Konturite (englisch contourites) sind Sedimente, die durch die anhaltende Einwirkung von hangparallelen Bodenströmungen – sogenannten Konturströmen (englisch contour currents) – abgelagert oder umgelagert wurden. Sie sind im Wesentlichen dem Tiefwasserbereich zuzuordnen und entstehen meistens in einer Meerestiefe von mehr als 300 Metern.^[1]

Das Konzept der Konturite wurde 1966 von Bruce C. Heezen, Charles Hollister und C. D. Ruddiman eingeführt, um feinkörnige Sedimente am westlichen Kontinentalhang des Nordatlantiks zu beschreiben, die offensichtlich von tiefen, isobathenparallel fließenden Strömungen geformt worden waren – im Gegensatz zu den bis dahin bekannten Trübeströmen, die Sedimente (Turbidite) gravitativ transportierten.^[2] Der Begriff wurde von Hollister und Heezen dann 1972 eingeführt;^[3] er leitet sich von contour current ab, weil die formgebenden Bodenströme weitgehend den Tiefenlinien (Konturlinien) des Meeresbodens folgen.

Die großräumigen, aufgewölbten Sedimentansammlungen, die durch Konturitablagerung entstehen, werden als Konturit-Driftkörper oder kurz Drifts (englisch contourite drifts) bezeichnet. Diese können Teil eines noch umfassenderen Konturit-Ablagerungssystems sein, das mehrere miteinander in Zusammenhang stehende Drifts umfasst. Sie können Hunderte von Kilometern lang, mehrere hundert Meter breit und über 1000 m mächtig werden und bedecken Flächen von 10² bis über 10⁶ km².^[4] Sie wurden erstmals im Nordatlantik beschrieben, wo sie als „outer ridges“ (äußere Rücken) oder „sediment drifts“ (Sedimentdrifts) bezeichnet wurden.^[5] Sie kommen an den meisten heutigen Kontinentalrändern vor – ebenso häufig wie Turbiditsysteme in der Tiefsee – und treten in Bereichen vom abyssalen Meeresboden bis hin zum Kontinentalhang auf. Sedimentkörper, die im obersten Bereich des Kontinentalhangs und über die äußere Schelfkante hinweg abgelagert wurden, werden als „Flachwasser-Konturit-Drifts“ bezeichnet.

Als formgebende Bodenströmung kann jede semipermanente Wasserströmung bezeichnet werden, die auf den Meeresboden einwirkt, indem sie Sedimente transportiert, resuspendiert und/oder deren Ablagerung steuert.^[6] In heutigen Ozeanen entstehen Konturite vorwiegend unter dem Einfluss von Bodenströmungen, die durch die großen thermohalinen Zirkulationssysteme angetrieben werden, die als bodennahe Wassermassentransporte entlang der Kontinentalhänge und Tiefseeebenen fließen.^[4]

Der Tiefe westliche Randstrom (DWBC) im Nordatlantik, der Arktisches Bodenwasser (ABW) und Nordatlantisches Tiefenwasser (NADW) südwärts transportiert, oder der äquatorwärtige Strom von Antarktischem Bodenwasser (AABW) bilden die klassischen Konturströme, die seit Jahrmillionen Sedimente am westlichen und östlichen Rand der Ozeanbecken umlagern.

Overflow-Ströme sind dichte Wassermassen, die über untermeerische Schwellen überfließen – wie das Island-Schottland-Überstromwasser (ISOW) über die Grönland-Island-Schottland-Schwelle oder das Mittelmeerausstromwasser durch die Straße von Gibraltar. Sie erzeugen kaskadenartige Bodenströme, die an den Hängen entlang fließen und dabei charakteristische Konturitdrifts aufbauen.

