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Äolische Sedimentation in ariden und Semiariden Gebieten. Referat: Michel Lanz – Nov. 2003. Gliederung. Einleitung Definition Wüsten Wüstenverbreitung Wüstenregionen Erosion in Wüsten Transport der äolischen Sedimente Sedimentkörper der äolischen Sedimente Literaturangabe. - PowerPoint PPT Presentation
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Äolische Sedimentationin ariden und Semiariden
Gebieten
Referat: Michel Lanz – Nov. 2003
Gliederung
1. Einleitung
2. Definition Wüsten
3. Wüstenverbreitung
4. Wüstenregionen
5. Erosion in Wüsten
6. Transport der äolischen Sedimente
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
8. Literaturangabe
1.Einleitung:
• Habe Thema Wüsten gewählt, weil mich deren Ursprünglichkeit fasziniert
• Wüsten sind der Anfang der Erde und werden auch das Ende sein
• Desertifikation bedroht weite Landstriche auf der Erde
2. Definition Wüsten
• Aride und Semiaride Wüsten bedecken ca. 30% der Landfläche
• Höhere Verdunstung als Niederschlag• Wind ist formende Kraft • Geringes Pflanzenwachstum• Siedlungsfeindliche Gebiete• Vorwiegend äolische Sedimente
3. Wüstenverbreitung
Abb.1.0: www.michael-martin.de/michael-martin/html/wuesten_erde.html
4. Wüstenregionen
• Hamada
• Serir
• Wüstenseen und Salzseen
• Wadi
• Äolische Sandgebiete
3. Wüstenregionen
• Hamada– Fels- und Gesteinswüste– Steile Felsen und Klippen – Erosionsgebiet
• Sedimente:– Ungleichmäßig groß– Ungeschliffen– Schlecht sortiert
Abb.1.1:Hamadaregion:Foto: Michel Lanz
4. Wüstenregionen
• Serir:– Geröll- und Steinwüste– Deflationsoberfläche– Gerade Ebenen
• Sedimente:– unterschiedliche
Korngrößen – Größere Steine an
Oberfläche– Schlecht bis mittelgut
sortiert
Abb. 1.2: SerirregionFoto: Michel Lanz
4. Wüstenregionen
• Wadis– Wüstenflüsse– Wasser nur bei Regen
• Sedimente:– Silt/Ton bis größere
Steine
Abb. 1.3: Google Bildersuche „Wadis“
4. Wüstenregionen
• Wüsten- und Salzseen– In Depressionen durch
Deflation oder Tektonik– Wüstenseen werden vom
Grundwasser oder Wadis gespeist.
– Bei Eintrocknung entstehen Salzrückstände oder Trockenrisse
• Sedimente:– Grundwasserspeisung: Salz– Wadizufluss: Ton, Silt
Abb. 1.4: Wüstensee: Trockenrisse
Abb. 1.5: Salzsee: Salzausfällung Fotos: Michel Lanz
4. Wüstenregionen
• Äolische Sandgebiete– Sedimentkörper aus
äolischen Sedimenten:
• Sedimente:– sehr gute Sortierung, – gut gerundete und matte
Quarzkörner– Fein- bis mittelkörnig– Mächtige Schräg-
schüttungen bis 34°– Planare Schichten– Geringer Silt - Tonanteil
<5%
Abb. 1.6: C:/Windows/Photoshop…
5.Erosion in Wüsten
• Mechanische Verwitterung:– Wind (Gerichtete Luftmasse/
ähnliches Strömungsverhalten wie Wasser)
• Deflation (Auswehung von Staub und Sand) von Flächen
• Windschliff durch fliegende/ hüpfende Sandkörner(Abrasion/ Korrasion)
– Hitzesprengung– Gravitation
• Chemische Verwitterung – Wasser (Regen /Morgentau)
Abb. 1.7: www.uni-bonn.de/~une00005/pdf/Sedimente2.pdf
Abb. 1.8: www.uni-bonn.de/~une00005/pdf/Sedimente2.pdf
5.Erosion in Wüsten
Abb. 1.9: „Goblin Valley“ Utah,USABildersuche google
6. Transport der äolischen Sedimente
• Abhängig von Korngröße und Windstärke
• 4 Transportarten:
– Suspension (längere Flugphase)
• Silt und Ton
– Saltation (Hüpfen von
Körnern bis 2m Höhe)• Sandkörner bis ca. 1mm
– Reptation (Auftreffende Körner bewegen Steine)
• Kieselstein bis 10 cm
– Rollen (Steine werden ohne Anheben bewegt)
Abb. 1.9:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Erg– Größtes Sandvorkommen, bis 500.000 km² – Sandsee
• Draas– 10.000 bis 100.000 Jahre alt– Riesige Sandmassen– Fortbewegung ca. 1cm/Jahr
• Dünen• Windrippel
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Dünen:– durch Anwehung aufgehäufte
Sandhügel – größere Akkumulationskörper mit
Wellenlänge von 5-500 m– verschiedenste Ausprägungen– Aktive Dünen haben flach geneigte
Luvböschung (~ 10°) und steilere Leeböschungen (ca. 30°)
– Luvseite ist fester und dichter, Leeseite ist lockerer gepackt
– Korngröße nimmt zum Kamm hin ab > Saltation ist Haupttransportart
