Gradierung

Unter Gradierung versteht man in der Geologie eine nach Korngrößen sortierte Verteilung von Gesteinsfragmenten innerhalb einer Schicht. Als Ergebnis entsteht das Gefügemerkmal der gradierten Schichtung.

Man unterscheidet zwischen normaler und inverser Gradierung.

Sedimentationsgeschwindigkeit W_s von einem Sandkorn (Durchmesser d, Dichte 2650 kg/m³) in Wasser bei 20 °C

Normale Gradierung

Bei normaler Gradierung liegen größere Teilchen unten, gefolgt von kleineren, während sich ganz oben die kleinsten befinden.

Im Vakuum ist die Absinkgeschwindigkeit gleich der Fallgeschwindigkeit und alle Teilchen fallen (sinken) gleich schnell, unabhängig von ihrer Masse und Größe. Umgeben von einem fließfähigen Stoff (Fluid) sinken alle Teilchen (Partikel) langsamer ab, da eine von der Viskosität des Fluids abhängige, der Schwerkraft entgegengerichtete Kraft dem Absinken entgegenwirkt. Im Vergleich unterschiedlicher Partikelgrößen zueinander, wächst bei steigender Partikelgröße, die Masse jedes Partikels sehr viel stärker an, als die dem Absinken entgegengerichteten Kräfte. Große Partikel sinken also schneller ab. Dies ist die normale Korngrößenverteilung, die großen Partikel liegen unten, die kleinen oben.

Inverse Gradierung

Bei Inverser Gradierung liegen kleine Teilchen (Liegendes) unten, gefolgt von größeren, während sich oben die größten (Hangendes) sammeln.

Inverse Gradierung entsteht beispielsweise bei

1. Bimsen, die bei einer Eruption aus einem Vulkan geschleudert wurden. Da Bims ein aufgeschäumtes, glasiges Gestein ist, besitzen größere Bimslapilli eine geringere Dichte als kleine. Somit lagern sich erst die kleinen Lapilli ab und erst dann die großen.
2. im zeitlichen Verlauf der Ablagerung ansteigender Strömungsenergie des Fluids.
3. an der Basis von proximalen Turbiditen (Bouma-Sequenz nach Bouma (1962)).