Dunham-Klassifikation

Als Dunham-Klassifikation wird in der Geologie eine Klassifikation der Kalksteine aufgrund ihrer Ablagerungsvorgänge bezeichnet. Sie wurde erstmals von Robert Dunham im Jahr 1962 veröffentlicht,^[1] nachträglich von Ashton F. Embry und J.E. Klovan im Jahr 1971 modifiziert^[2] und 1992 von Wright überarbeitet.^[3]

Dunham-Klassifikation

Nach ^[2] sortiert die Dunham-Klassifikation der Reihe nach entsprechend folgenden Kriterien:

• Besitzt der Kalk eine organische Grundstruktur? Falls ja, so handelt es sich um Boundstone, falls nein:
  • Von welcher Art ist die Matrix? Ist sie sparitisch und ist das Gefüge komponentengestützt, so handelt es sich um Grainstone. Ist das Gefüge nicht überwiegend sparitisch:
    • Ist das Gefüge komponentengestützt? Falls ja handelt es sich um Packstone. Ist das Gefüge matrixgestützt:
      • Wie groß ist der Anteil an Komponenten? Ist der Anteil größer als 10 %, so handelt es sich um Wackestone, ansonsten um Mudstone.

Tabellarisch lässt sich die Klassifikation somit wie folgt zusammenfassen:

Feine karbonatische Matrix				Sparitischer Zement	Organisch gebunden
Ohne Sparit			Mit Sparitanteil
Matrix-gestützt		Komponentengestützt
Weniger als 10 % Komponentenanteil	Mehr als 10 % Komponentenanteil
Mudstone	Wackestone	Packstone	Packstone	Grainstone	Boundstone

Modifikation nach Embry und Klovan

Die Modifikation nach Embry und Klovan verändert die ursprüngliche Klassifikation an zwei Stellen:

1. Die Kalke mit organischer Grundstruktur werden nochmals nach der Art der Grundstruktur und ihrer Wirkung unterteilt. Man unterscheidet in^[2]
   • Bafflestone, in dem die Organismen als Sedimentfänger wirken.
   • Bindstone, in dem die Organismen als Sedimentbinder wirken. Beispiel hierfür wären Algenmatten oder Inkrustation.
   • Framestone, in dem die Organismen Gerüstbildner sind. Beispiel hierfür wären Riffkorallen.
2. Kalke ohne organische Grundstruktur werden noch nach der Größe der Komponenten unterschieden. Hier wird unterteilt in
   • Gesteine mit mehr als 10 % Komponenten mit Durchmesser größer als 2 mm (Rudit und größer). Diese Gesteine werden weiter in Floatstone (matrixgestützt, mikritische Matrix) und Rudstone unterschieden (komponentengestützt, sparitische Matrix) unterschieden.
   • Weniger als 10 % Komponenten mit Durchmesser größer als 2 mm. Hier gilt die Benennung der originalen Dunham-Klassifikation.

Nach ^[1] lässt sich die modifizierte Dunham-Klassifikation nach Embry und Klovan wie folgt darstellen:

(allochthone Kalke) Originalkomponenten während der Ablagerung nicht organogen gebunden						(autochthone Kalke) Originalkomponenten während der Ablagerung organogen gebunden
Weniger als 10 % Komponenten größer als 2 mm				Mehr als 10 % Komponenten größer als 2 mm		Boundstone (Biolithit)
Mit Mikrit (kleiner als 0,03 mm)			Ohne Mikrit	Matrixgestützt	Komponentengestützt	Organismen als Sedimentfänger	Organismen als Sedimentbinder	Organismen als Gerüstbilder
Schlamm-Gefüge		Komponentengestützt
Weniger als 10 % Komponenten	Mehr als 10 % Komponenten
Mudstone	Wackestone	Packstone	Grainstone	Floatstone	Rudstone	Bafflestone	Bindstone	Framestone

Überarbeitung nach Wright

Die Überarbeitung nach Wright ergänzt die Modifikation nach Embry und Klovan um eine Einteilung nach Diagenesegrad. Zentral ist hier das Vorhandensein von Stylolith. Des Weiteren wird der Mudstone aus den oberen Klassifikationen als Calcimudstone bezeichnet. Ebenso wird der Bindstone als Boundstone bezeichnet. Dies dient der genaueren Unterscheidung der Begriffe der Dunham-Klassifikation von den allgemeiner verwendeten Gesteinsnamen. Nach ^[3] lässt sich die überarbeitete Fassung wie folgt tabellarisch zusammenfassen:

Zusammensetzung				Biologisch			Diagenetisch
Gemischtgestützt (durch Silt- und Tonkomponenten)		Komponentengestützt		In situ Organismen			nicht obliterativ			obliterativ
Weniger als 10 % Komponenten	Mehr als 10 % Komponenten	Mit Matrix	Ohne Matrix	Starre Organismen vorherrschend	Inkrustierende oder bindende Organismen vorherrschend	Organismen dienen als baffle	Hauptkomponenten zementiert	Viele Kornkontakte sind microstylolithe	Die meisten Kornkontakte sind microstylolithe	Kristalle größer als 10 Mikrometer
Calcimudstone	Wackestone	Packstone	Grainstone	Framestone	Boundstone	Bafflestone	Cementstone	Condensed Grainstone	Fitted Grainstone	Sparstone
	Komponenten größer als 2 mm									Kristalle kleiner 10 Mikrometer
	Floatstone	Rudstone								Microsparstone

Beispiele

• 
  Ein Bafflestone nach der modifizierten Dunham-Klassifikation. Breite des Dünnschliffs ist 34 mm. Die organische Grundstruktur ist klar erkennbar.
• 
  Ein Bindstone nach der modifizierten Dunham-Klassifikation. Gut sichtbar sind die inkrustierenden Schichten. Bildbreite 9 mm.
• 
  Ein Framestone nach der modifizierten Dunham-Klassifikation. Gerüstbildner sind Schwämme und Crinoiden. Bildbreite 36 mm.
• 
  Ein Mudstone. Wenige und kleine Komponenten, die in einer feinen Matrix eingebettet sind. Bildbreite 32 mm.
• 
  Ein Wackestone. Erkennbar mehr Komponenten als der Mudstone, jedoch überwiegend kleine Komponenten, die in der feinen Matrix eingebettet sind. Bildbreite 10 mm.
• 
  Ein Packstone, zu erkennen am komponentengestützten Gefüge. Bildbreite 7 mm.
• 
  Ein Grainstone, zu erkennen am komponentengestützten Gefüge und dem sparitischen Zement. Bildbreite 18 mm.
• 
  Ein Floatstone: Vergleichsweise große Komponenten schwimmen in einer feinen mikritischen Matrix. Bildbreite 20 mm.
• 
  Ein Rudstone mit Mikrit: Hoher Anteil an großen Komponenten und komponentengestütztes Gefüge. Bildbreite 36 mm.
• 
  Rudstone mit Sparit: Hoher Anteil an großen Komponenten und komponentengestütztes Gefüge. Bildbreite 36 mm.

Einzelnachweise

1. Martin Okrusch Siegfried Matthes: Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 9. Auflage. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-34659-0, S. 400, doi:10.1007/978-3-642-34660-6.
2. Wolfgang Schlager: Carbonate Sedimentology And Sequence Stratigraphy. 2005, ISBN 1-56576-116-2, S. 35.
3. Erik Flügel: Microfacies of Carbonate Rocks. Analysis, Interpretation and Application. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2004, ISBN 3-540-22016-X, S. 348–349.