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[[Datei:Bahamabank.jpg|mini|Die Karbonatplattform der Bahama Banks im Satellitenbild. [[Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer|MODIS]], [[NASA]]]]
[[Datei:GreatBarrierReef-EO.JPG|mini|Das Große Barriereriff im Satellitenbild]]
Eine '''Karbonatplattform''' ist ein im Meer [[Sedimente und Sedimentgesteine|sedimentär]] abgelagerter Gesteinskörper, der seine Umgebung überragt und aus vor Ort abgelagerten [[Kalkablagerung]]en besteht.<ref>J. L. Wilson: ''Carbonate Facies in Geologic History.''</ref>

Das Wachstum der Plattform wird von [[sessil]]en Organismen verursacht, deren [[Skelett]]e ein [[Korallenriff|Riff]] aufbauen, oder durch die [[Ausfällung]] von [[Calciumcarbonat|Kalk]] aus [[Meerwasser]], die vor allem durch den [[Stoffwechsel]] von [[Mikroben]] verursacht wird.

Spektakuläre Beispiele heutiger [[Calciumcarbonat|Karbonatplattformen]] sind die [[Bahama Banks]] (mehrere Kilometer [[Mächtigkeit (Geologie)|mächtig]]), die [[Halbinsel]] [[Yucatán (Halbinsel)|Yucatán]], das [[Great Barrier Reef]] und die [[Atoll]]e der [[Malediven]].<ref>{{Webarchiv | url=http://www.tamug.edu/cavebiology/Bahamas/BahamaIntro.html | wayback=20091122081312 | text=''Bahamas Introduction''}}</ref> Auch die Halbinsel [[Florida]] ist eine Karbonatplattform, allerdings ist sie nicht mehr von Wasser bedeckt.<ref>{{Webarchiv | url=http://geology.about.com/od/maps/ig/stategeomaps/FLgeomap.htm | wayback=20110515100222 | text=''Geologic Map of Florida.''}} About.com</ref> Alle diese Riffe sind auf [[Tropen|tropische]] [[Breitengrad|Breiten]] beschränkt.<ref>{{Webarchiv | url=http://reefgis.reefbase.org/mapper.asp | wayback=20080516101415 | text=Archivierte Kopie}} Karte der Verbreitung heutiger Korallenriffe. ReefBase</ref>

Heutige Riffe werden vor allem von [[Steinkorallen]] aufgebaut, in der [[geologisch]]en Vergangenheit waren auch andere Organismen am Aufbau von Karbonatplattformen beteiligt, so etwa [[Tabulata]] und [[Rugosa]], andere [[Nesseltiere]] oder [[Archaeocyathiden]].

== Karbonatsedimentation ==
Die [[mineral]]ogische Zusammensetzung von Karbonatplattformen ist entweder [[Calcit|kalzitisch]] oder [[aragonit]]isch. Meerwasser ist [[Übersättigung|übersättigt]] mit [[Calciumcarbonat]] (CaCO<sub>3</sub>), dessen Ausfällung bei erhöhten Temperaturen und geringem [[Druck (Physik)|Druck]] [[Thermodynamik|thermodynamisch]] begünstigt ist. Treffen diese für die Ausfällung notwendigen Bedingungen zusammen, so kommt durch das Ineinandergreifen der Bildungfaktoren eine Produktion von Kalksediment in Gang, die enorme Mengen erzeugen kann (''carbonate factory'').

Dabei sind drei Arten von [[Sedimentation|Karbonatausfällung]] möglich:
* [[Biologie|Biologisch]] kontrollierte Karbonatausfällung ist die Verwertung von in Meereswasser gelöstem Karbonat beim Bau von Skeletten, etwa durch Korallen.
* Biologisch hervorgerufene Karbonatausfällung findet außerhalb von Organismen statt, so dass das Karbonat zwar nicht direkt von ihnen erzeugt, die Ausfällung jedoch durch ihren Stoffwechsel hervorgerufen wird.
* [[Abiotisch]]e Ausfällung wird wenig oder gar nicht von biologischen Vorgängen beeinflusst.

