Alluvialer Fächer

Kleiner Schwemmkegel

Ein ausgedehnter Schwemmkegel erstreckt sich über das Ödland zwischen den Kunlun- und Altun-Bergketten, die den südlichen Rand der Wüste Takla Makan bilden. (China, Provinz Xinjiang). Die linke Seite ist der gerade aktive Teil des Schwemmkegels.

Ein Schwemmkegel, auch Schwemmfächer, Geröllfächer, Sandurs oder alluvialer Fächer genannt, ist der Akkumulationsbereich fluvialer Sedimente an einer Stelle, an der ein Fluss an Gefälle verliert, beispielsweise beim Übertritt vom Gebirge in eine Ebene.

Wegen der Abnahme der Fließgeschwindigkeit und damit der Transportkapazität bildet sich ein dreieckiger oder kegelförmiger Schwemmfächer aus. Flüsse mit aktiven Schwemmfächern besitzen oft mehrere Flussrinnen, da das Wasser den bereits angespülten Ablagerungen ausweichen muss. Die Art des vom Fluss transportierten Gerölls, die Größe des Flusses und die umgebende Landschaft bestimmen das Aussehen des Fächers. Je größer die Geröllteile sind, desto auffälliger ist der Schwemmfächer. Bei größeren Flüssen bilden sich Schwemmlandebenen, die große Sand und Lehmakkumulationen aufweisen. Typisch sind Schwemmfächer beispielsweise am Ende von Wadis.

Im Mündungsbereich von Seen oder Meeren gehen Schwemmfächer in Deltas über. Schwemmfächer sind fruchtbar. Beispiele sind die Mündungsdeltas von Nildelta oder Ganges. In manchen Talebenen haben sich die Ortschaften gezielt auf den höher gelegenen Schwemmkegeln der Seitenbäche angesiedelt, um der Hochwassergefahr eines Flusses zu entgehen.

Verschiedene Typen von alluvialen Fächern

Rapadelta in Schweden.

Schutt- bis Schlammstrom (debris flow)

Ein Schutt-/Schlammstrom bildet sich, wenn das Sediment/Wasser Gemisch einen plastischen Brei ergibt, der bei einer entsprechenden Neigung des Alluvialen Fächers in Bewegung gerät. Der entstehende Sedimentkörper kann dabei 30 Zentimeter bis einige Meter dick werden. Es bilden sich Loben und Dämme, die sich teilweise scharf von einander abgrenzen und sich gegenseitig überlappen. Solche Fans haben ein sehr steiles Gefälle von 0,1-0,01%.

Das Sediment enthält Gesteine, deren Korngröße von Blöcken mit mehreren Tonnen Gewicht bis zu Tonen reichen. Die Partikel sind von einer Tonhülle umgeben und generell sehr schlecht sortiert.

Die Rinnenfüllung (channel deposit)

Durch starke Wasserströmungen werden in einen alluvialen Fächer Rinnen erodiert. Wenn die Strömungsenergie abnimmt, werden diese Rinnen wieder durch Sande und Kiese aufgefüllt. Die Rinnen sind langgestreckt, linsenförmig und grenzen sich scharf voneinander ab. Sie haben die Tendenz feineres Sediment flächenabwärts abzulagern. Das abgelagerte Sediment ist schlecht sortiert.

Der Verflochtene Lauf (braided channel)

Der Verflochtene Lauf erodiert und sedimentiert auf der Fächerfläche Kiese, Sande und Silte. Die Schichten und Rinnensysteme sind unregelmäßig und meist nicht tiefer als 30cm. Das Sediment ist schlecht sortiert und wird loben- und zungenförmig abgelagert. Der Slop des Fächers ist bei diesem System relativ steil. Diese Art der Ablagerung entsteht meist in semiariden Gebieten mit unregelmäßiger Wasserführung, die sowohl für die Neigung des Slops, als auch für das System, dass die Sedimentfracht ausbildet (braided oder mäandrierend) entscheidend ist.

meandrierende Systeme

Bei meandrierenden Systemen haben wir eine deutlich geringe Neigung des Slops. Diese wird durch die höhere Menge an Wasser bedingt, die neben dem geringeren Gefälle auch für eine großräumigere Ausbreitung des Schwemmfächers sorgt. Dadurch erhöht sich ebenfalls die Transportweite der Sedimente, was eine bessere Sortierung und eine erhöhte Rundungsgrad der Komponenten zur Folge hat. In einem solchen System findet man distal grobe Komponenten, während proximal eher die Feinfraktion ansteht.

Proglaziale Schwemmfächer

Diese Fächer sind gekennzeichnet durch den Austritt von Schmelzwasser aus dem Gletschertor. Dieses transportiert, Sande und Silte mit sich, die am Grunde des Gletschers zermahlen worden sind, oder aus Moränen ausgewaschen werden. Dieses System besitzt ein hohes Wasser/Sediment Verhältnis, was zu einen langen Transportweg, guter Sortierung und einen geringen Neigungswinkel des Slops führt. Die Kanäle sind meandrierend und verlagern auf den feinkörnigen Sedimentkörper (Sander) oft ihre Rinnen.

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