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2025-03-23T03:23:14Z

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{{Dieser Artikel|beschreibt abgelagerte bzw. abgesetzte Feststoffgemenge. Zu den Vorgängen, die diese entstehen lassen, siehe [[Sedimentation]]. Zum Begriff der Sedimentation in der Psychologie siehe [[Sedimentationshypothese]]. Zur Verwendung in der Medizin siehe [[Harnsediment]].}}

[[Datei:Limestone on shale.jpg|miniatur|Wechsellagerung von dunklen [[Tonstein]]en und helleren, gelblich bis bräunlich angewitterten [[Kalkstein]]en, [[Oslograben]] (''Ceratopyge''-Serie, [[Unterordovizium]])]]
'''Sedimente''' (Einzahl: Das '''Sediment''') im geowissenschaftlichen Sinn sind verschiedene [[mineral]]ische (anorganische) und/oder [[Organische Chemie|organische]] Lockermaterialien, die – nach einem kürzeren oder längeren Transport durch [[Schwerkraft]] oder ein strömendes Medium – auf dem trockenen Land oder am Grund eines [[Gewässer]]s abgelagert werden (akkumulieren). '''Sedimentgesteine''', '''Ablagerungsgesteine''' oder '''Schichtgesteine''' sind mehr oder weniger feste [[Gesteine]], die im Laufe [[Geologische Zeitskala|geologischer Zeiträume]] aus solchen Sedimenten durch [[Diagenese]] hervorgegangen sind. Sedimente und Sedimentgesteine werden in [[Klastisches Sediment|klastische]], [[Biogenes Sediment|biogene]] und [[Chemisches Sediment|chemische Sedimente]] untergliedert.

== Bildung ==
[[Datei:Carpathian flysch cm04.jpg|miniatur| Wechsellagerung von Sandsteinen und Tonsteinen im [[Kreide (Geologie)|kretazisch]]-[[paläogen]]en [[Flysch]] der Niederen Beskiden (auf polnischer Seite)]]
Sedimentgesteine gehen durch [[Diagenese]] aus [[Lockersediment]]en hervor. Dabei kommt es durch Zunahme des [[Lithostatischer Druck|lithostatischen Drucks]] infolge der weiteren Überlagerung mit Sediment bei fortschreitender Sedimentation zur Entwässerung und Kompression der älteren, darunterliegenden Sedimentschichten. Nicht selten wird im weiteren Verlauf der Diagenese aus dem verbliebenen Porenwasser ein [[Zement (Geologie)|Zement]] ausgefällt, was schließlich zur Umwandlung des kompaktierten Sediments in ein [[Festgestein]] führt. Dabei kann der ausgefällte Stoff in dem Sediment selbst mobilisiert (z. B. durch [[Drucklösung]] an den Kontaktflächen von Mineralkörnern) oder aber aus einem benachbarten Sediment herangeführt worden sein. Ein Sonderfall der Diagenese ist die [[Inkohlung]], bei der sich infolge der Erhöhung von Druck und Temperatur leichtflüchtige Komponenten eines überwiegend organischen Sediments abscheiden, wodurch sich der im Sediment verbleibende, nicht-flüchtige [[Kohlenstoff]] passiv anreichert.

== Eigenschaften ==
Sedimente haben eine [[Schichtung]]. Eine Schichtfläche, die Grenzfläche zweier übereinanderliegender Schichten, ist dabei gleichbedeutend mit der ehemaligen Sedimentoberfläche, was, je nach Ablagerungsraum, die Erdoberfläche, der Meeresboden oder der Grund eines Flusses oder Sees gewesen sein kann. Eine Schichtung kann auch nachträglich während der [[Diagenese]] entstehen. Verwechselt wird Schichtung manchmal mit [[Schieferung]], die jedoch nicht auf Ablagerung, sondern auf tektonische Deformation ([[Falte (Geologie)|Faltung]]) oder [[Metamorphose (Geologie)|Metamorphose]] zurückgeht und somit kein primäres Merkmal von Sedimentgesteinen, sondern von [[Metamorphes Gestein|metamorphen Gesteinen]] ist.