Biologisch kontrollierte Karbonatplattformen können nur dort entstehen, wo die Lebensbedingungen der Riffbildner gegeben sind. Begrenzende Faktoren sind u. a. [[Sonnenlicht]], [[Wassertemperatur]] und [[Lichtdurchlässigkeit]] des Meerwassers. So ist Karbonatausfällung etwa an der [[Atlantik]]küste von [[Südamerika]] weit verbreitet, nur an der Mündung großer Flüsse wie der des [[Amazonas]], die eine große [[Schwebstoff]]<nowiki/>fracht ins Meer hinausbringen, findet sie nicht statt.<ref>G. Carannante, M. Esteban, J. D. Milliman, L. Simone: ''Carbonate lithofacies as paleolatitude indicators: problems and limitations.'' Sedimentary Geology, Bd. 60, S. 333–346, 1988</ref>

== Klassifikation ==
Die oben beschriebenen drei Typen der Karbonatausfällung bestimmen verschiedene Plattformgeometrien (s. u.). Diese lassen sich nach den beteiligten Organismen, ihrer sedimentären Umgebung und der Art der Karbonatfällung unterteilen.<ref>W. Schlager: ''Carbonate sedimentology and sequence stratigraphy.'' SEPM, Tulsa, Oklahoma, 200 S., 2005. ISBN 1-56576-116-2</ref>

=== Tropische Plattformen ===
In diesen Karbonatplattformen ist die Karbonatausfällung biologisch kontrolliert, vor allem von [[autotroph]]en Organismen wie [[Koralle]]n, [[Grünalgen]], [[Foraminifera]] und [[Mollusken]]. Tropische Karbonatplattformen entstehen nur in über 20 °C warmem und gut durchleuchtetem Wasser, das einen hohen [[Sauerstoff]]- sowie einen niedrigen [[Nährstoff|Nähr-]] und Schwebstoffgehalt aufweist. Solche Bedingungen finden sich heute nur zwischen 30° Nord und 30° Süd zu beiden Seiten des [[Äquator]]s. Der tropische Typ kommt heute am häufigsten vor, ist jedoch auch oft [[fossil]] überliefert.

=== Plattformen kühleren Wassers ===
Wie der Name andeutet, kommen diese Karbonatplattformen in kühlerem Wasser und höheren Breiten vor als die tropischen Plattformen. Die Karbonatausfällung ist hier biologisch kontrolliert durch [[heterotroph]]e Organismen, manchmal in Verbindung mit [[Autotroph #Photoautotrophie|photoautotrophen]] Organismen wie [[Rotalgen]]. Das Meerwasser, in dem diese Plattformen entstehen, ist durch einen höheren Anteil an Nährstoffen gekennzeichnet als bei den tropischen Plattformen.

=== Mud Mounds ===
[[Mud Mound]]s werden charakterisiert durch abiotische und biologisch hervorgerufene Karbonatausfällung. Sie wachsen in nährstoffreichem Wasser, das einen niedrigen Sauerstoffgehalt aufweist. Mud Mounds sind auf dem Land vor allem als fossile Formationen aus dem [[Paläozoikum]] und [[Mesozoikum]] bekannt.

== Geometrie ==
Verschiedene Faktoren beeinflussen die Geometrie einer Karbonatplattform, u. a. die Oberflächengestalt ihres Untergrunds, [[synsedimentär]]e [[Tektonik]], [[Meeresströmung]]en und Winde wie der [[Passat (Windsystem)|Passat]].

