imported>Lysippos: /* Vorkommen von Sedimentbecken */ was heißt „Hinterland“? unbelegte Mächtigkeitsangabe entfernt, sowieso nicht für die Tiefebene zutreffend; weitere unbelegte Aussage entfernt

2025-01-02T13:14:03Z

Vorkommen von Sedimentbecken: was heißt „Hinterland“? unbelegte Mächtigkeitsangabe entfernt, sowieso nicht für die Tiefebene zutreffend; weitere unbelegte Aussage entfernt

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[[Datei:Taklimakanm.jpg|miniatur|Das [[Tarimbecken|Tarim-Sedimentbecken]] mit der Taklamakanwüste, ein abflussloses intermontanes Becken. Rechts unten das Hochland von Tibet]]
Ein '''Sedimentbecken''' ist ein meist infolge von Senkungsbewegungen der [[Erdkruste]] in den obersten Teil der [[Lithosphäre]] eingetiefter Bereich, der über [[Geologische Zeitskala|geologische Zeiträume]] hinweg mit [[Sedimente und Sedimentgesteine|Sedimenten]] befüllt wird.

== Geologie ==

=== Entstehung ===
[[Datei:Graupensandrinne Hegau Schwäbische Alb2.jpg|mini|Schnitt durch den Nordwestrand des [[Molassebecken]]s im [[Hegau]]. Das Basement, hier nur durch dessen oberste Gesteinseinheit, den [[Weißjura]], dargestellt, taucht, belastet durch die verdickte Kruste im Bereich der Alpen, nach Südosten ab, entsprechend nimmt die Mächtigkeit der Molasse (USM, OMM, OSM) nach Südosten zu.]]
Entscheidend für die Bildung von Sedimentbecken ist die lokale oder regionale Absenkung (''Subsidenz'') der [[Erdkruste]] unterhalb des Niveaus der lokalen bzw. regionalen [[Erosionsbasis]]. Sedimentbecken, die [[rezent]] Subsidenz erfahren und Sedimente aufnehmen, werden als ''aktive Sedimentbecken'' bezeichnet. Solche, die rezent keine Subsidenz mehr erfahren und in denen nichts mehr abgelagert oder deren Füllung sogar erodiert wird, werden als ''fossile Sedimentbecken'' bezeichnet.

Subsidenz in regionalem Maßstab wird oft durch [[Extension (Geologie)|tektonische Dehnung]] der Erdkruste verursacht, wobei verschiedene Typen von Dehnungsbecken in verschiedenen plattentektonischen Szenarien unterschieden werden können, u. a. [[Backarc-Becken]] ([[Subduktion]]), Piggyback-Becken ([[Orogenese|Kollision]]), Pull-Apart-Becken (verschiedene) und [[Grabenbruch|Grabenbrüche]] (Divergenz). Ferner werden weitere Ursachen und Mechanismen für (großräumige) Subsidenz diskutiert, dazu gehören
* ''[[Isostasie|isostatische]] Subsidenz''
** durch Massendefizite im Untergrund verdickter kontinentaler Kruste, beispielsweise infolge des Abreißens subduzierter ozeanischer Kruste unterhalb eines [[Orogen]]s („Slab Breakoff“) oder infolge „thermischer Erosion“ durch einen aufsteigenden [[Mantelplume|Plume]]{{FN|*}}
** durch thermische [[Metamorphose (Geologie)|Metamorphose]] mit Dichtezunahme im unteren Teil relativ mächtiger Erdkruste, ebenfalls verursacht durch eine thermische Anomalie im darunter befindlichen [[Erdmantel]]{{FN|*}}<ref>Heinz-Jürgen Brink: ''Mantle plumes and the metamorphism of the lower crust and their influence on basin evolution.'' Marine and Petroleum Geology. Bd. 26, Nr. 4, 2009, S. 606–614, [[doi:10.1016/j.marpetgeo.2009.02.002]] (alternativer Volltextzugriff: [https://www.researchgate.net/publication/248516575 ResearchGate])</ref>
* ''thermische Subsidenz'' – erfolgt durch die Abkühlung und damit einhergehende Kontraktion und Dichtezunahme vormals aufgeheizter Erdkruste und wird als Ursache für die Entstehung von Sedimentbecken bzw. die anhaltende Subsidenz in tektonisch ruhigen innerkontinentalen Regionen und an [[Passiver Kontinentalrand|passiven Kontinentalrändern]] gesehen
* ''tektonische Auflast'' stark verdickter Krustenbereiche – gilt als Ursache für die Entstehung von Vorlandbecken (vgl. u. a. [[Molassebecken]])
* ''sedimentäre Auflast'' – gilt als unterstützender Faktor für die Subsidenz bereits aktiver Sedimentbecken
{{FNBox|
{{FNZ|*|<small>sofern die Erwärmung der Kruste durch die thermische Anomalie nicht ausreicht, um eine Aufhebung des durch die thermische Erosion bzw. Metamorphose hervorgerufenen Effektes oder gar eine Netto-Hebung der Erdkruste zu bewirken</small>}}
}}