Von einer Schichtfolge spricht man, wenn das entstandene Aufschlussprofil mehrere unterschiedliche Gesteine in ihrer natürlichen Lagerung erkennen lässt (vergleiche auch die ''[[Bänderung (Geologie)|Bänderung]]'' von metamorphem Gestein).

Sedimentgesteine sind die einzigen Gesteine, die [[Fossil]]ien enthalten können. Auch war die Einwirkung von hohem Druck oder hoher Temperatur bei Sedimentgesteinen während ihrer gesamten geologischen Geschichte nicht gegeben (andernfalls spricht man, je nach Grad der Einwirkung und der damit verbundenen Veränderung des Gesteins, von ''Metasedimenten'' oder ''Paragneisen'').

Die sedimentbildenden Prozesse werden durch die Wirkungen der [[Erdatmosphäre]], der [[Hydrosphäre]] und der [[Biosphäre]] auf die Oberfläche des festen Erdkörpers beeinflusst. Das Sediment wird dabei von den Bedingungen geprägt, unter denen es entstanden ist. Alle Umweltbedingungen, welche die Bildung eines Sedimentes hervorrufen oder beeinflussen, werden unter dem Begriff ''[[Ablagerungsmilieu|Milieu]]'' zusammengefasst, und die daraus resultierenden Sedimenteigenschaften (u. a. Korngröße, Kornminerale, Farbe, Fossilinhalt) bezeichnet man als ''sedimentäre [[Fazies]]''. Milieu und Fazies sind charakteristisch für verschiedene Sedimentationsräume, und in der Praxis wird der Begriff Fazies oft mit einem bestimmten Ablagerungsraum gleichgesetzt (z. B. Tiefseefazies oder fluviatile Fazies).

== Einteilung ==
[[Datei:Sandstein.jpg|miniatur|[[Sandstein]] im Killesbergpark, Stuttgart (Schilfsandstein, [[Keuper]])]]
[[Datei:Triassic Utah.JPG|miniatur|Randmarine Sedimente der [[Trias (Geologie)|Trias]] von Utah, USA]]
In der [[Sedimentologie]] gibt es verschiedene Möglichkeiten, Sedimente bzw. Sedimentgesteine zu kategorisieren.

=== Nach dem Ablagerungsmilieu bzw. -mechanismus ===
{{Hauptartikel|Ablagerungsmilieu}}
* ''[[Marines Sediment]]'': vom Land durch Flüsse, Gletscher, [[Massenbewegung (Geologie)|Massenbewegungen]] oder Wind ins Meer verfrachtetes Gesteinsmaterial lagert sich am Meeresboden in [[Schorre|Küstenbereich]], auf dem offenen [[Schelf]] oder dem [[Kontinentalhang]] sowie am Boden der [[Tiefsee]] ab oder bildet sich durch die Tätigkeit von im Meer lebenden Organismen (beispielsweise [[Korallen]], [[Foraminiferen]], [[Diatomeen]]).
** [[Turbidit]] ist die Bezeichnung für ein tiefmarines Sedimentgestein, das sich aus einem Trübestrom abgesetzt hat
* ''[[Fluviatiles Sediment]]:'' Fließgewässer lagern das mitgeführte zerkleinerte Gesteinsmaterial je nach Fließgeschwindigkeit in Form von [[Ton (Bodenart)|Ton]], [[Schluff]], [[Sand]] oder [[Schotter]] ab.
* ''[[Geschiebemergel|Glaziales Sediment]]:'' vom Gletschereis transportiertes Gesteinsmaterial lagert sich in Form von [[Moräne]]n oder Geschiebemergel ab; Einzelblöcke bleiben als [[Findling]]e zurück.
** ''[[Fluvioglaziales Sediment]]'': Schmelzwasser transportiert Gesteinsschutt und [[Gletschermilch]] vom Gletscher ab und lagert es in weiten [[Sander]]flächen davor ab.
* ''[[Äolisches Sediment]]:'' Vom Wind transportierte Partikel lagern sich in Form von [[Düne]]n oder [[Löss]]decken ab.
* ''[[Stillgewässer|Limnisches]] Sediment:'' In Stillgewässern, vor allem in [[See]]n, lagern sich je nach See feinkörnige oder sehr organische Sedimente, oft als [[Mudde]]n, ab.
* ''[[Pyroklastisches Sediment]]'' des Vulkanismus
* ''[[Mikrometeorit]]en'' bilden auf atmosphärefreien Himmelskörpern mächtige Sedimentschichten, liefern auf der Erde aber nur einen verschwindend kleinen Beitrag zur Bildung von Sedimentgesteinen.