Windgetriebene, gezeitengetriebene Bodenströmungen (überwiegend in submarinen Canyons) und durch interne Wellen oder Gezeiten angetriebene barokline Strömungen können in bestimmten Tiefen- und Breitenbereichen ebenfalls zur Konturitsedimentation beitragen, sind aber vom Volumen her den thermohalinen Antrieben untergeordnet.^[7][4]

Bodennahe Strömungen bewegen sich in den Ozeanbecken im Allgemeinen sehr langsam (1–2 cm/s), werden jedoch maßgeblich von der Corioliskraft sowie von der Topografie beeinflusst. Die Corioliskraft drängt die Wassermassen gegen die Kontinentalhänge an den Westrändern der Becken; dort werden sie eingeengt und verstärkt, wodurch ausgeprägte westliche Rand-Unterströmungen (Western Boundary Undercurrents, WBUC) entstehen. Diese erreichen Geschwindigkeiten von 10–20 cm/s, ja überschreiten bei starker Einengung der Strömung sogar 100 cm/s. Eine topografisch bedingte Einengung der Strömung tritt verstärkt an steileren Hängen sowie in schmalen Passagen oder Durchlässen am Tiefseeboden auf.^[8]

Episodische, hangabwärts gerichtete Strömungen stellen keine Bodenströmungen dar, sondern sind beispielsweise Trübeströme (Turbidite). Diese sind kurzlebig (im Bereich von Stunden bis Monaten) und dicht – d. h. stärker mit suspendierten Sedimentpartikeln beladen – und folgen der Schwerkraft.

Die Größe von Konturit-Drifts reicht von etwa 100 km² (kleine, fleckenartige Drifts) bis zu mehr als 100.000 km² (riesige, langgestreckte Drifts); gelegentlich erreichen sie sogar Flächen von fast 1.000.000 km² (abyssale flächige Drifts). Sie können positive Reliefstrukturen mit einer Höhe von bis zu 2.000 m bilden. Größere Konturit-Drifts sind durch eine über Jahrmillionen hinweg kontinuierliche Sedimentation entstanden, was zur Anhäufung von Konturit-Sedimenten mit Mächtigkeiten von mehreren hundert Metern führt.^[6]

Zu den wichtigsten identifizierten Typen von Konturit-Drifts gehören (I) flächige (sheeted), (II) langgestreckt-wallartige (elongate-mounded), (III) rinnenbezogene (channel-related), (IV) räumlich begrenzte (confined), (V) füllende (infill) und gemischte Systeme.^[5][8] Die nachfolgend zusammengefasste Klassifizierung basiert auf einer Kombination von Kriterien, wie der Drift-Verteilung (d. h. der Lage) und der Morphologie.^[6][4]

(1) Flächige Konturit-Drifts (sheeted drifts) lagern sich großflächig mit sehr geringem Relief ab und bilden einen Sedimentkörper von annähernd gleichbleibender Mächtigkeit. Sie deuten auf relativ langsame Ablagerungsraten feinkörniger Konturite hin;^[1] ihre Oberfläche kann von ausgedehnten Feldern aus Sedimentwellen bedeckt sein. Flächige Drifts der Tiefsee (abyssal-sheeted drifts) können sich über weite Beckenebenen erstrecken und Mächtigkeiten von bis zu einigen hundert Metern aufweisen, während flächige Drifts am Hang (slope-sheeted drifts) dem Kontinentalrand angelagert sind und kleinere Flächen bedecken.

(2) Langgestreckte aufgewölbte Drifts (englisch elongated mounded drifts) gelten aufgrund ihrer charakteristischen, sowohl hügelartigen als auch langgestreckten Form als die typischen Konturit-Ablagerungen. Sie sind die größten Drifts und können Tausende von Kilometern lang und Hunderte von Metern mächtig werden. Häufig sind sie durch einen Konturitgraben (moat) – eine durch Erosion oder Nichtablagerung entstandene Depression – vom Kontinentalhang getrennt. McCave und Tucholke (1986) unterschieden dabei zwischen „plastered“ (dem Hang anliegenden), „separated“ (vom Hang abgesetzten) und „detached“ (vollständig vom Hang gelösten) langgestreckten Hügelkörpern.^[5] Klassische Beispiele sind der Eirik-Drift südlich von Grönland, der Gardar-Drift im Islandbecken und der Feni-Drift im Rockallgraben.

