Bacia sedimentar

A bacia sedimentar de Tarim com o deserto de Taklamakan, uma bacia intermontana sem drenagem. Inferior direito as terras altas do Tibete

Uma bacia sedimentar é uma área que se aprofunda na parte superior da litosfera como resultado dos movimentos de subsidência da crosta terrestre e que é preenchida com sedimentos ao longo dos períodos geológicos .

geologia

Emergência

Seção através da borda noroeste da bacia do Molasse em Hegau . O porão, mostrado aqui apenas por sua unidade rochosa superior, o Jura Branco , mergulha para sudeste, sobrecarregado pela crosta espessa na área dos Alpes, e a espessura do melaço (USM, OMM, OSM) aumenta de acordo para o sudeste.

O local ou regional afundamento da crosta terrestre abaixo do nível do local ou regional base de erosão é decisiva para a formação de bacias sedimentares . As bacias sedimentares que estão atualmente experimentando subsidência e absorvendo sedimentos são chamadas de bacias sedimentares ativas . Aquelas que recentemente não sofrem mais subsidência e nas quais nada é depositado ou cujo enchimento está até erodido são chamadas de bacias sedimentares fósseis .

A subsidência em uma escala regional é freqüentemente causada pela expansão tectônica da crosta terrestre, em que diferentes tipos de bacias de expansão podem ser distinguidos em diferentes cenários de placas tectônicas, entre outros. Bacias de backarc ( subducção ), bacias de reboque ( colisão ), bacias de separação (várias) e fendas (divergência). Além disso, outras causas e mecanismos para subsidência (em grande escala) são discutidos, incluindo

• subsidiária isostática
  • através de déficits de massa na subsuperfície da crosta continental espessada, por exemplo, como resultado da separação da crosta oceânica subduzida abaixo de um orógeno (" ruptura da laje") ou como resultado de "erosão térmica" por uma pluma ascendente ^*
  • por metamorfose térmica com aumento de densidade na parte inferior da crosta terrestre relativamente espessa, também causada por uma anomalia térmica no manto terrestre abaixo ^*
• subsidência térmica - é realizada pelo resfriamento e consequente contração e aumento da densidade da crosta terrestre aquecida e é a causa da formação de bacias sedimentares ou da contínua subsidência em regiões intracontinentais tectonicamente tranquilas e margens passivas vistas
• carga tectônica de áreas crustais fortemente espessadas - é considerada a causa da formação de bacias foreland (cf., entre outras, bacia do Molasse )
• carga sedimentar - é considerada um fator de suporte para a subsidência de bacias sedimentares já ativas

A migração de rochas salinas da subsuperfície no decorrer da halocinese resulta na formação de depressões de escala relativamente pequena. Bacias sedimentares com uma pegada muito pequena também podem ser o resultado de atividade vulcânica ou intemperismo . Os Eoceno sedimentos do Messel, conhecido pelos seus fósseis de mamíferos, foram depositadas em um lago maar , e as formas ocas em que as camadas mais jovens geológicamente um pouco de Oberleichtersbach e Sieblos no Rhön foram depositados são interpretados como dolinamentos colapso .

recursos

Uma bacia sedimentar é dividida estruturalmente no enchimento que consiste em sedimentos e rochas sedimentares , mas também em grande medida a efusão vulcânica e diques e sedimentos piroclásticos podem incluir, e no leito rochoso rebaixado ou membro de base em torno da base do enchimento e nas margens . O layout de uma bacia sedimentar depende do mecanismo de sua formação. A expansão tectônica simples geralmente cria estruturas alongadas, bacias de separação e bacias que são criadas por subsidência térmica também podem ter formas mais arredondadas. Também as margens continentais são chamadas de bacias sedimentares, embora sejam limitadas apenas de um lado por uma área alta.

e exibir informações sobre a imagem

Contato aberto entre o enchimento de sedimentos e o embasamento na borda da Bacia de Fundy: arenitos arcóticos vermelhos da Formação Wolfville (no sentido tradicional; Triássico Superior Médio ou Inferior, Supergrupo de Newark ) se sobrepõem a partir do centro da imagem, para a esquerda com espessura crescente, um discordante angular um íngreme, alternância dobrada parcialmente claramente visível de argila acinzentada e enegrecida , silte e arenitos da Formação Horton Bluff ( carbono inferior ); Rainy Cove, costa sul da Bacia de Minas, Bay of Fundy , Nova Scotia , Canadá.

Representação simplificada de uma bacia de sedimentos, aqui em forma de meia vala, em diagrama de blocos. O embasamento é mostrado em cinza, sedimentos delta são amarelos, leques de entulho são verdes e outros sedimentos são marrons.