Die Abwanderung von [[Steinsalz|Salzgestein]] aus dem Untergrund im Zuge von [[Halokinese]] sorgt für die Bildung relativ kleinräumiger Senken. Sedimentbecken mit sehr kleinem Grundriss können auch auf [[Vulkanismus|vulkanische Aktivitäten]] oder auf [[Verwitterung]] zurückgehen. So sind die durch ihre Säugetierfossilien bekannten [[eozän]]en Sedimente der [[Grube Messel]] in einem [[Maar]]see abgelagert worden, und die Hohlformen, in denen die geologisch etwas jüngeren Schichten von [[Oberleichtersbach]]<ref name="EMartini">Erlend Martini (Hrsg.): ''Fossilgemeinschaften der Doline Oberleichtersbach (Oligozän).'' Courier Forschungsinstitut Senckenberg, Band 260. Schweizerbart, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-510-61389-2.</ref> und [[Poppenhausen (Wasserkuppe)|Sieblos]]<ref name="MartRoth">Erlend Martini, Peter Rothe: ''Sieblos an der Wasserkuppe: Forschungsbohrungen in einem alttertiären See.'' In: Erlend Martini, Peter Rothe (Hrsg.): ''Die alttertiäre Fossillagerstätte Sieblos an der Wasserkuppe/Rhön.'' Geologische Abhandlungen Hessen, Band 104. Hessisches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden 1998, ISBN 3-89531-806-X, S. 7–27.</ref> in der [[Rhön]] zur Ablagerung kamen, werden als [[Einsturzdoline]]n interpretiert.

=== Merkmale ===
Ein Sedimentbecken gliedert sich strukturell grob in die ''Füllung'', die aus [[Sedimente und Sedimentgesteine|Sedimenten und Sedimentgesteinen]] besteht, aber auch in nicht geringem Umfang [[Vulkanit|vulkanische Erguss-]] und [[Ganggestein]]e sowie [[Pyroklastisches Sediment|pyroklastische Sedimente]] umfassen kann, und in das abgesenkte ''[[Grundgebirge]]'' oder ''Basement'', das die Füllung unterlagert und randlich umgibt. Der Grundriss eines Sedimentbeckens hängt vom Entstehungsmechanismus ab. Einfache tektonische Dehnung erzeugt meist langgestreckte Strukturen, Pull-Apart-Becken und Becken, die durch thermische Subsidenz entstehen, können auch rundlichere Formen aufweisen. Auch [[Kontinentalrand|Kontinentalränder]] werden als Sedimentbecken bezeichnet, obwohl sie nur einseitig von einem Hochgebiet begrenzt werden.

{{Panorama|RainyCoveNS unconformity Panorama.jpg|900|<br/>Aufgeschlossener Kontakt zwischen Sedimentfüllung und Grundgebirge im Randbereich des Fundy-Beckens: Rote, [[Arkose|arkotische]] Sandsteine der Wolfville-Formation (im traditionellen Sinn; Mittel- oder untere Obertrias, [[Newark-Supergruppe]]) überlagern ab etwa der Bildmitte, nach links mit zunehmender Mächtigkeit, [[Winkeldiskordanz|winkeldiskordant]] eine steilgestellte, teils deutlich sichtbar gefaltete [[Wechsellagerung|Wechselfolge]] aus gräulichen und schwärzlichen [[Tonstein|Ton-]], [[Siltstein|Silt-]] und [[Sandstein]]en der Horton-Bluff-Formation ([[Mississippium|Unterkarbon]]); Rainy Cove, Südküste des Minas Basin, [[Bay of Fundy]], [[Nova Scotia]], Kanada.}}