(3) Kanalgebundene Drifts (englisch channel-related drifts) sind Sedimentkörper, die mit tiefen Rinnen oder anderen ozeanischen Durchlässen in Verbindung stehen – also Bereichen, in denen Bodenströmungen eingeengt und die Fließgeschwindigkeiten erheblich gesteigert werden. Sie treten als lokal begrenzte Sedimentkörper (sog. patch drifts) auf, entweder hügelartig oder flächig. Innerhalb der Rinne ist die lokale Ablagerung feinkörnigerer Konturit-Fazies eng verknüpft mit starker Erosion des Rinnenbodens, weiträumigem Sedimentdurchtransport und der Bildung grobkörniger Sedimente (Lag-Ablagerungen). Ein Beispiel ist der Vema-Kanal im Südwestatlantik.^[6]

(4) Eingeengte (confined) Konturit-Drifts zeichnen sich durch eine langgestreckte, hügelartige Form aus; sie verlaufen parallel zur Achse eines relativ kleinen, begrenzenden Beckens. Ein wesentliches Merkmal ist das Vorhandensein ausgeprägter Gräben (sog. „Moats“) zu beiden Seiten des Drifts; dies deutet darauf hin, dass die relativ langsame Konturströmung an beiden Rändern eingeengt wird oder sich innerhalb des Beckens zu einer Art Zirkulationsmuster entwickelt.^[4]

(5) Als gemischte Drift-Systeme werden solche bezeichnet, bei denen am Hang entlang verlaufende Bodenströmungen mit anderen Ablagerungsprozessen beim Aufbau des Driftkörpers interagieren. Diese Drifts enthalten bedeutende Tiefwasserfazies, die entweder durch episodische hangabwärts gerichtete Prozesse (z. B. Turbidite oder Schuttströme) oder durch kontinuierliche vertikale Sedimentation (z. B. Pelagische Sedimente, Periplatform-Karbonate, eisverfrachtetes Material) abgelagert wurden. Die typischen Morphologien von Konturit-Drifts können durch erheblichen hangabwärts gerichteten Sedimenttransport stark verändert werden; umgekehrt können Bodenströmungen, die Tiefsee-Turbiditsysteme queren, eine seitliche Verlagerung der Kanal-Wall-Komplexe (Channel-Levee-Komplexe) bewirken.^[9]

Infill-Drifts sind die jüngste Ergänzung der Modelle. Es handelt sich meist um kleinräumige Strukturen mit mäßigem Relief und variabler Form, die durch die lokale Auffüllung topografischer Senken entstehen, die sich unterhalb der Strömungsbahn eines bodennahen Strömungssystems gebildet haben. Sie wurden erstmals am Kontinentalhang der Hebriden (am nordwestlichen Kontinentalrand Großbritanniens) als solche identifiziert, sind jedoch wahrscheinlich weit verbreitet unterhalb anderer, hanggebundener Bodenströmungen.^[10]

Die Unterscheidung zwischen Konturiten und Turbiditen ist eine der wichtigsten Aufgaben der Tiefseesedimentologie, da beide Faziestypen ähnliche Korngrößen aufweisen können und häufig räumlich miteinander verzahnt sind. Die wichtigsten Unterscheidungskriterien sind:

Konturite zeigen typischerweise eine symmetrische Korngrößenvariation (invers-zu-normal gradiert), Turbidite dagegen eine asymmetrische Fining-Upward-Sequenz (Bouma-Sequenz). Konturite sind intensiv bioturbiert und weisen wenige primäre Sedimentstrukturen auf, während Turbidite häufig parallele und Rippellamination zeigen. Konturite haben keine scharfe erosive Basis, Turbidite dagegen oft eine klar ausgeprägte Erosionsfläche. In der seismischen Abbildung bilden Konturitdrifts aufgewölbte, progradierend-aggradierend wachsende Sedimentkörper, während Turbiditsysteme in Tiefseefächern organisiert sind.^[6]

In der Praxis existieren vielfach Mischsysteme (mixed contourite-turbidite systems, siehe oben), in denen beide Prozesse nebeneinander oder abwechselnd wirken – etwa am Golf von Cádiz, in der Porcupine Seabight oder am argentinischen Kontinentalrand.^[7]

Abhängig von den Strömungseigenschaften und den lokalen Sedimentquellen tritt in heutigen Ozeanen eine große Vielfalt an Konturit-Fazies auf.^[8][4] Die Korngröße von Konturiten reicht von feinen Schlämmen über Silt und Sand bis hin zu groben Rückstandskomponenten (Lag-Sedimenten) aus Sand und Kies. Die Zusammensetzung des Sediments kann terrigen-siliziklastisch, biogen (kalkig und kieselig), vulkaniklastisch oder chemogen (mangan- oder phosphathaltig) sein. Zu den biogenen Bestandteilen gehören typischerweise vollständige Gehäuse oder Schalenfragmente von Foraminiferen, Radiolarien, Diatomeen, Schwammnadeln und Coccolithen.^[6]