=== Nach dem Ursprung ===
==== Klastische Sedimente{{Anker|Klastische Sedimentgesteine}}{{Anker|Liefergebiet}} ====
''Klastische Sedimentite'' (von griech. κλαστός ''klastós'' „in Stücke gebrochen“), ''detritische Sedimentite'' oder auch ''Trümmergesteine'' sind Sedimentgesteine, deren Material vorwiegend der mechanischen Zerstörung (oft [[Verwitterung]]) anderer Gesteine entstammt (vgl. [[Detritus (Geologie)]]). Dabei ist es prinzipiell unerheblich, welcher Gesteinsklasse ([[Magmatisches Gestein|Magmatite]], Sedimentite, [[Metamorphes Gestein|Metamorphite]]) diese Ausgangsgesteine angehörten. Die geographische Region, in der die Ausgangsgesteine vermutet werden oder in der sie noch heute nachweisbar sind, wird ''[[Detritus (Geologie)#Liefergebiet|Liefergebiet]]'' genannt.

{{Anker|Partikel}}Für die Bruchstücke der klastischen Sedimente sind verschiedene Bezeichnungen in Gebrauch. Sind sie kleiner als 0,002 mm, werden sie als ''Partikel'' bezeichnet. Partikel sind so klein, dass sie nicht aus der mechanischen Zerstörung eines Festgesteins hervorgegangen sein können. Stattdessen entstehen sie durch die [[Chemische Verwitterung|chemische Umwandlung]] bestimmter Minerale (z. B. [[Feldspat|Feldspäte]] und [[Glimmer]]) in [[Tonminerale]] oder durch die [[Erosion (Geologie)|Erosion]] von unverfestigtem Material, das bereits in Partikelgröße vorlag.

{{Anker|Fragmente|Fraktion|Körner|Klasten}}Sind die Bruchstücke größer als 0,002 mm, werden sie unter dem Oberbegriff ''Klasten'' oder ''Körner'' zusammengefasst. Jedoch wird die Bezeichnung „[[Klasten|Klast]]“ in der Sediment[[petrographie]] oft nur für größere, makroskopisch deutlich erkennbare Bruchstücke in einem ansonsten eher feinkörnigen Sedimentgestein benutzt (wobei nicht jedes Gestein, das solche Klasten enthält, zwingend ein klastisches Sediment sein muss). Besonders große Klasten bzw. Körner heißen ''[[Geröll]]e'', wenn sie wenigstens schwach abgerundet sind, und ''Fragmente'', wenn sie keinerlei Anzeichen einer Zurundung aufweisen. Die Gesamtmenge der Körner einer bestimmten [[Korngröße]] in einem Gestein wird ''Fraktion'' genannt. Nach den im Sediment bzw. Sedimentgestein dominierenden Kornfraktionen erfolgt dessen Benennung, beispielsweise als [[Schotter]] bzw. [[Konglomerat (Gestein)|Konglomerat]], [[Sand]] bzw. [[Sandstein]] oder [[Ton (Bodenart)|Ton]] bzw. [[Tonstein]] (siehe [[#Nach Korngrößen|Einteilung nach Korngrößen]]).