A quantidade de subsidência do embasamento por unidade de tempo ( taxa de subsidência ), que geralmente é da ordem de milímetros por ano, geralmente aumenta da borda ao centro de uma bacia sedimentar. Como as áreas de maior subsidência podem absorver mais sedimentos do que aquelas com menor subsidência, a espessura do enchimento da bacia geralmente diminui do centro da bacia para as bordas. As bacias causadas tectonicamente são caracterizadas pelas chamadas falhas de borda da bacia (ver falha ), onde, especialmente em bacias sedimentares fósseis, parcialmente erodidas, o enchimento é delimitado de forma relativamente nítida a partir do embasamento na borda. Mas ainda mais na pélvica, dentro do leito rochoso é frequentemente sujeito a interferências e podem ter regiões de subsidência mais forte e menos severa, da qual resulta uma estrutura morfológica interna (paleo) em limiares e depressões ou sub-bacias (o mesmo se aplica a regiões que são fortemente por Halokinese são caracterizados, por exemplo, a Bacia Alemã-Polonesa do Norte). As sub-bacias, ou seja , as áreas de maior subsidência, que consequentemente têm o enchimento de sedimentos mais espesso , também são chamadas de depocentros (Sing. Depocenters ). No curso da história geológica de uma bacia sedimentar, seus despocentros podem se deslocar, o que é perceptível em espessuras flutuantes de diferentes intervalos de estratificação de idade em diferentes regiões da bacia. O quanto a subsidência se manifesta morfologicamente em uma bacia sedimentar ativa depende da quantidade de sedimento fornecida por unidade de tempo (taxa de sedimentação). Se a taxa de sedimentação compensa completamente ou excede a taxa de subsidência, as áreas morfologicamente mais altas da bacia estão pelo menos no mesmo nível da base de erosão, nas bordas da bacia também acima dela, caso contrário, elas estão abaixo.

Petrologia sedimentar

A introdução de sedimentos na bacia ocorre a partir das zonas altas circundantes, que estão expostas à erosão , quase sempre por escoamento de água, ou seja, por rios e riachos, bem como por correntes oceânicas. Em certas áreas de uma bacia de sedimentos que são caracterizadas por um relevo relativamente íngreme, movimentos de massa, como suspensão ou fluxos de detritos, são importantes para o transporte ou entrada de sedimentos.

Quando as taxas de subsidência são altas, o nível da bacia geralmente cai abaixo do nível do mar, e o mar então geralmente penetra na região correspondente, especialmente nas margens continentais. As bacias sedimentares são, portanto, frequentemente bacias marítimas (ver plataforma ) com sedimentação marinha . Com taxas de subsidência mais baixas ou uma posição muito distante da costa, a sedimentação tende a ocorrer em lagos e planícies aluviais . Em períodos geológicos, muitas vezes não há fronteira nítida entre uma planície aluvial ou costeira e a bacia marítima adjacente, mas isso muda com a elevação ou queda do nível relativo ou absoluto do mar (ver transgressão e regressão ).

Na bacia marinha ou lacustre em climas tropicais, também muitas vezes faz precipitação in-situ -Aus de carbonato de cálcio ("cal") ou sais relativamente prontamente solúveis ( evaporitos ) um papel significativo para a sedimentação.

As primeiras camadas depositadas em uma bacia sedimentar caem com subsidência contínua em uma profundidade cada vez maior, são o peso das camadas depositadas posteriormente comprimidas ( compactação ) e de longo prazo em rochas sedimentares como arenito ou lamito transformado ( diagênese ). Nas bacias sedimentares continentais que contêm as camadas (superiores) mais jovens de cascalho frequência e outro reservatório significativo material solto da água potável utilizável águas subterrâneas .

Em formações montanhosas , áreas de crosta esticada, nas quais bacias sedimentares com uma história frequentemente complexa se formaram, são comprimidas (invertidas) e os sedimentos depositados são dobrados e / ou empilhados , às vezes junto com o porão subjacente , às vezes também afundados profundamente na crosta e sob alta pressão e altas temperaturas convertidos ( metamorfose ). Não é incomum que grandes partes de uma cordilheira consistam no enchimento deformado de bacias sedimentares, por exemplo, os Alpes e o Himalaia , cujas rochas vêm em grande parte dos depósitos nas margens do oceano Tethys . Da observação de que hoje são encontrados sedimentos marinhos nas altas montanhas, surgiu a teoria geossinclinal , que hoje está desatualizada .

Depósitos

No decurso da subsidência gradual, bilhões de toneladas de restos de plantas mortas (incluindo algas ) se acumulam na área de subsidência e são gradualmente cobertas por cascalho, areia e camadas de argila . Onde isso é feito na ausência de ar , os resíduos orgânicos podem formar carvão , petróleo bruto e gás natural . A coalificação ou maturação térmica dos restos é promovida pelo posterior afundamento da bacia de sedimentos, deposição contínua e aumento da temperatura do subsolo .

