Äolische Sedimentation in ariden und Semiariden Gebieten

Äolische Sedimentationin 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

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: Serirregion Foto: 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,USA Bildersuche 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 Wind Abb. 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. 2.9:Greeley, R. & Iversen, J.D. (1985), p.163 Abb. 3.0:www.tec.army.mil/research/products/ desert_guide/lsmsheet/lsdune.htm

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

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