''Material und Bindemittel:''

Die Mineralkörner und Gesteinsbruchstücke, aus denen die klastischen Sedimentgesteine bestehen, halten mit Hilfe eines primären oder sekundären Bindemittels zusammen.
* Das primäre Bindemittel wird als [[Matrix (Geologie)#Sedimentgesteine|Matrix]] bezeichnet und besteht meist entweder aus Tonpartikeln oder aus mikroskopisch kleinen [[Calciumcarbonat|Kalziumkarbonat]]-Partikeln, die zusammen mit den groberen Sedimentbestandteilen abgelagert werden. Eine bindende Wirkung entfaltet die Matrix jedoch erst, nachdem das Sediment zu einem gewissen Grade entwässert wurde.
* Das sekundäre Bindemittel entsteht erst nach Ablagerung des Sediments durch chemische Ausfällung und wird als [[Zement (Geologie)|Zement]] bezeichnet. Hierbei kann es sich um kalkigen Zement (Kalziumkarbonat, CaCO3), „kieseligen“ Zement ([[Siliziumdioxid]], SiO2), um sekundäre (''authigene'') [[Tonmineral]]e oder auch um Oxide und Hydroxide des Eisens (z. B. [[Hämatit]], [[Goethit]]) handeln.

Je nachdem aus welchen Mineralen die Körner und Gesteinsbruchstücke eines klastischen Sedimentgesteins bestehen, lassen sich verschiedene Gruppen und Untergruppen unterscheiden. Beispielsweise
* bestehen [[Siliziklastika]] überwiegend aus [[Silicat|Silikatmineralen]] wie Quarz oder Feldspat. Sie sind die weitaus wichtigste Gruppe der klastischen Sedimentite.
* spricht man auch von einer [[Arkose]], wenn ein siliziklastischer Sandstein bedeutende Mengen anderer [[Mineral]]e als Quarz (vor allem Feldspäte) enthält, bei einem breiten Spektrum an Mineralen und anderen Gesteinsbruchstücken sowie einer aus Glimmer und Tonmineralen bestehenden Matrix von einer [[Grauwacke]].

==== Chemische Sedimente ====
''Chemische Sedimentite'' entstehen durch die Fällung gelöster Stoffe aus übersättigten Lösungen. Durch Eindampfung entstehen z. B. die [[Evaporit]]e ([[Sulfate]], wie [[Gips]] bzw. [[Anhydrit]], und [[Halogenide]], wie [[Halit]] oder [[Kalisalz]]e). Die [[Zechstein]]-Serie in Mitteleuropa ist ein Beispiel für eine Abfolge mit mächtigen Evaporit-Lagern. Auch [[Carbonat|Karbonate]] können so entstehen. Sie zählen aber nicht zu den Evaporiten.

Eine andere Möglichkeit für die Ausfällung von Karbonaten ist die Erhöhung der Wassertemperatur (Karbonat löst sich im Gegensatz zu z. B. Halit besser in kaltem als in warmem Wasser). Auf diese Weise bilden sich [[Quellkalk]]e in Gebieten mit relativ hohem Kalksteinanteil im Untergrund (vgl. auch →[[Karst]]).

Die Fällung von Karbonaten kann auch indirekt durch Lebewesen erfolgen. Algen betreiben [[Photosynthese]] und entziehen dem Wasser [[Kohlendioxid]]. Dies hat zur Folge, dass sich zum Ausgleich Kohlendioxid von im Wasser enthaltenen [[Hydrogencarbonat]]-Ionen abspaltet, woraufhin letztgenannte meist mit Kalziumionen nach der Reaktionsgleichung

:<math>\rm 2\ HCO_3^- + Ca^{2+} \rightleftarrows CaCO_3 + CO_2 + H_2O</math>
zu schwerlöslichem Kalziumkarbonat reagieren.

==== Biogene Sedimente ====
[[Datei:PS2492-2 0017-1298 photo.jpg|miniatur|In diesem Sedimentkern aus dem Südatlantik wechseln sich dunkle und helle Bereiche ab, hervorgerufen durch Schwankungen im Gehalt an kalkigen Gehäusen [[plankton]]ischer [[Foraminiferen]]. Die Farbwechsel bzw. Materialunterschiede spiegeln die Klimazyklen des [[Quartär (Geologie)|Quartär]] wider.]]