[[Datei:Half-graben sedimentation.png|mini|Vereinfachte Darstellung eines Sedimentbeckens, hier in Form eines Halbgrabens, im Blockbild. Das Grundgebirge ist grau dargestellt, Deltasedimente gelblich, Schuttfächer grünlich und sonstige Sedimente braun.]]
{{Anker|Depozentrum}}{{Anker|Beckenrandstörung}}Der Senkungsbetrag des Grundgebirges pro Zeitspanne (''Subsidenzrate''), der üblicherweise in der Größenordnung von Millimetern pro Jahr liegt, nimmt im Allgemeinen vom Rand zur Mitte eines Sedimentbeckens zu. Weil Bereiche höherer Subsidenz mehr Sedimente aufnehmen können als solche mit geringer Subsidenz, nimmt die Mächtigkeit der Beckenfüllung in der Regel vom Beckenzentrum zu den Rändern hin ab. Tektonisch verursachte Becken zeichnen sich durch sogenannte '''Beckenrandstörung'''en (siehe [[Verwerfung (Geologie)|Verwerfung]]) aus, an denen, vor allem bei fossilen, teilweise erodierten Sedimentbecken, die Füllung relativ scharf gegen das randliche Grundgebirge begrenzt wird. Aber auch weiter im Beckeninneren ist das Grundgebirge oft von Störungen durchzogen und kann Bereiche stärkerer und weniger starker Subsidenz aufweisen, woraus eine interne (paläo-)morphologische Gliederung in Schwellen und Tröge oder Teilbecken resultiert (ähnliches gilt für Regionen, die stark durch [[Halokinese]] geprägt sind, beispielsweise das Norddeutsch-Polnische Becken). Die Teilbecken, das heißt die Bereiche größter Subsidenz, die folglich die mächtigste Sedimentfüllung aufweisen, werden auch als '''Depozentren''' (Sing. '''Depozentrum''') bezeichnet. Im Verlauf der geologischen Geschichte eines Sedimentbeckens können sich dessen Depozentren verlagern, was sich in schwankenden Mächtigkeiten verschieden alter Schichtintervalle in verschiedenen Regionen des Beckens bemerkbar macht. Wie stark sich die Subsidenz in einem aktiven Sedimentbecken [[Geomorphologie|morphologisch]] äußert, hängt von der Menge des zugeführten Sedimentes pro Zeitspanne (Sedimentationsrate) ab. Wenn die Sedimentationsrate die Subsidenzrate vollständig kompensiert oder übersteigt, befinden sich die morphologisch höchsten Bereiche des Beckens mindestens auf gleicher Höhe mit der Erosionsbasis, an den Beckenrändern auch darüber, ansonsten liegen sie darunter.

=== Sedimentpetrologie ===
Die Zufuhr von Sediment in das Becken erfolgt aus den umliegenden, der [[Erosion (Geologie)|Erosion]] ausgesetzten Hochgebieten fast immer durch strömendes Wasser, das heißt durch Flüsse und Bäche sowie durch Meeresströmungen. In bestimmten, durch relativ steiles Relief gekennzeichneten Bereichen eines Sedimentbeckens sind auch Massenbewegungen wie [[Suspensionsstrom|Suspensions-]] oder [[Schuttstrom|Schuttströme]] für den Sedimenttransport oder -eintrag von Bedeutung.

Bei hohen Subsidenzraten sinkt das Höhenniveau des Beckens nicht selten unter den Meeresspiegel ab, und insbesondere an Kontinentalrändern dringt dann in der Regel das Meer in die entsprechende Region vor. Sedimentbecken sind daher oft Meeresbecken (siehe [[Schelf]]) mit [[Marines Sediment|mariner Sedimentation]]. Bei geringeren Subsidenzraten oder einer sehr küstenfernen Position erfolgt die Sedimentation eher in [[See]]n und [[Schwemmebene]]n. Oft besteht in geologischen Zeiträumen keine scharfe Grenze zwischen einer Schwemm- bzw. Küstenebene und dem angrenzenden Meeresbecken, sondern diese verschiebt sich mit [[Eustasie|Ansteigen oder Absinken des relativen oder absoluten Meeresspiegels]] (vgl. [[Transgression (Geologie)|Transgression]] und [[Regression (Geologie)|Regression]]).

In Meeres- oder Seebecken in tropischem Klima spielt nicht selten auch die [[In-situ]]-Aus[[fällung]] von [[Calciumcarbonat]] („Kalk“) oder relativ leicht löslichen Salzen ([[Evaporite]]n) eine bedeutende Rolle für die Sedimentation.

