Lithologie-Rätsel des Bachbettmaterials.

Ansicht Big Creek, Current River auf einer größeren Karte

Ich habe viele Jahre damit verbracht, die Korngröße des Bettmaterials in den Ozarks von Missouri und Arkansas zu untersuchen, weiß aber nur wenig darüber, wie sich dies auf die Gesteinszusammensetzung der Partikel bezieht, und habe dazu noch nichts in der Fachliteratur gesehen.

Letzten Woche habe ich mir diesen Ort am Big Creek nördlich von Eminence, Missouri, angesehen.

Die oberflächlichen Gesteine im Wassereinzugsgebiet bestehen hauptsächlich aus Karbonaten und Sandsteinen.

Das Einzugsgebiet an diesem Standort beträgt etwa 18 Quadratmeilen. Das Sohlgefälle liegt bei 0,003 oder 17 Fuß pro Meile. Es gibt eine schmale, aber gut ausgebildete Aue. Wie bei den meisten Einzugsgebieten in den Ozarks gibt es eine Geschichte extremer Störungen um das Jahr 1900 herum: Kahlschlag gefolgt von Überweidung durch freilaufende Schweine sowie die Rodung von Uferwäldern und Überweidung in den letzten 75 Jahren.

Die meisten Bettmaterialien stammen von der Gasconade-Dolomit und Roubideax-Formationen.

Diese Fragen könnten von enormer Bedeutung für die Untersuchung der Geschiebetriebsraten in den Ozarks sein, mit dem Ziel, die Auswirkungen des Kiesabbaus in Fließgewässern zu verstehen. Und ich habe in der Literatur keine Analyse dazu gefunden.

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Hier ist, was ich sehe:

Obwohl der Untergrund überwiegend aus Karbonatgestein besteht, sehe ich große Partikel nur bei extremen Störungen (z. B. in städtischen Gebieten). Manchmal sehe ich gut gerundete Karbonate, aber sie sind nie sehr groß (größer als Feinrichtkies / größer als Feinkies). Die Lithologie wird von Chert dominiert, der nur dann gut gerundet ist, wenn die Partikel klein sind, also weniger als etwa 80 mm.

Wenn Sandsteine im Wassereinzugsgebiet vorkommen, sind die Partikel meist gut gerundet, man manchmal auch ziegelsteinförmig mit gut gerundeten Ecken.

An diesem Standort beträgt der D50 etwa 50 mm.

Einige Hypothesen (Sedimentologen, vielleicht ist das für euch offensichtlich, helft mir mal):

Obwohl diese Bäche in den letzten 100 Jahren unter ernsthaften Instabilitäten gelitten haben und der Geschiebetransport eindeutig sehr hoch ist (dieser Standort wurde von einem Bautrupp des Landkreises stark beeinträchtigt und ordnete sich nach nur ein paar Hochwassern neu an), bewegen sich die meisten Partikel ab etwa 30 mm nicht allzu weit flussabwärts. Sie werden von kleinerem Material zerkleinert und zermahlen. Ich stelle mir eine Reihe von Waschmaschinen vor; die Partikel bewegen sich bei großen Hochwassern vielleicht ein wenig, aber der Großteil ihrer aktiven Verwitterung findet möglicherweise auf einem kurzen Bachabschnitt statt, während sie durch kleinere Partikel abgerieben werden.

2. Natürlich gibt es Speicherung; die Partikel könnten jahrhundertelang in der Aue ruhen. Vielleicht ist dies der Grund für so wenige/kleine Karbonatklasten? Sie werden durch chemische Verwitterung aufgezehrt. Dies könnte sogar im Flussbett stattfinden. Das ist jedoch eine weitere Datierungsmethode, oder?

3. Die Dichte spielt vielleicht eine Rolle; vielleicht sind Sandsteine weniger dicht als Cherts (Hornsteine) und bewegen sich daher stärker, wodurch sie eher gut abgerundete, ovale Formen annehmen?

4. Sandsteine sind mechanisch homogener und runden sich daher gleichmäßig ab, während Kieselschiefer (Cherts) chemisch/physikalisch divers (innerhalb eines Klasten) sind und sich daher ungleichmäßig abrunden. Oft sieht man Löcher in diesen Partikeln, und farblich sind sie sehr unterschiedlich, selbst innerhalb eines Partikels.

Was denkst du?