''[[Biogenes Sediment|Biogene Sedimentite]]'' werden durch Aktivitäten lebender Organismen wie auch aus Resten von toten Organismen gebildet. Hierzu gehört die aktive Ausscheidung mineralischer Substanzen (in der Regel Karbonat- oder Phosphatskelette), die sich zu mehr oder weniger mächtigen Sedimentpaketen anhäufen können, wie [[Riffkalk]]e, [[Mud Mound]]s oder [[Bone bed]]s. Die mächtigen [[Kalkstein]]ablagerungen der [[Kreide (Geologie)|Kreidezeit]] bestehen oft zu einem großen Teil aus extrem kleinen Kalkskeletten von Algen (→ [[Nannoplankton]]). Auch nicht-mineralische Reste abgestorbener Organismen können größere Sedimentkörper bilden, z. B. [[Torf]] bzw. [[Kohle]], die durch die Anhäufung und Umwandlung abgestorbener Pflanzenreste entstehen.

==== Rückstandsgesteine ====
''Rückstandsgesteine'' oder auch ''Residualgesteine'' sind keine Sedimentgesteine im eigentlichen Sinn. Sie entstehen durch [[chemische Verwitterung]] und repräsentieren den unter den herrschenden Bedingungen chemisch stabilen Rest des Ausgangsgesteins. Typische Residualgesteine sind [[Gipshut]] (z. B. Mitteleuropa) und [[Saprolith]] (Tropen). Sekundäre Ausfällung von oxidischen Eisen-, Aluminium- oder Siliziumverbindungen aus wässrigen Verwitterungslösungen im Porenraum von Residualgesteinen und [[Boden (Bodenkunde)|Böden]] werden bisweilen als chemische Sedimente aufgefasst. Jedoch sind sie, da sie mit unmittelbar vorausgehenden chemischen Verwitterungsprozessen in Zusammenhang stehen, besser als ''Bodenbildungen'' anzusprechen (siehe auch [[Duricrust]]).

=== Nach Korngrößen ===
[[#Klastische Sedimente|Klastische Lockersedimente]] werden nach der [[Korngröße]] der Mehrheit der darin vertretenen Sedimentpartikel als [[Ton (Bodenart)|Ton]], [[Schluff]] (Silt), [[Sand]] oder [[Kies]] bezeichnet. Wassergesättigte Lockersedimente mit einem überwiegenden Anteil an Korngrößen unterhalb der von Sand werden unter dem Begriff [[Schlamm|Schlämme]] zusammengefasst, jedoch ist nicht jeder Schlamm ein klastisches Sediment. Lockersedimente mit groben und sehr groben Korngrößen, wie Kies, Steinen und Blöcken, nennt man bei abgerundeten „Körnern“ [[Geröll]] und bei kantigen „Körnern“ [[Schutt]].

Die folgenden Bezeichnungen der aus Lockersedimenten hervorgegangenen Sedimentgesteine richten sich ebenfalls größtenteils nach der jeweils vorherrschenden Korngröße:
* [[Konglomerat (Gestein)|Konglomerat]] oder [[Brekzie]] bei Korngrößen größer als 2 mm. Konglomerate bestehen aus abgerundeten, Brekzien aus kantigen Gesteinstrümmern.
* [[Sandstein]] besteht überwiegend aus Körnern der Korngröße 0,063 bis 2 mm.
* [[Schluffstein]] (oder Siltstein) besteht überwiegend aus Körnern, die zwischen 0,002 und 0,063 mm groß sind.
* [[Tonstein]] enthält überwiegend Partikel, die kleiner als 0,002 mm (2 µm) sind.
Unter diesen Gesteinsnamen werden jedoch vorwiegend siliziklastische Sedimentgesteine verstanden, d. h., sie beinhalten auch eine Aussage zum Material, aus dem die Körner und Partikel bestehen. Ebenfalls vorwiegend auf siliziklastische Gesteine bezieht sich eine ältere Klassifikation, mit den Bezeichnungen [[Psephit]] für Gesteine mit großen Korngrößen, [[Psammit]] für Gesteine mit mittleren und [[Pelit]] für Gesteine mit den kleinsten Korngrößen. Nur der letztgenannte Begriff wird auch heute noch regelmäßig verwendet.

