Sedimentární pánev

Tarim sedimentární pánev s Taklamakan poušti, je bezodtokové intermontane pánve. Vpravo dole na vysočině Tibetu

Sedimentární pánev je oblast, která se prohloubil do nejvyšší části litosféry v důsledku pohybů poklesy zemské kůry a která je vyplněna s usazeninami přes geologické časové období .

geologie

Vznik

Úsek severozápadním okrajem povodí Molasse v Hegau . Suterén, který je zde zobrazen pouze jeho nejvyšší hornickou jednotkou, White Jura , klesá na jihovýchod, je zatížen zesílenou kůrou v oblasti Alp a odpovídajícím způsobem se zvyšuje tloušťka melasy (USM, OMM, OSM) na jihovýchod.

Místní či regionální poklesy v zemské kůře pod úrovní místní nebo regionální erozní báze je rozhodující pro tvorbu sedimentárních pánví . Sedimentární pánve, které v současné době zažívají pokles a absorpci sedimentů, se označují jako aktivní sedimentární pánve . Ti, u nichž v poslední době již nedochází k útlumu a u nichž se nic neukládá, nebo jejichž náplň je dokonce erodována, se označují jako fosilní sedimentární pánve .

Pokles v regionálním měřítku je často způsoben tektonickou expanzí zemské kůry, přičemž mimo jiné lze rozlišit různé typy expanzních nádrží v různých deskových tektonických scénářích. Povodí Backarc ( subduction ), piggyback basins ( collision ), pull-apart basins (various) and rifts (divergence). Dále jsou diskutovány další příčiny a mechanismy (velkého) poklesu, včetně

  • izostatická dceřiná společnost
    • prostřednictvím hromadných deficitů v podpovrchu zahuštěné kontinentální kůry, například v důsledku odtržení subdukované oceánské kůry pod orogenem („breakoff“) nebo v důsledku „tepelné eroze“ vzestupným oblakem *
    • tepelnou metamorfózou s nárůstem hustoty ve spodní části relativně silné zemské kůry, způsobené také tepelnou anomálií v zemském plášti pod *
  • tepelný pokles - se provádí ochlazením a následným kontrakci a zvýšení hustoty zahřátého dříve zemské kůry a je příčinou vzniku sedimentárních pánví nebo pokračující pokles v tektonicky klidném uvnitř kontinentálních oblastech a pasivní rozpětí vidět
  • tektonická zátěž silně zahuštěných krustových oblastí - je považována za příčinu vzniku předpodlažních pánví (srov. mj. Molasse )
  • sedimentární zátěž - je považována za podpůrný faktor pro pokles již aktivních sedimentárních pánví
* pokud je ohřev kůry tepelnou anomálií nedostatečný, aby se zrušil účinek způsobený tepelnou erozí nebo metamorfózou nebo dokonce aby došlo k čistému pozvednutí zemské kůry

Migrace solné horniny z podpovrchové vrstvy v průběhu halokinézy má za následek vznik relativně malých depresí. Sedimentární pánve s velmi malou stopou mohou být také výsledkem sopečné činnosti nebo zvětrávání . Eocénní sedimenty jámy Messel, známé svými fosiliemi savců, byly uloženy v jezeře Maar a duté formy, ve kterých byly geologicky poněkud mladší vrstvy Oberleichtersbach a Sieblos v Rhonu uloženy, jsou interpretovány jako kolapsové doliny .

funkce

Sedimentární pánev je strukturně rozdělena na výplň skládající se ze sedimentů a sedimentárních hornin je, ale v nemalé míře může zahrnovat i vulkanický výpotek a hráze a pyroklastické sedimenty , a ve sníženém podloží nebo základním členu obklopujícím podložku výplň a na okraji . Uspořádání sedimentární pánve závisí na mechanismu jeho vzniku. Jednoduchá tektonická expanze obvykle vytváří podlouhlé struktury, odtrhávací nádrže a nádrže, které jsou vytvořeny tepelným poklesem, mohou mít také zaoblenější tvary. Také kontinentální okraje se nazývají sedimentární pánve, i když jsou ohraničeny pouze na jedné straně vysokou oblasti.

