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Volltext : Geologisch-geomorphologische Untersuchungen in der Westeuropäischen Tiefsee

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Dolomitbildung  ist  nach  bisheriger  Anschauung  an  ganz  bestimmte
hydrochemische  Bedingungen  gebunden,  die  normalerweise  nicht  in
der  Tiefsee  vorherrschen.  Als  Voraussetzungen  wurden  hohe  Temperaturen ­
  (>30°C),  hypersalines  Wasser,  Magnesium  im  Überschuß  und
reichlich  organische  Substanz  angesehen,  die  eigentlich  nur  in
tropischen  oder  subtropischen  Lagunen  Vorkommen.  Dolomitbildung
in  der  Tiefsee  ist  nach  neueren  Kenntnissen  an  den  Austritt
hypersaliner  oder  methanhaltiger  Lösungen  gebunden,  und  tritt
deshalb  nur  lokal  auf.  Die  Dolomite  in  den  Eisdrifthorizonten
haben  hingegen  eine  flächenhafte  Verbreitung.  Dolomit  wurde  auch
in  anderen  Teilen  des  Nordost-Atlantiks  in  der  gleichen  stratigraphischen ­
  Position  gefunden,  er  wurde  aber  immer  als  zur
Eisbergfracht  gehörend  interpretiert.
Die  möglichen  Ursachen  der  Dolomit-Bildung  soll  hier  nur
skizziert  werden,  da  die  Untersuchungen  noch  nicht  abgeschlossen
sind.  Unabdingbare  Voraussetzungen  für  die  Kristallisation  (der
Ausdruck  Füllung  wird  absichtlich  vermieden)  von  Dolomit  sind  das
Vorhandensein  von  Calcium-,  Magnesium-  und  Hydrogenkarbonationen
im  Überschuß.  Die  normalen  Seewasserverhältnisse  steLlen  diese
Ionen  in  nicht  ausreichendem  Maße  zur  Verfügung,  denn  sonst  wäre
Dolomit  ein  allgemeiner  Sedimentbestandteil.  Um  diese  Ionen  im
Überschuß  zu  erhalten,  müssen  in  den  bodennahen  Wasserschichten
Ca-  und  Mg-haltige  Minerale  dissoziieren  und  remineralisierbare
organische  Substanz  muß  reichlich  vorhanden  sein.
Bei  der  Remineralisation  von  organischer  Substanz  in  sauerstoffhaltigem ­
  Wasser  bilden  sich  Karbonationen  im  Überschuß,  die
Lösung  von  Karbonatmineralen  verursachen..  Im  wesentlichen  werden
Foraminiferengehäuse  gelöst,  die  nebenbei  etwa  3  %  Magnesium  in
ihren  Schalen  enthalten.  Die  Ca-  und  Mg-Gehalte  des  Meerwassers
werden  somit  erhöht,  nicht  aber  die  Konzentration  der  Hydrogenkarbonationen. ­
  Die  Anwesenheit  von  Foraminiferengehdusen  mit
deutlichen  Lösungsspuren  in  den  Eisdriftlagen  weist  auf  die
erhöhte  Karbonat  ionen-Konzent.rat  ion  im  Tiefenwasser  hin.
Hydrogenkarbonat  (HC03)-bildet  sich  bei  der  Eemineralisation  von
organischer  Substanz  in  sauerstofffreiem  Wasser.  Hier  lösen  sich
Karbonatminerale  jedoch  nicht,  sie  werden  eher  neu  gebildet.  Das
räumliche  Nebeneinander  von  Ca-  und  Mg-reichem  und  HC03-reichem
Wasser  ist  möglich,  wenn  der  erste  Prozeß  in  den  bodennahen
Wasserschichten  und  der  zweite  im  Porenwasßer  der  Sedimente
etattfindet  und  zwischen  beiden  Wasserkörpern  ein  langsamer
Stoffaustausch  möglich  ist.  Als  Transportvehikel  für  Mg-Ionen  ins
Sediment  stehen  Sulfationen,  die  für  den  Abbau  der  organischen
Substanz  benötigt  werden,  zur  Diskussion,  für  die  Kristallisation
von  Dolomit  sind  vermutlich  ganz  bestimmte,  im  Sediment  siedelnde, ­
  Mikroorganismen  verantwortlich.
Die  geforderten  physiko-chemischen  Bedingungen  setzten  eine
andere  ozeanographische  Situation  als  die  gegenwärtige  voraus.  Im
Oberflächenwasser  muß  entschieden  mehr  organische  Substanz  als
heute  produziert  worden  sein,  deren  Abbau  im  Bcdenwasser  den
Sauerstoffgehalt  reduziert  und  die  Karbonationenkonzentration
deutlich  erhöht  hat  (Anstieg  der  Kalklösungsgrenze  (CCD)).  Ein
Großteil  der  abgesunkenen  organischen  Substanz  muß  durch  Bioturbation
  in  die  obersten  Sedimentschichten  eingearbeitet  worden
            
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