Eine weitere, jedoch neutralere auf die Korngröße bezogene Klassifikation unterscheidet [[Lutit]] (kleiner als 2 µm), [[Siltit]], (zwischen 2 µm und 0,063 mm), [[Arenit]] (zwischen 0,063 und 2 mm) und [[Rudit]] (größer als 2 mm). Sie wird mit dem Zusatz „Kalk-“ bei der Klassifizierung von (klastischen) Karbonatgesteinen verwendet.

{| class="wikitable border="1"
! Korngröße !! colspan = "2" | klastische Silikatgesteine !! klastische Karbonatgesteine !! Korngröße
|-
| rowspan = "2" | < 0,02 mm (Ton bis Mittelschluff) || rowspan = "2" | Pelit || Tonstein || Lutit || < 0,002 mm (Ton)
|-
| rowspan = "2" | Schluffstein / Siltstein || rowspan = "2" | Siltit || rowspan = "2" | 0,002 bis 0,063 mm (Feinschluff bis Grobschluff)
|-
| rowspan = "2" | 0,02 bis 2 mm (Grobschluff bis Grobsand) || rowspan = "2" | Psammit
|-
| Sandstein || Arenit || 0,063 bis 2 mm (Feinsand bis Grobsand)
|-
| > 2 mm (Kies / Konglomerate / Brekzien) || Psephit || Konglomerat / Brekzie || Rudit || > 2 mm (Kies)
|}

== Bedeutung ==
Viele Sedimentgesteine werden wirtschaftlich genutzt (z. B. Kalkstein in der Bauindustrie).
In bestimmten Sedimenten können [[Erdöl]] und [[Erdgas]] entstehen ([[Erdölmuttergestein]]), die dann in ein Erdöl[[speichergestein]] auswandern ([[Migration (Geologie)|migrieren]]) können. [[Kohle|Stein- und Braunkohle]] sind ebenfalls Sedimentgesteine von großer (wenngleich schwindender) wirtschaftlicher Bedeutung.

Sedimentgesteine (insbesondere [[Kalkstein]] und [[Dolomit (Gestein)|Dolomit]]) können große Mengen an [[Karbonat]] enthalten, für dessen Bildung [[Kohlendioxid]] gebraucht wird. Im Vergleich zu den Atmosphären etwa von [[Venus (Planet)|Venus]] oder [[Mars (Planet)|Mars]], wo diese Sedimente nicht oder kaum vorkommen, ist der Anteil von [[Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre]] deshalb extrem gering.

Das Studium der Sedimentgesteine ermöglicht unter anderem durch die in ihnen enthaltenen Strukturen, Mineralien und Fossilien die Rekonstruktion von Lebensräumen, die vor geologischen Zeiten bestanden haben.

== Siehe auch ==
* [[Sedimentbecken]]
* [[Liste der Gesteine]]
* [[Liste der Gesteine nach Genese]]

== Literatur ==
* [[Hans Füchtbauer]] (Hrsg.): ''Sedimente und Sedimentgesteine'' (= ''Sediment-Petrologie.'' Band 2). 4., gänzlich neubearbeite Auflage. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1988, ISBN 3-510-65138-3.
* Walter Maresch, Olaf Medenbach: ''Gesteine.'' Steinbachs Naturführer. Mosaik-Verlag, München 1996, ISBN 3-576-10699-5.
* Roland Vinx: ''Gesteinsbestimmung im Gelände.'' 4. Auflage, Springer-Verlag, 2015, ISBN 978-3-642-55418-6, S. 265–351.

== Weblinks ==
{{Commons|Sedimentary rock|Sedimentgestein}}
{{Wiktionary|Sediment}}
* {{DNB-Portal|4054079-0}}
* [http://www.geologieinfo.de/gesteine/sedimentite.html Geologieinfo: Klassifikation der Sedimentite]

{{Normdaten|TYP=s|GND=4054079-0}}

[[Kategorie:Sedimentgestein| ]]
[[Kategorie:Bodenkunde]]
[[Kategorie:Petrologie]]

Sedimente und Sedimentgesteine - Versionsgeschichte

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