a zobrazit informace o obrázku

Otevřený kontakt mezi výplní sedimentu a suterénem na okraji Fundy Basin: červené, arkotové pískovce formace Wolfville (v tradičním smyslu; střední nebo dolní horní trias, Newark Supergroup ) se překrývají přibližně od středu obrázku, do vlevo se zvyšující se tloušťkou, úhlově nesouhlasný, jeden strmý, částečně jasně viditelný skládaný střídání šedavé a načernalé hlíny , bahna a pískovců Horton Bluff formace ( nižší uhlík ); Rainy Cove, jižní pobřeží pánve Minas, záliv Fundy , Nové Skotsko , Kanada.
Zjednodušené znázornění sedimentární nádrže, zde v podobě příkopu, v blokovém diagramu. Suterén je zobrazen šedě, delta sedimenty jsou žluté, sutinové vějíře zelené a ostatní sedimenty hnědé.

Míra poklesu suterénu za jednotku času ( míra poklesu ), která se obvykle pohybuje v řádu milimetrů za rok, se obecně zvyšuje od okraje do středu sedimentární pánve. Protože oblasti s vyšším poklesem mohou absorbovat více sedimentů než oblasti s nižším poklesem, tloušťka výplně nádrže se obvykle zmenšuje od středu nádrže k okrajům. Tektonicky způsobené pánve se vyznačují takzvanými poruchami okraje pánve (viz chyba ), kde zejména u fosilních, částečně erodovaných sedimentárních pánví je výplň relativně ostře ohraničena od suterénu na okraji. Ale ještě dále v pánvi uvnitř skalního podloží často dochází k rušení a mohou mít oblasti silnějšího a méně závažného poklesu, z čehož vyplývá vnitřní (paleo) morfologická struktura v prahových hodnotách a žlabech nebo dílčích povodích (totéž platí pro oblasti, které jsou silně Halokinese charakterizovány, například severoněmecko-polská pánev). Dílčí povodí, tj. Oblasti s největším poklesem, které mají následně nejsilnější výplň sedimentů, se také označují jako depocentra (Sing. Depocenters ). V průběhu geologické historie sedimentární pánve se mohou jeho depocentra posunout, což je patrné v kolísajících tloušťkách různých věkových stratifikačních intervalů v různých oblastech pánve. Kolik se pokles projeví morfologicky v aktivní pánvi sedimentu, závisí na množství dodaného sedimentu za jednotku času (rychlost sedimentace). Pokud rychlost sedimentace zcela kompenzuje nebo překračuje míru poklesu, morfologicky nejvyšší oblasti povodí jsou alespoň na stejné úrovni jako erozní základna, na okrajích povodí také nad ní, jinak jsou níže.

Sedimentární petrologie

Zavádění sedimentu do pánve probíhá z okolních vysokých oblastí , které jsou vystaveny erozi , téměř vždy tekoucí vodou, tj. Řekami a potoky, jakož i oceánskými proudy. V určitých oblastech povodí sedimentů, které se vyznačují relativně strmým reliéfem, jsou pro transport nebo vstup sedimentu důležité hromadné pohyby, jako je zavěšení nebo toky trosek .

Když jsou poklesy vysoké, úroveň pánve často klesá pod hladinu moře a moře pak obvykle proniká do odpovídající oblasti, zejména na kontinentálních okrajích. Sedimentární pánve jsou proto často mořské pánve (viz šelf ) s mořskou sedimentací . S nižší mírou poklesu nebo s polohou velmi daleko od pobřeží se v jezerech a nivách obvykle vyskytuje sedimentace . V geologických časových obdobích často neexistuje žádná ostrá hranice mezi nivou nebo pobřežní plání a přilehlou mořskou pánví, ale to se posouvá s růstem nebo poklesem relativní nebo absolutní hladiny moře (viz přestupek a regrese ).

V mořské nebo jezerní pánve v tropickém podnebí také často dělá in-situ -Aus srážení z uhličitanu vápenatého ( „vápno“) nebo relativně snadno rozpustné soli ( odpařováním ) významnou roli pro sedimentaci.