Der wichtigste Faktor ist jedoch die Art der Plattform selbst:
* tropische Plattformen sind meist von steilen Abhängen umgeben
* Plattformen kühleren Wassers führen im Allgemeinen zur Entstehung [[Rampe (ortsfester Zugang)|rampe]]n<nowiki/>artiger Strukturen ([[Karbonatrampe]]n)
* Mud Mounds bilden hügelartige Körper mit sanften Formen.
Geometrisch am meisten gegliedert sind die tropischen Plattformen, und zwar von innen nach außen in die folgenden drei Hauptbereiche:

=== Innere Lagune ===
[[Datei:FangoCarb1.jpg|mini|Sedimentation von Karbonatschlamm im inneren Teil einer Lagune. Der Schlamm wird durch [[Mangrove (Baum)|Mangrove]]n<nowiki/>schösslinge stabilisiert. Florida Bay, Sommer 2000]]
Die innere [[Lagune]] ist der hinter (landwärts) dem Riff liegende Teil der Karbonatplattform. Die Wassertiefe ist gering und das Wasser durch den Schutz des Riffes im Allgemeinen ruhig.

Die Sedimente der Lagune bestehen neben dem vorherrschenden Karbonatschlamm aus Rifffragmenten und Hartteilen von Organismen; in Landnähe kann ein Anteil an [[Sedimente und Sedimentgesteine #Klastische Sedimente|klastischen Sedimenten]] hinzukommen.

In einigen Lagunen, so etwa in der [[Florida Bay]], produzieren [[Grünalgen]] große Mengen von Karbonatschlamm. Die hier gebildeten [[Kalkstein]]e sind nach der [[Dunham-Klassifikation]] als [[Mudstone]]s bis [[Grainstone]]s anzusprechen, je nach der [[Bewegungsenergie]] des Wassers in der Lagune.

=== Riff ===
Das Riff ist der Teil der Karbonatplattform, der im Wesentlichen durch das Wachstum von ortsgebundenen Organismen geschaffen wird. Heutige Riffe werden von hermatypischen (in [[Symbiose]] mit [[Zooxanthellen]] lebenden) Organismen aufgebaut. Das Riff ist die „Wirbelsäule“ der Karbonatplattform und trennt die Lagune vom Riffabhang. Das Überleben der Plattform ist vom Bestehen des Riffs abhängig, da nur dieses als starre Struktur Schutz gegen Wellen und Wind bietet. Riffe können als isolierte und weitgehend rundum abgeschlossene Gebilde vorkommen (Beispiel: [[Malediven]]) oder als vor dem [[Kontinent]] liegende und mit ihm verbundene [[epikontinental]]e Riffbauten, wie etwa die Riffe vor [[Belize]] und die [[Florida Keys]]. Aus geologischer Sicht handelt es sich bei den Riffgesteinen um massive [[Boundstone]]s, also durch die Korallen gebundene Kalksteine.<ref>{{Webarchiv | url=http://www.eos.ubc.ca/courses/eosc221/sed/carb/boundstone.html | wayback=20100822164251 | text=''Boundstone.'' EOSC 221, Introduction to Petrology, University of British Columbia}}</ref>

=== Riffhang ===
Der Riff[[Böschung|hang]] ist der äußere Teil tropischer Plattformen, er verbindet das Riff mit dem [[Ozeanbecken]]. Hier wird ein großer Teil der Sedimente abgelagert, die durch verschiedene Prozesse aus der Lagune und vom Riff transportiert werden, u. a. durch das Losbrechen bereits verfestigten Kalksteins bei Stürmen. Daher finden sich am Riffabhang gröbere Sedimente als in der Lagune und im Riff. Nach Dunham sind sie als Rud- oder Grainstones zu bezeichnen. Durch die Ablagerung am Hang bilden sie charakteristische bogenförmige oder tafelige [[Schichtung|Schichten]], die gegenüber den umgebenden Schichten geneigt sind ([[Klinoform]]en).

