Sedi 8: Deltas und Ästuare • Delta-Typen • Ablagerungsprozesse und Faziesassoziationen • Ästuare

Fluviatile Bodenfracht >> Mündungsbarre

Fluviatile Schwebfracht >> • marin: Oberflächenströmung,

Tonpartikel koagulieren • lakustrin: Oberflächen-,

Zwischen- oder Unterströmung je nach Dichte (% Suspension und Temperatur)

Marine Deltas: Bei Sturm können weite Teile der Ebene überflutet werden.

Mass flows

Delta front

In marinen Deltas: bioturbat! In Seen oft anoxisch

sedimentärer Transport an der Schnittstelle Fluß - Delta

Bodenfracht (bed load): Mündungsbarre (mouth bar)

Schwebfracht (suspended load): Prodelta

sedimentärer Transport an der Schnittstelle Fluß - Delta

Schwebfracht (suspended load): Eintrag als Suspensionswolke

Mississippi-Delta

Einzelkorntransport - Massenkorntransport

0 % Sedimentfracht 100 %

40 % 80 %

Einzelkorntransport Übergang Massenkorntransport

τ = η du dy

τ = η + τ0 du dy

τ = Scherspannung η = dynamische Viskosität

du = „Schergeschwindigkeit“ dy

τ 0 = Fließgrenze, „Mindestscherspannung“

Newtonsche Flüssigkeiten vs. Bingham Flüssigkeiten „normales“ Fließverhalten „sprunghaftes“ Fließverhalten

Sedimenttransport: Was ist fluviatil?

Rückblick!!!

Einzelkorntransport - Massenkorntransport

0 % Sedimentfracht 100 %

40 % 80 %

Einzelkorntransport Übergang Massenkorntransport

τ = η du dy

τ = Scherspannung η = dynamische Viskosität

du = „Schergeschwindigkeit“ dy

Newtonsche Flüssigkeiten Gesetz nach Stokes

Sedimenttransport: Fluß - Delta

Bodenfracht Suspensionsfracht:

D1 - D2 _____ 18η

V = g*r²

v = Sinkgeschwindigkeit g = Erdbeschleunigung r = Teilchendurchmesser D1 = Reindichte Sediments D2 = Dichte Transportmedium η = dynamische Viskosität

Fluviatile Bodenfracht : • migrierende Dünenfelder

Fluviatile Schwebfracht: • Sedimentation aus Suspension • Oberflächenströmung =

Transport über große Distanzen • Tonpartikel koagulieren = raschere Sedimentatio

Marine Deltas: Bei Sturm können weite Teile der Ebene überflutet werden.

Sedimenttransport: Fluß - Delta

allgemeiner Aufbau eines Deltas

Deltaebene (Delta topset) Deltafront (Delta foreset) Prodelta (Delta bottomset)

allgemeiner Aufbau: • Deltaebene (Delta topset): Verteilerrinnen-Überflutungsebene , flache Lagerung, Bewuchs – Kohlebildung möglich, „fluviatiler Transport“ • Deltafront (Delta foreset): sandig, Inklination 1-2°, migrierende Dünenfelder • Prodelta (Delta bottomset): tonig-siltig, flache Lagerung, Suspension

allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset)

Spezielle Sedimentologie: Fazies fluviatiler Sedimente

Reineck & Singh (1986)

2. Sedimenttransport, Sediment- und Schichtungstypen

allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset)

allgemeiner Aufbau eines Deltas: Deltafront (Delta foreset)

• Deltafront (Delta foreset): Sandstein, Rippel-Schichtung dominierend, Bioturbation

allgemeiner Aufbau eines Deltas: Prodelta (Delta bottomset)

Reineck & Singh (1986)

Transportrichtung

lentikulare Gefüge (Linsenschichtung)

wellige Wechselschichtung

allgemeiner Aufbau eines Deltas: Prodelta (Delta bottomset)

Linsenschichtung wellige Wechselschichtung Flaserschichtung

proximal distal

• Prodelta (Delta bottomset): Tone-Silte, horizontal laminiert, Bioturbation

Profil durch die spätpleistozän-holozänen Ablagerungen des Mekong-Deltas, anhand von drei Bohrungen (aus Schäfer 2005, nach Ta et al. 2002)

Deltakörper entsteht durch Progradation

Klassifikation von Deltas

Bhattacharya & Walker (1992)

Wellen-, Fluss- und Tiden-dominierte Deltas

Das Nil-Delta mit Wellen-dominierter Küste, 2 großen tributären Kanälen und Küstenlagunen:

• fluviatiler Eintrag

• Küstenlängstransport

Deltaebenen mit Mooren sind wichtige Kohle-Bildner: paralische Fazies!

2 km 2 km

Das Rhone-Delta mit Wellen-dominierter Küste und Küstenlagunen:

• fluviatiler Eintrag

• Küstenlängstransport

Reading & Collinson 1996

7 km

Nach Gould 1970, aus Schäfer 2005

Das Fluss-dominierte Delta des Mississippi: Auf der Deltaebene sind die tributären Kanäle mit hohen Uferdämmen, dazwischen Küstensümpfe, Brackwasserseen und vom Meer überflutete Bereiche

4,6 ka

3,5 - 4,6 ka 2,8 - 3,5 ka

1 - 2,8 ka

0,3 - 1 ka

0,5 – 0,75 ka

< 550 a

Entwicklung des M-Deltas (Wikipedia)

Quelle: oceanworld.tamu.edu

cm

Globale Variation der Gezeiten-Amplituden auf dem offenen Ozean – nahe der Küste treten lokal Gezeiten von > 10 m auf!

Die Tiden-dominierten Delta-Systeme des Ganges und des Amazonas bei Flut dringen Salzwassermassen weit die tributären Kanäle hinauf, das Flusswasser unterschichtend

Gezeitenwelle (tidal bore) reist bis zu 600 km den Amazonas hinauf (Quelle: psfk.com)

Coarse-grained deltas: • fan delta • braid delta

Quelle: U. Utrecht

Lakustrines Braid-Delta

Gilbert-Delta im Wushe-Stausee; horizontale Lineation: Wasserstands-marken! (www2.ce.ntu.edu.tw)

10 km

Reinson 1992, in Reading 1996

Ästuare: a) Bei Meerestrans-

gression versunkene Flusstäler

b) Fluss mit geringer Sedimentführung mündet in makrotidale Küste

Wellen-dominiertes Ästuar

Port Hacking Estuary, Australia (photo J. Bar)

Tiden-dominiertes Ästuar

Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas

Postsedimentäre Prozesse in feinkörnigen Deltas: konvolute Gefüge