První uložené ve vrstvách sedimentární pánve klesají s pokračujícím poklesem ve stále větší hloubce, jsou hmotnost uložených vrstev následně stlačena ( zhutnění ) a dlouhodobě transformována v sedimentárních horninách, jako je pískovec nebo mudstone ( diageneze ). V kontinentálních sedimentárních pánvích obsahujících mladší (horní) vrstvy štěrku často a další sypký materiál je významným rezervoárem pitné vody využitelná podzemní voda .

V horských útvarech jsou roztažené oblasti kůry, na kterých se vytvořily sedimentární pánve s často složitou historií, stlačeny (obráceny) a usazené sedimenty jsou složeny a / nebo naskládány , někdy společně s podkladovým suterénem , někdy také zapuštěné hluboko do zemského povrchu kůra a pod vysokým tlakem a vysokými teplotami převedeny ( metamorfóza ). Není neobvyklé, že se velké části pohoří skládají z deformované výplně sedimentárních pánví, například z Alp a Himalájí , jejichž horniny pocházejí převážně z usazenin na okrajích oceánu Tethys . Z pozorování, že se dnes ve vysokých horách nacházejí mořské sedimenty, vznikla geosynklinální teorie , která je dnes zastaralá .

Vklady

V průběhu postupného klesání se v poklesové oblasti hromadí miliardy tun zbytků odumřelých rostlin (včetně řas ), které jsou postupně zasypávány štěrkem, pískem a vrstvami jílu . Pokud se tak děje za nepřítomnosti vzduchu , mohou organické zbytky tvořit uhlí , ropu a zemní plyn . Zuhelnatění nebo tepelné dozrávání ostatků je podporován další potopení sedimentační nádrže, spojité ukládání a stoupající teplotou podloží .

Výskyt sedimentárních pánví

Příklady sedimentárních pánví ve střední Evropě jsou

Příklady sedimentárních pánví mimo střední Evropu jsou

Ekonomický a kulturní význam sedimentárních pánví

Rozsáhlé pláně - z nichž velká část vznikla povodí - jsou nejen dobrou půdou pro osídlení , zemědělství a průmysl , ale mají také mnoho přírodních zdrojů . Jelikož velká část lidstva žije také v rovinatých a kopcovitých oblastech krajiny povodí a v sedimentárních pánvích se nacházejí četné nerostné zdroje - především ropa, plyn a uhlí -, tyto byly po staletí pečlivě zkoumány a využívány. I dnes jsou sedimentární pánve, zejména mimo Evropu a Severní Ameriku, terčem intenzivního komerčního průzkumu, částečně proto, že nerostné zdroje sedimentárních pánví v průmyslových zemích již dlouho podléhají degradaci.

Typické minerální zdroje sedimentárních pánví jsou

literatura

  • Andreas Schäfer: Klastické sedimenty a sekvenční stratigrafie. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg, Berlin 2004, ISBN 978-3827413512
  • Gary Nichols: Sedimentologie a stratigrafie. Wiley-Blackwell, Chichester 2009, ISBN 978-1-4051-3592-4

Individuální důkazy

  1. ↑ Heinz-Jürgen Brink: Obchůzky plášťů a metamorfóza spodní kůry a jejich vliv na vývoj pánve. Marine and Petroleum Geology. Svazek 26, č. 4, 2009, s. 606–614, doi: 10,1016 / j.marpetgeo.2009.02.002 (alternativní přístup k plnému textu: ResearchGate )
  2. ^ Erlend Martini (ed.): Fosilní společenství závrtu Oberleichtersbach (Oligocene). Courier Forschungsinstitut Senckenberg, svazek 260. Swississart, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-510-61389-2 .
  3. ↑ Erlend Martini, Peter Rothe: Sieblos at the Wasserkuppe: Výzkumné vrty ve staro-terciárním jezeře. In: Erlend Martini, Peter Rothe (ed.): Starověké terciární fosilní ložisko Sieblos na Wasserkuppe / Rhön. Geologische Abhandlungen Hessen, svazek 104. Hessisches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden 1998, ISBN 3-89531-806-X , str. 7-27.