Die zuerst in einem Sedimentbecken abgelagerten Schichten geraten bei anhaltender Subsidenz in eine immer größere Tiefe, werden durch das Gewicht nachfolgend abgelagerter Schichten zusammengepresst ([[Kompaktion]]) und langfristig in Sedimentgesteine wie [[Sandstein]] oder [[Tonstein]] umgebildet ([[Diagenese]]). In festländischen Sedimentbecken enthalten die jüngeren (oberen) Schichten aus [[Schotter]] und anderem Lockermaterial oft bedeutsame Reservoirs an für die [[Trinkwassergewinnung]] nutzbarem [[Grundwasser]].

Bei [[Orogenese|Gebirgsbildungen]] werden gedehnte Krustenbereiche, auf denen sich Sedimentbecken mit oft komplexer Geschichte ausgebildet hatten, gestaucht (invertiert) und die abgelagerten Sedimente werden, teils gemeinsam mit dem unterlagernden Grundgebirge, gefaltet und/oder [[Tektonische Decke|aufgestapelt]], mitunter auch tief in die Erdkruste versenkt und unter hohem Druck und hohen Temperaturen umgewandelt ([[Metamorphose (Geologie)|Metamorphose]]). Nicht selten bestehen große Teile eines Gebirges aus der deformierten Füllung von Sedimentbecken, beispielsweise die [[Alpen]] und der [[Himalaya]], deren Gesteine zu einem Großteil der Ablagerung an den Rändern des [[Tethys-Ozean]]s entstammen. Aus der Beobachtung heraus, dass sich Meeressedimente heute in Hochgebirgen finden, erwuchs die heute veraltete [[Geosynklinale|Geosynklinaltheorie]].

=== Lagerstätten ===
Im Laufe der allmählichen Absenkung sammeln sich Milliarden Tonnen von Resten abgestorbener [[Pflanzen]] (einschließlich [[Algen]]) im Senkungsgebiet und werden sukzessive von Schotter, [[Sand]] und [[Tonminerale|Tonschichten]] bedeckt. Wo dies unter [[Anaerobie|Luftabschluss]] geschieht, kann sich aus den organischen Resten [[Kohle]], [[Erdöl]] und [[Erdgas]] bilden. Die [[Inkohlung]] bzw. thermische Reifung der Reste wird durch das weitere Absinken des Sedimentbeckens, fortlaufende Ablagerung und die [[Geothermische Tiefenstufe|steigende Temperatur des Untergrundes]] gefördert.

== Vorkommen von Sedimentbecken ==



Beispiel von Sedimentbecken in Mitteleuropa sind
* das Norddeutsche Becken. Es erstreckt sich vom [[Ruhrgebiet]] bis weit in die [[Norddeutsche Tiefebene]] hinaus. Die Mächtigkeit der Beckenfüllung nimmt nach Norden  zu
* das Ruhrgebiet, seine ostwärtige Fortsetzung ins oberschlesische Kohlerevier wie auch die westwärtige Fortsetzung über das [[Aachener Revier]], das Kohlebecken von [[Namur]] und den südenglischen Kohlegürtel nahmen mehrere tausend Meter Abtragungsschutt des [[variszische Orogenese|variszischen Gebirges]] auf
* der [[Oberrheingraben]] ist ein [[Grabenbruch]] und mit über 10 km Sediment aufgefüllt. Er stellt sich heute als breite [[Ebene (Geographie)|Ebene]] zwischen den [[Vogesen]] und dem [[Pfälzerwald]] im Westen und dem [[Schwarzwald]] und dem [[Odenwald]] im Osten dar.
*die [[Vorerzgebirgs-Senke]] mit einer Größe von ca. 70 × 30 km erstreckt sie sich von Südwest nach Nordost ungefähr zwischen den sächsischen Städten [[Glauchau]] und [[Hainichen]]. In ihm wurden Sedimente des [[Rotliegend]] abgelagert. Sie ist zwischen dem [[Sächsisches Granulitgebirge|Sächsischen Granulitgebirge]] und dem [[Erzgebirge]] eingetieft. Seine maximale Mächtigkeit liegt bei über 2000 m.
* das [[Wiener Becken]], zwischen [[Alpen]] und [[Karpaten]], besitzt einen spindelförmigen Umriss und ist mit bis zu 5500 m mächtigen Sedimentablagerungen gefüllt.
* die [[Pannonische Tiefebene]] liegt zwischen den östlichen Alpenausläufern und den [[Karpaten]]. In Ostungarn bei [[Kecskemét]] befinden sich Dutzende von erloschenen [[Vulkan]]en knapp ''unter'' der Oberfläche. Sie sind mit jüngeren Sedimenten überdeckt worden.
* das [[Pariser Becken]] ist ein schüsselförmiger Senkungsbereich im Nordosten Frankreichs. Sedimente des [[Jura (Geologie)|Jura]] und der [[Kreide (Geologie)|Kreide]] haben hier das Grundgebirge überdeckt, das an den Beckenrändern im [[Rheinisches Schiefergebirge|Rheinischen Schiefergebirge]], in der [[Bretagne]] sowie im [[Zentralmassiv]] zu Tage tritt.
* Das [[Aquitanisches Becken|Aquitanische Becken]] ist nach dem [[Pariser Becken]] das zweitgrößte [[Mesozoikum|mesozoische]] und [[Känozoikum|känozoische]] [[Becken (Geologie)|Sedimentbecken]] [[Frankreich]]s. Das rund 66.000 Quadratkilometer große Becken liegt über dem während des [[Perm (Geologie)|Perms]] erodierten [[Variszikum|variszischen]] [[Grundgebirge]], welches seit der [[Trias (Geologie)|Trias]] allmählich abzusinken begann.
* Im [[Parentis-Becken]] und im [[Subpyrenäenbecken]] ist das [[Grundgebirge]] an seiner tiefsten Stelle unter einer Sedimentauflast von 11.000 Metern verborgen.

