Sedimentbecken

Beispiel eines Sedimentbeckens in einem Halbgraben.

Sedimentbecken bilden sich vor allem in konvergenten, divergenten und Transformgebieten. Konvergente Grenzen bilden Vorlandbecken durch tektonische Kompression von ozeanischer und kontinentaler Kruste während der lithosphärischen Flexion. Die tektonische Ausdehnung an divergenten Grenzen, an denen kontinentales Rifting stattfindet, kann ein entstehendes Ozeanbecken bilden, das entweder zu einem Ozean oder zum Versagen der Riftzone führt. In tektonischen Streik-Slip-Umgebungen treten Akkomodationsräume als Transpressions-, Transtensions- oder Transrotationsbecken auf, je nach der Bewegung der Platten entlang der Verwerfungszone und der lokalen Topographie – Pull-Apart-Becken.

Lithosphärische DehnungBearbeiten

Wenn die Lithosphäre durch Mechanismen wie Ridge-Push oder Trench-Pull zu einer horizontalen Dehnung veranlasst wird, wird angenommen, dass die Wirkung zweifach ist. Der untere, heißere Teil der Lithosphäre „fließt“ langsam vom Hauptbereich, der gedehnt wird, weg, während die obere, kühlere und sprödere Kruste zu Verwerfungen (Rissen) und Brüchen neigt. Die kombinierte Wirkung dieser beiden Mechanismen besteht darin, dass sich die Erdoberfläche im Bereich der Ausdehnung absenkt und eine geografische Vertiefung entsteht, die dann oft mit Wasser und/oder Sedimenten aufgefüllt wird. (Eine Analogie könnte ein Stück Gummi sein, das sich in der Mitte verjüngt, wenn es gedehnt wird.)

Ein Beispiel für ein Becken, das durch lithosphärische Dehnung entstanden ist, ist die Nordsee – ebenfalls ein wichtiger Standort für bedeutende Kohlenwasserstoffreserven. Ein weiteres Beispiel ist die Basin-and-Range-Provinz, die den größten Teil des US-Bundesstaates Nevada bedeckt und eine Reihe von Horst- und Grabenstrukturen bildet.

Ein weiterer Ausdruck lithosphärischer Dehnung führt zur Bildung von Ozeanbecken mit zentralen Rücken; das Rote Meer ist in der Tat ein entstehender Ozean in einem plattentektonischen Kontext. Die Mündung des Roten Meeres ist auch ein tektonischer Dreifachknotenpunkt, an dem der Rücken des Indischen Ozeans, der Rotmeer-Graben und der Ostafrikanische Graben aufeinandertreffen. Dies ist der einzige Ort auf der Erde, an dem eine solche Dreifachverbindung in der ozeanischen Kruste subaerisch freigelegt ist. Der Grund dafür ist zum einen der hohe thermische Auftrieb an dieser Stelle und zum anderen eine lokale, zerknitterte Zone der Meeresbodenkruste, die als Damm gegen das Rote Meer wirkt.

Lithosphärische Kompression/Verkürzung und BiegungBearbeiten

Wenn die Lithosphäre belastet wird, neigt sie dazu, sich wie eine elastische Platte zu biegen. Das Ausmaß der Biegung der Lithosphäre ist eine Funktion der aufgebrachten Last und der Biegesteifigkeit der Lithosphäre, und die Wellenlänge der Biegung ist eine Funktion der Biegesteifigkeit allein. Die Biegesteifigkeit selbst ist eine Funktion der mineralischen Zusammensetzung der Lithosphäre, der thermischen Bedingungen und der effektiven elastischen Dicke. Die Art der Belastung ist unterschiedlich. Die Vulkankette der Hawaii-Inseln beispielsweise verfügt über eine ausreichende Masse, um eine Verformung der Lithosphäre zu bewirken.

Die Obduktion einer tektonischen Platte auf eine andere verursacht ebenfalls eine Belastung und führt häufig zur Entstehung eines Vorlandbeckens, wie das Po-Becken neben den Alpen in Italien, das Molassebecken neben den Alpen in Deutschland oder das Ebro-Becken neben den Pyrenäen in Spanien.

StreifendeformationEdit

Die Verformung der Lithosphäre in der Ebene der Erde (d. h. so, dass die Verwerfungen vertikal verlaufen) erfolgt als Folge nahezu horizontaler maximaler und minimaler Hauptspannungen. Die sich daraus ergebenden Senkungszonen werden als Streichen oder Auseinanderziehen bezeichnet. Becken, die durch Streichen entstehen, treten dort auf, wo sich eine vertikale Verwerfungsebene krümmt. Wenn sich die Krümmung in der Verwerfungsebene auseinander bewegt, entsteht ein Bereich mit Transtension, in dem ein Becken entsteht. Ein anderer Begriff für ein Transtensionsbecken ist Rhombochasmus. Ein klassischer Rhombochasmus wird durch den Graben am Toten Meer veranschaulicht, wo die nordwärts gerichtete Bewegung der Arabischen Platte relativ zur Anatolischen Platte einen Rhombochasmus verursacht hat.

Der gegenteilige Effekt ist der der Transpression, bei dem die konvergierende Bewegung einer gekrümmten Verwerfungsebene eine Kollision der gegenüberliegenden Seiten der Verwerfung verursacht. Ein Beispiel dafür sind die San Bernardino Mountains nördlich von Los Angeles, die durch Konvergenz entlang einer Kurve im San-Andreas-Verwerfungssystem entstanden sind. Das Northridge-Erdbeben wurde durch eine vertikale Bewegung entlang lokaler Schub- und Umkehrverwerfungen verursacht, die sich gegen die Kurve in der ansonsten durch Streik verursachten Verwerfungsumgebung bündeln.In Nigeria ist Granit das vorherrschende Grundgestein bei Bohrungen nach Kohlenwasserstoffen, Kalkstein oder Wasser. Die drei Sedimentbecken in Nigeria werden von kontinentaler Kruste unterlagert, mit Ausnahme des Nigerdeltas, wo das Grundgestein als ozeanische Kruste interpretiert wird. Die meisten Bohrungen, die in das Grundgebirge eingedrungen sind, befinden sich in der östlichen Dahomey-Bucht im Westen Nigerias. Eine maximale Mächtigkeit von etwa 12.000 m Sedimentgestein wird im küstennahen westlichen Nigerdelta erreicht, aber die maximale Mächtigkeit von Sedimentgestein beträgt etwa 2.000 m im Tschad-Becken und nur 500 m in der Sokoto-Einbettung.

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