== Geologische Überlieferung ==
[[Datei:Bigcimon.jpg|mini| Ablagerungen aus der inneren Lagune einer fossilen Karbonatplattform. Cimon del Latemar ([[Dolomiten]], [[Trentino]], [[Norditalien]])]]
in verschiedenen [[Erdzeitalter]]n waren bzw. wurden folgende Lebewesen bzw. Gesteine für das Wachstum der Karbonatplattformen wichtig:
* im [[Präkambrium]]: [[Stromatolith]]en
* im [[Kambrium]]: [[Archaeocyathiden]], den [[Schwämme]]n ähnliche [[Metazoa]]
* im [[Paläozoikum]]: [[Armfüßer]] wie Richthofenida und die Gruppe der [[Stromatoporoidea]]
* im [[Silur]]: [[Tabulata]] (Bödenkorallen)
* im [[Devon (Geologie)|Devon]]: [[Rugosa]] (Runzelkorallen)
* im [[Karnium]] der Oberen [[Trias (Geologie)|Trias]]: Steinkorallen
* in der [[Kreide (Geologie)|Kreide]]: [[Rudisten]], eine ausgestorbene Ordnung der [[Muscheln]].

Karbonatplattformen mit weiter Verbreitung finden sich zum Beispiel im Devon und [[Karbon]] des [[Harz (Mittelgebirge)|Harzes]], des [[Rheinisches Schiefergebirge|Rheinischen Schiefergebirges]] und im Süden [[England]]s und [[Irland]]s. An vielen Stellen lässt sich die Gliederung in Lagune, Riff und Riffhang auch heute noch nachweisen, so zum Beispiel in der [[Attendorner Mulde]] im Stadtgebiet von [[Attendorn]].

Eines der besten Beispiele für eine Karbonatplattform findet sich in den [[Dolomiten]]. In dieser Region der [[Alpen]] bildeten sich in der Trias im Meer der [[Tethys (Ozean)|Tethys]] zahlreiche, heute noch gut erhaltene [[Atoll]]e, so etwa an [[Sellagruppe|Sella]], [[Gardenaccia]], [[Langkofel]] oder [[Latemar]]. Die Karbonatablagerung fand über lange Zeit auf einem stetig absinkenden Untergrund statt. Die anhaltende [[Subsidenz (Geologie)|Subsidenz]] führte zur Ansammlung von Sedimenten mit einer bedeutenden Mächtigkeit. Ähnliche Sedimente bilden auch die [[Nördliche Kalkalpen|Nördlichen Kalkalpen]], ebenfalls aus der Trias.

Im französischen, schweizerischen und süddeutschen [[Jura (Gebirge)|Jura]] und [[Tafeljura]] wurden wie auch auf der [[Schwäbische Alb|Schwäbischen]] und [[Fränkische Alb|Fränkischen Alb]] mächtige Sedimente zu einer Karbonatplattform abgelagert, hier stammen die Karbonatsedimente aus dem [[Jura (Geologie)|Jura]].

== Literatur ==
* J. L. Wilson: ''Carbonate Facies in Geologic History.'' Springer-Verlag, 471 S., 1975. ISBN 3-540-07236-5
* A. Bosellini: ''Progradation geometries of carbonate platforms: examples from the Triassic of the Dolomites, northern Italy.'' Sedimentology, Bd. 31, S. 1–24, 1984
* P. R. Pinet: ''Invitation to Oceanography.'' West Publishing Company, St. Paul, 1996. ISBN 0-314-06339-0

== Weblinks ==
* [http://userpage.fu-berlin.de/~voelker/Vorlesung_Chemische/karbomarin.html David Völker: ''Karbonate: Ablagerungsräume 1: Litorale und marine Sedimentationsbereiche von Karbonaten.'' Vorlesung Chemische Sedimente, Wintersemester 2002/2003, Freie Universität Berlin]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Ozeanografie]]
[[Kategorie:Geologie]]

Karbonatplattform - Versionsgeschichte

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