Ocorrência de bacias sedimentares

Exemplos de bacias sedimentares na Europa Central são

• a Bacia do Norte da Alemanha. Ele se estende da área de Ruhr até a planície do norte da Alemanha . A espessura do enchimento da bacia aumenta para o norte
• o Ruhr, sua continuação para leste da bacia de carvão da Alta Silésia, bem como a continuação para oeste sobre a área de Aachen , o braseiro de Namur e o cinturão de carvão do sul da Inglaterra levaram vários milhares de metros de detritos das montanhas Variscan em
• o Alto Reno Graben é um vale em fenda e preenchido com mais de 10 km de sedimentos. Hoje ela se apresenta como uma ampla planície entre os Vosges e a Floresta do Palatinado no oeste e a Floresta Negra e o Odenwald no leste.
• a Bacia de Viena tem um contorno em forma de fuso e tem 5-8 km de profundidade entre os Alpes e os Cárpatos colapsados
• a planície da Panônia fica no interior das montanhas dos Cárpatos e tem até 8,5 km de profundidade. No leste da Hungria, perto de Kecskemét, existem dezenas de vulcões logo abaixo da superfície. Eles afundaram lentamente nas profundezas cerca de 30-10 milhões de anos atrás e foram cobertos por sedimentos mais jovens
• a Bacia de Paris é uma área de depressão em forma de tigela no nordeste da França. Sedimentos do Jura e do Cretáceo cobriram o embasamento que emerge nas bordas da bacia nas montanhas de ardósia do Renano , na Bretanha e no Maciço Central .
• A Bacia da Aquitânia é a segunda maior bacia sedimentar Mesozóica e Cenozóica da França, depois da Bacia de Paris . A bacia de aproximadamente 66.000 quilômetros quadrados fica acima do porão Variscan , que foi erodido durante o Permiano e começou a afundar gradualmente desde o Triássico .
• Na Bacia de Parentis e na Bacia dos Sub-Pirineus , o embasamento está escondido em seu ponto mais profundo sob uma carga de sedimentos de 11.000 metros.

Exemplos de bacias sedimentares fora da Europa Central são

• as bacias sedimentares da China , como Jungar Basin, Songliao Basin, Tarim Basin , Ordos Basin , Shaan Gan Ning Basin, North China Basin
• a bacia de conservas no noroeste da Austrália
• a bacia amazônica na América do Sul
• a Bacia da América Central do Norte (consulte a Geografia dos Estados Unidos ) e a Província da Bacia e do Intervalo a leste das Montanhas Rochosas
• os braseiros antárticos
• a Bacia do Congo no Craton do Congo , principalmente no território da República Democrática do Congo
• a Bacia do Owambo no Cráton do Congo , nas áreas do norte da Namíbia e sul de Angola
• a bacia do Nama-foreland no Kalahari - Kraton , na área do sul da Namíbia

Importância econômica e cultural das bacias sedimentares

As grandes planícies - grande parte das quais surgiu de bacias hidrográficas - não são apenas um bom solo para assentamento , agricultura e indústria , mas também têm muitos recursos naturais para mostrar. Uma vez que grande parte da humanidade também vive em áreas planas e montanhosas de paisagens de bacias e numerosos recursos minerais - sobretudo petróleo, gás e carvão - podem ser encontrados em bacias sedimentares, estes foram cuidadosamente examinados e usados ​​durante séculos. Ainda hoje, as bacias sedimentares, especialmente fora da Europa e da América do Norte, são alvo de intensa exploração comercial, em parte porque os recursos minerais das bacias sedimentares dos países industrializados há muito estão sujeitos à degradação.

Recursos minerais típicos de bacias sedimentares são

• Hidrocarbonetos , como petróleo ou gás
• Lençóis freáticos
• Rochas soltas , como cascalho , cascalho e cascalho , areia , argila
• sal

literatura

• Andreas Schäfer: Clastic Sediments and Sequence Stratigraphy. Spectrum Academic Publishing House, Heidelberg, Berlin 2004, ISBN 978-3827413512
• Gary Nichols: Sedimentology and Stratigraphy. Wiley-Blackwell, Chichester 2009, ISBN 978-1-4051-3592-4

Evidência individual

1. ↑ Heinz-Jürgen Brink: plumas do manto e o metamorfismo da crosta inferior e sua influência na evolução da bacia. Geologia Marinha e do Petróleo. Vol. 26, No. 4, 2009, pp. 606–614, doi: 10.1016 / j.marpetgeo.2009.02.002 ( acesso em texto completo alternativo: ResearchGate )
2. ↑ Erlend Martini (Ed.): Comunidades fósseis do sumidouro Oberleichtersbach (Oligoceno). Courier Forschungsinstitut Senckenberg, Volume 260.Swisserbart, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-510-61389-2 .
3. ↑ Erlend Martini, Peter Rothe: Sieblos em Wasserkuppe: Pesquisa de perfuração em um antigo lago terciário. In: Erlend Martini, Peter Rothe (ed.): O antigo depósito fóssil terciário Sieblos em Wasserkuppe / Rhön. Geologische Abhandlungen Hessen, Volume 104. Hessisches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden 1998, ISBN 3-89531-806-X , pp. 7-27.