– Dünen wandern in Leerichtung > Bewegungszyklus der Dünen
– >Je größer Sandvolumen einer Düne, desto langsamer bewegt sie sich
Abb. 2.0: C:/Windows/Web/Wallpaper
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Interne Struktur von Dünen:– Luv und Leeseite– Sandkörner hüpfen durch
Saltation die Düne auf der Luvseite hoch
– Sand wird zumeist am Leeblatt abgelagert
->Steiler werdende Leeseite bis 34°
->Bei Überschreitung des Winkels Abbruch der Kante –die Düne wandert
– Schichtung zeigt Sedimentationsverhalten der Sandkörner
• Zum Kamm hin abnehmende Korngröße
Abb. 2.1:Google Bildersuche „dune forms“
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Dünenformen:– Transversale Düne
• Gerade Dünen• Senkrecht zur
Windrichtung• Richtungskonstanter
WindAbb. 2.2:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Dünenformen:– Barchan (Sicheldüne)
• häufig vorkommend• starke Winde aus
vorherrschender Richtung notwendig
• relativ glatte Landoberfläche auf der sich Düne leewärts verlagern kann
• relativ beschränkte Sandzufuhr• Leeböschung der Barchane ist
im Grundriß konkav gekrümmt, da „Hörner“ der Düne schneller leewärts verlagert werden als Mitte
• Richtung der Hörner mit dem Wind
Abb. 2.3:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163
Abb. 2.4: www.tec.army.mil/research/products/desert_guide/lsmsheet/lsdune.htm
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Dünenformen:– Parabeldüne
• schmal, sichelförmig gebogen, Krümmung entgegengesetzt wie Barchane
• Oft mit Vegetation bewachsen
• „Hörner“ der Düne zeigen luvwärts (= langsamer als Mittelteil)– > Sandtransport durch Rauhigkeit der Oberfläche behindert (meist Vegetation)
Abb. 2.5:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163
Abb. 2.6: www.tec.army.mil/research/products/desert_guide/lsmsheet/lsdune.htm
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Dünenformen:– Kuppendünen
• Kuppenförmige Düne• Viel Sand vorhanden• Wechselnde
Windrichtung• Einfallsrichtung rund
um die Kompaßrose• Einfallswinkel bis 34°
Abb. 2.7:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163
Abb. 2.8:www.tec.army.mil/research/products/desert_guide/lsmsheet/lsdune.htm
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Dünenformen:– Sterndünen
• Sterndüne: • Sehr hohe Dünen• Sternförmig
zusammenlaufende pyramidenähnliche Gipfel
• Sehr große Sandmengen
• Winde aus verschiedenen Richtungen
Abb. 3.0:www.tec.army.mil/research/products/desert_guide/lsmsheet/lsdune.htm
Abb. 2.9:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Dünenformen:– Seifdüne
• Längsdüne
• mit Kammlinie in Richtung der vorherrschenden Windrichtung
• Lange Sandwälle (bis Zehner von km)
• Wechselnde Windrichtung um bevorzugte Richtung
• Werden sie sehr groß, dann heißen sie auch Lineardünen oder Draa
Abb. 3.1:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163
Abb. 3.2www.tec.army.mil/research/products/desert_guide/lsmsheet/lsdune.htm
7. Sedimentkörper der äolischen Sedimente
• Windrippel:– Kleinste Akkumulationsform– Überziehen Sandoberflächen, über die
gleichmäßig wehende Winde streichen– Wellenlänge (Kamm – Kamm): wenige
cm – 5 m, Höhe: ca. 5 cm– 10° geneigter Luvhang und steiler
Leehang– Reptation ist entscheidender
Transportmechanismus– Bei gleicher Korngröße > sehr flache
Windrippel– Bei untersch. Korngröße > sammeln
sich grobe Körner auf Rippelkämmen an und Höhe/Wellenlänge wird größer
– Geringe Unregelmäßigkeiten in überströmter Oberfläche genügen, um Rippelbildung auszulösen
Abb. 3.3: Google Bildersuche „Sandrippel“
8. Literaturangabe
Internet:• www.michael-martin.de/michael-martin/html/wuesten_erde.html
• www.tec.army.mil/research/products/desert_guide/lsmsheet/lsdune.htm
• http://www.uni-bonn.de/~une00005/pdf/Sedimente2.pdf
• http://www.amleto.de/aeoli/aeoli.htm
Literatur:• Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985)
• Reineck/ Singh „Depositional Sedimentay Environment“
• Reineck: „Aktuogeologie klastischer Sedimente“
• Peter A. Scholle/ Darwin Spearing „Sandstone depositional environment“
Ende