Stow und Faugères entwickelten ein idealisiertes Faziesmodell für feinkörnige (schlammige) Konturite, das als Konturitsequenz (englisch contourite sequence) oder Stow-Faugères-Modell bekannt wurde und sich in fünf Abteilungen (C1 bis C5) gliedert:^[1]

C1: Homogener, bioturbierter, siltiger Ton (unterer Abschnitt, niedrigste Strömungsenergie). C2: Siltiger Ton mit zunehmenden Silt-Laminen (aufwärts zunehmende Strömungsenergie). C3: Siltige bis feinsandige, oft schlecht sortierte Lage (Strömungsmaximum). C4: Siltiger Ton mit abnehmenden Silt-Laminen (abwärts abnehmende Strömungsenergie). C5: Homogener, bioturbierter, siltiger Ton (oberer Abschnitt, niedrigste Strömungsenergie).

Die vollständige Sequenz zeigt damit einen symmetrischen Korngrößenzyklus von fein → grob → fein (inverse-zu-normale Gradierung), der das Anschwellen und Abklingen der Bodenströmung widerspiegelt. In der Praxis sind vollständige Sequenzen selten; häufiger treten unvollständige oder zusammengesetzte Zyklen auf. Im Gegensatz zu Turbiditen zeigen Konturite keine scharfen erosiven Basisflächen, kein Bouma-Sequenz-typisches Fining-Upward und eine deutlich intensivere Bioturbation, die primäre Sedimentstrukturen oft weitgehend zerstört.^[7]

Neben den klassischen schlammigen Konturiten existieren auch sandige Konturite, die in Bereichen besonders starker Bodenströmung – etwa im Golf von Cádiz, wo das Mittelmeerausstromwasser hohe Geschwindigkeiten erreicht – abgelagert werden. Sandige Konturite sind von besonderem Interesse für die Erdölgeologie, da sie potentielle Speichergesteine bilden können.^[10][8]

Konturitdrifts sind paläoklimatische Archive erster Ordnung, weil ihre Aufbaugeschichte direkt die Intensität, Richtung und Zusammensetzung der formgebenden Tiefenwasserströmungen widerspiegelt. Veränderungen in der Sedimentationsrate, Korngrößenverteilung, Mineralogie und geochemischen Zusammensetzung der Driftsedimente erlauben Rückschlüsse auf Veränderungen in der Stärke der Tiefwasserzirkulation – beispielsweise spiegelt die Wachstumsgeschichte des Gardar-Drifts im Islandbecken die Intensität des Island-Schottland-Überstromwassers über die letzten 3,6 Millionen Jahre wider.^[11] Aber auch auf Veränderungen in der Herkunft der Tiefenwassermassen – durch Neodym-Isotopensignaturen und Korngrößenanalyse der sortierbaren Siltfraktion^[12] lässt sich schließen. Schließlich zeigen viele Konturitdrifts abrupte Wechsel zwischen erosiven (starke Strömung) und depositionalen Phasen (schwache Strömung), die mit den Eiszeitzyklen korrelieren (Glazial-interglaziale Zyklen).

Der Nordatlantik beherbergt die am besten untersuchten Konturitdrifts der Erde, darunter:

• Gardar-Drift und Björn-Drift im Islandbecken, geformt durch südwestwärts strömendes ISOW entlang der Ostflanke des Reykjanesrückens.^[13]
• Feni-Drift im Rockallgraben, auf dem Südosthang des Rockall-Plateaus aufgebaut.
• Eirik-Drift südlich von Grönland, einer der größten Konturitdrifts der Erde, geformt durch den Tiefen westlichen Randstrom (DWBC), der DSOW und ISOW südwärts transportiert.
• Hatton-Drift auf der Westflanke der Hatton Bank, durch die Wechselwirkung von ISOW mit der Bankflanke aufgebaut.
• Konturitdrifts im Golf von Cádiz, geformt durch das dichte Mittelmeerausstromwasser, das aus der Straße von Gibraltar in den Atlantik ausfließt – ein klassisches Beispiel für sandige Konturite und ein bevorzugtes Studienobjekt der IODP-Expeditionen.^[14]

• Suspensionsstrom
• Turbidit