Читать книгу Plattentektonik - Wolfgang Frisch - Страница 26

Als Sedimente treten in Grabenbrüchen meist unreife terrestrische Bildungen auf, die von kurzen Flüssen über die Steilseite der Grabenschulter an geliefert werden. Unreif heißt, dass die leicht ver witternden Minerale wegen des kurzen Transportwegs nicht vollständig zerstört werden und es daher auch nicht zu einer weitgehenden Anreicherung von Quarz kommt, der besonders transportbeständig ist. Fluviatile Sedimente in Gräben sind daher vielfach Konglomerate und Arkosen (Sandsteine, die reichlich Feldspat enthalten), bei weiterem Transport auch normale Sandsteine. In Seen kommt es zur Ablagerung toniger Sedimente oder auch salzhaltiger Schichten, wenn in ariden oder semi ariden Gebieten Seen abflusslos sind. Salzige Seen treten im Ostafrikanischen Grabenbruchsystem auf.

In Gräben kann auch das Meer eingreifen. Marine Sedimente von Gräben sind meist Tonsteine, Mergel (Ton-Kalk-Gemenge) oder Kalksteine. Hohe Verdunstung von teilweise oder vollständig abgeschnürten Meerwasserbecken in ariden Klimaten führt zur Salzkonzentration im Wasser und schließlich zur Salzausfällung. Salzlagerstätten treten daher oft in Schichtfolgen von Gräben auf und zeigen, wie im Oberrheingraben, marine Ingressionen an. Wenn sich ein Graben zu einem schmalen Ozean entwickelt, wie dies beim Roten Meer der Fall ist, dann markieren Salzlagerstätten die Basis der marinen Schichtfolge.

Abb. 3.4: a) Symmetrisches und b) asymmetrisches Modell für die Entstehung eines Grabenbruchs. Als „Moho“ (Moho rovic ˇi´c-Fläche) wird die Grenzfläche zwischen Kruste und Mantel bezeichnet.

Weitere wichtige Lagerstätten in kontinentalen Gräben stellen Erdöl- und Erdgasvorkommen dar. Die behinderte Wasserzirkulation in einem schmalen Graben meer führt dazu, dass am Meeresboden durch die Bodenbewohner der freie Sauerstoff weitgehend oder vollständig verbraucht wird. In der Sedimentsäule fehlt dann der Sauerstoff zur Verwesung und vollständigen Zersetzung der abgestorbenen Organismen. Es kommt zur Anreicherung von organischer Substanz in den Sedimenten, die dadurch eine dunkelgraue oder schwarze Farbe erhalten. Durch Versenkung dieser Faulschlämme infolge von Überlagerung durch jüngere Sedimente gelangen sie schließlich in das sogenannte Erdölfenster, einen Temperaturbereich zwischen etwa 80 und 170 °C, in dem sich über komplizierte Reaktionsreihen Erdöl aus der organischen Substanz bildet. Bei Temperaturen über ca. 150 °C bilden sich Gaslagerstätten. Ein Beispiel für Faulschlamm-Sedimente, die in einem abgeschnürten Becken entstanden sind, bieten die Ölschiefer von Messel, die im Eozän am Rand des sich einsenkenden Oberrheingrabens in einem Maar-Trichter (einer vulkanischen Durchschlagsröhre) entstanden sind. Durch die Versiegelung durch überlagernde Sedimente des Maarsees wurde das Schichtpaket vor der Erosion bewahrt. In den Faulschlämmen blieben Fossilien sehr gut erhalten. Die Fossil-Lagerstätte von Messel stellt heute ein einzigartiges Denkmal von weltweiter Bedeutung für die Erforschung des Lebens im Eozän dar.