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Carbonatzemente

 
     
  sind im Lauf der Carbonatdiagenese (Diagenese) zwischen sedimentär gebildeten Komponenten, zum Teil unter mikrobieller Mitwirkung ausgefällte Carbonatkristalle aus Aragonit, Hoch-Mg-Calcit oder Niedrig-Mg-Calcit. Die Bildung von Carbonatzementen ist einer der wichtigsten Prozesse der Carbonatdiagenese und Voraussetzung für die Lithifizierung von Carbonatsedimenten. Die Bildung von Carbonatzementen setzt die Übersättigung der Porenflüssigkeit an CaCO3 voraus. Für eine effiziente Zementation ist darüber hinaus ein grosses Reservoir an gelöstem Carbonat und ein aktiver Fluidfluss im Sediment nötig. Während im marinen Environment das Meerwasser selbst die Carbonatquelle ist, stammt es in der meteorischen Zone und in der Versenkungszone im wesentlichen aus den Prozessen der Sedimentlösung. Die Carbonatmodifikation und die varietätenreichen Kristallgestalten sowie die Geochemie der Carbonatzemente sind wichtige Indikatoren für verschiedene diagenetische Environments. Sie werden im wesentlichen durch das Mg/Ca-Verhältnis der Porenwässer sowie durch den Fluiddurchsatz bestimmt. Mit steigendem Mg/Ca-Verhältnis entwickeln sich Hoch-Mg-Calcite sowie die meisten Aragonitzemente. Aciculare Zemente sind an hohe Durchflussraten der Porenwässer sowie i.d.R. an hohe Mg/Ca-Verhältnisse geknüpft. In der Aufeinanderfolge typischer Zemente bei der Verfüllung von Porenräumen (Zementstratigraphie) lässt sich auch die zeitliche Veränderung von diagenetischen Environments nachvollziehen. In marinen phreatischen Environments mit aktivem Porenwasserfluss, insbesondere in Riffen und carbonatischen Schelfrandsanden, entstehen v.a. massive, hemisphärische Aragonitbotryoide, Aragonitfächer, wirr wachsende, nadelige (aciculare) Aragonitzemente, fibröse bis faserige Mg-Calcitzemente als isopache Umhüllung von Komponenten sowie peloidale Mg-Calcitzemente, die schwierig von sedimentär entstandenen Peloiden zu trennen sind. Auch in der intertidalen Zone herrschen isopache, fibröse Aragonitzemente und mikritische Hoch-Mg-Zemente vor. In stagnanten marin-phreatischen Environments, z.B. in Lagunen, bleibt die Zementation oft unvollständig. Neben fibrösen Aragonitzementen bilden sich mikritische Hoch-Mg-Zemente. Mikritische Zemente sind auch in tiefermarinen Zonen vorherrschend und lassen sich vom umgebenden, sedimentär entstandenen Mikrit kaum trennen. Typische Zemente der meteorisch-vadosen Zone sind calcitische Meniskuszemente, mikrostalaktitische Zemente (gravitative Zemente) und vadoser Silt. In der meteorisch-phreatischen Zone finden sich gleichkörnige, isopache Calcitzemente ("equant calcite") um Komponenten. Die tiefe Versenkungszone ist durch spätdiagenetisch ausgeschiedenen, grobkörnigen, oft eisenschüssigen Blockcalcit gekennzeichnet. Im optischen Kontinuum v.a. um Echinodermenfragmente entstehende syntaxiale Rindenzemente sind nicht diagnostisch und können sowohl in den beiden meteorischen Zonen, als auch in der Versenkungszone enstehen.  
 

 

 

 
 
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