Beispiel für Sedimentbecken außerhalb Mitteleuropas sind

* die [[Liste chinesischer Becken|Sedimentbecken von China]] wie [[Junggar-Becken]], Songliao-Becken, [[Tarim-Becken]], [[Ordos-Becken]], Shaan-Gan-Ning-Becken, Nordchina-Becken
* das [[Canningbecken]] in Nordwestaustralien
* das [[Amazonasbecken]] in Südamerika
* das zentrale nordamerikanische Becken (siehe [[Geographie der Vereinigten Staaten#Großes Becken|Geographie der Vereinigten Staaten]]) und die Basin and Range Provinz östlich der [[Rocky Mountains]]
* die antarktischen Kohlebecken
* das [[Kongobecken]] auf dem [[Kongo-Kraton]], größtenteils auf dem Gebiet der [[Demokratische Republik Kongo|Demokratischen Republik Kongo]]
* das Owambo-Becken auf dem [[Kongo-Kraton]], auf den Gebieten von Nord-[[Namibia]] und Süd-[[Angola]]
** das [[Nama-Vorlandbecken]] auf dem [[Kalahari]]-[[Kraton]], auf dem Gebiet von Süd-[[Namibia]]

== Wirtschaftliche und kulturelle Bedeutung von Sedimentbecken ==
Die großen Ebenen – von denen ein großer Teil aus einsinkenden Becken entstand – sind nicht nur ein guter Boden zur [[Besiedlung]], für die [[Landwirtschaft]] und die [[Industrie]], sondern haben auch viele [[Bodenschätze]] aufzuweisen. Da zudem  ein großer Teil der Menschheit im [[Ebene (Geographie)|Flach]]- und [[Hügelland]] von Beckenlandschaften leben und auch zahlreiche Bodenschätze – vor allem Öl, Gas und Kohle – in Sedimentbecken zu finden sind, hat man diese aufs Genaueste untersucht und seit Jahrhunderten genutzt. Auch heute noch sind Sedimentbecken, vor allem außerhalb Europas und Nordamerikas, das Ziel intensiver kommerzieller Erkundung, unter anderem auch deswegen, weil die Bodenschätze der Sedimentbecken in den Industrieländern schon lange dem Abbau unterliegen.

Typische Bodenschätze von Sedimentbecken sind

* [[Kohlenwasserstoffe]] wie Öl oder Gas
* [[Grundwasser]]
* [[Locker-, Halbfest- und Festgestein|Lockergesteine]] wie [[Schotter]], [[Kies]] und [[Geröll]], [[Sand]], [[Tonminerale|Ton]]
* Salz


== Literatur ==
* Andreas Schäfer: ''Klastische Sedimente und Sequenzstratigraphie.'' Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2004, ISBN 978-3827413512
* Gary Nichols: ''Sedimentology and Stratigraphy.'' Wiley-Blackwell, Chichester 2009, ISBN 978-1-4051-3592-4

== Einzelnachweise ==
<references/>

{{Normdaten|TYP=s|GND=4180610-4}}

[[Kategorie:Geologie]]
[[Kategorie:Geographischer Begriff]]
[[Kategorie:Bergbau]]
[[Kategorie:Sedimentation]]

Sedimentbecken - Versionsgeschichte

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