Osiadanie (geologia)
Subsidenz ( niemieckie obniżenie ) opisuje proces osiadania w geologii . Może to być ograniczone lokalnie, jak osiadanie gór lub na dużym obszarze, obejmującym dziesiątki tysięcy do kilku milionów kilometrów kwadratowych, i występować w okresach wielu milionów lat. Obszary powierzchni ziemi lub górnej skorupy ziemskiej dotknięte osiadaniem są ogólnie określane jako strefy osiadania .
Osadnictwo na dużą skalę prowadzi zwykle do powstania basenu osadowego, w którym w okresach geologicznych gromadzą się osady o miąższości od wielu setek do kilku tysięcy metrów. Na przykład w basenie północnoniemieckim pokrywa osadowa ma miejscami grubość do 10 km.
przyczyny
Osiadanie tektoniczne
W obrębie skorupy kontynentalnej osiadanie obszaru skorupy ziemskiej rozpoczyna się od tektonicznego rozciągania skorupy. Rozszerzanie się skorupy może być symetryczne lub asymetryczne i może obejmować tylko górną skorupę kontynentalną lub całą litosferę , jak w przypadku tworzenia szczeliny . Ekspansja tektoniczna skorupy jest stosunkowo szybkim procesem, który trwa kilka milionów lat.
Osiadanie poprzez dopłatę
Obszar skorupy ziemskiej można również obniżyć przez załadunek. Jednym z najbardziej znanych przykładów jest Scandinavian tarcza , która została wcięta kilkaset metrów w centrum przez lodu lądowego z ostatniego zlodowacenia . Od tego czasu (około ostatnich 10 000 lat) skorupa ziemska ponownie się unosiła po wyładowaniu.
Inny przypadek osiadania ładunku ma miejsce w związku z wulkanizmem hotspot w rejonach oceanicznych: masa wysp bazaltowych utworzonych przez wulkanizm obciąża stosunkowo cienką litosferę oceaniczną. To ustępuje pod ciężarem i zanurza się głębiej w astenosferze . Następnie następuje dalsze obniżanie się wysp poprzez stopniowe ochładzanie się i zwiększanie gęstości skał, tak że łańcuchy wulkaniczne dostają się pod powierzchnię morza wraz ze wzrostem odległości od gorącego miejsca, gdzie formują się w odciągi wzmocnione erozją .
W basenach osadowych obciążenie nagromadzonych osadów może zwiększyć osiadanie basenu pierwotnego spowodowane innymi czynnikami.
W miastach budynki również przyczyniają się do osiadania jako obciążenia, co może być szczególnie zauważalne w dużych miastach w regionach przybrzeżnych.
Osiadanie poprzez pobór wód gruntowych
W niektórych megamiastach w regionach przybrzeżnych pobór wód gruntowych jest jednym z najważniejszych czynników powodujących osiadanie. W Tokio pobór wód gruntowych został zatrzymany na początku lat sześćdziesiątych; dziesięć lat później osiadanie zostało zatrzymane.
Osiadanie termiczne
Konsekwencją tektonicznej ekspansji skorupy ziemskiej jest zawsze brak równowagi temperatur, który jest spowodowany przez gorące skały na stosunkowo płytkiej głębokości. Dlatego dalsze osiadanie musi nastąpić w wyniku chłodzenia. Chłodzenie to powolny proces, który trwa kilkaset milionów lat i jest również skuteczny w skorupie oceanicznej . Wynika to na grzbietach oceanicznych połowie wzrostowi magmy i przejście od grzbietu o zboczeniu z płyty tektonicznej . Chłodzenie i związane z tym kurczenie się skały zagęszcza materiał i zanurza się głębiej w astenosferze. Osiadanie jest proporcjonalne do pierwiastka kwadratowego z upływającego czasu lub wieku skały.
Osiadanie przez halokinezę
Halokineza to migracja soli kamiennej w głębsze warstwy podpowierzchniowe w wyniku obciążenia osadowego i niejednorodności („ paleorelief ”) w piwnicy poniżej złóż soli . Sól, która zachowuje się plastycznie pod wysokim ciśnieniem w okresach geologicznych, „płynie” do obszaru o najniższym ciśnieniu, unosi się stamtąd w tzw. Diapirach w kierunku powierzchni ziemi i tworzy kopuły solne . Na obszarach, z których migruje sól, pasmo górskie powyżej tonie z powodu skurczu objętościowego w podpowierzchni , który przedostaje się na powierzchnię ziemi. Rezultatem jest tak zwany zlew krawędziowy . Nazwa nawiązuje do faktu, że te strefy osiadań znajdują się w sąsiedztwie („na obrzeżach ”) wysadów solnych.
Pomiar osiadania
Celem pomiaru osiadań jest określenie osiadania fragmentu skorupy ziemskiej w funkcji czasu, aby móc wyznaczyć krzywą osiadania dla tego odcinka. Wyznaczona krzywa osiadania może dostarczyć informacji o historii rozwoju badanego odcinka skorupy ziemskiej, w tym o możliwości powstania surowców mineralnych, takich jak ropa naftowa czy gaz ziemny .
Najlepiej byłoby użyć odwiertu z licznymi, dobrze udokumentowanymi chronostratygraficznie przekrojami w celu uzyskania krzywej opadania. Oprócz miąższości osadów, które zostały zdeponowane w obserwowanych okresach, wymagane są informacje o rozwoju porowatości skał i wahaniach poziomu morza eustatycznego . Liczby te powodują korektę obniżenia, ponieważ obciążenie osadów i wody morskiej powoduje część osiadania.
Aby określić historię temperatur i karbonizację różnych obszarów basenu sedymentacyjnego , analizy osiadania, np. B. z danych sejsmicznych . Ma to na celu określenie przydatności potencjalnej ropopochodnej skały macierzystej pod względem możliwości tworzenia się ropy naftowej i prawdopodobnego stopnia dojrzałości ropy naftowej na podstawie poprzednich warunków temperaturowych .
Obecne osiadanie można obserwować metodami optycznymi, GPS i metodami teledetekcji ( Lidar i InSAR ).
W kilku azjatyckich nadmorskich miastach na obniżenie się kontynentu nakłada się wzrost (globalnego) poziomu morza, w wyniku czego względny poziom mórz podnosi się tam znacznie bardziej, niż można by oczekiwać z powodu samego globalnego ocieplenia .
linki internetowe
Indywidualne dowody
- ↑ Hans Murawski: Słownik geologiczny . 8. edycja. Enke, Stuttgart 1983, ISBN 3-432-84108-6 , s. 280 .
- ↑ a b c d G. Erkens, T. Bucx, R. Dam, G. Lange, J. Lambert: Sinking coast cities . W: Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences . taśma 372 , s. 189-198 , doi : 10.5194 / piahs-372-189-2015 .