Geowissenschaftssenschaften (Subject) / Geologiewissenschaften 1 - Hahn (Lesson)

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• Was ist Forschungsgegenstand der Geologie? • Untersucht den Aufbau der Erde• Wissenschaft der Entstehung, Entwicklung und Veränderung der Erde
• Von welcher grundsätzlichen Gesetzmaß geht die Stratigraphie aus? Stratigraphisches Grudgesetz: Gliederung in sedimentären Schichtfolgen (Horizontalität)
• Was beschreibt das Prinzip des Aktualismus, was der Uniformismus? • Aktualismus: Erkenntnis anhand von heute beobachtbare Phänomene• Uniformismus: Gleichförmigkeit der Gesetze ; die Annahme dass dieselben Naturgesetzte       schon immer herrschen / herrschten.
• Was versteht man unter absoluter Altersbestimmung? Nenne Beispiele! Eine Altersbestimmung um das Alter eines geologischen Ereignisses in Kalendarjahren vor einem Bezugsdatum anzugeben• Dendrochronologie (bis 8600 Jahre)• Warvenchronologie (glazial & nicht glazial) (23.000 bis 76.000 Jahre)• Radiokarbondatierung• Uran-Thorium-Methode
• Wie und woraus ist die Erde aufgebaut? Schalenförmig:• Lithosphäre (kontinental- (30-70km) & ozeanische Kruste (bis 15km) -> fest• Oberer & Unterer Mantel (700km - 2700km bzw 2700km bis 3400km) -> zähflüssig / flüssig• äußerer & innerer Kern (bis 6370 km) -> zähflüssig / fest
• Welche Dichtenunterschiede lassen sich in den einzelnen Schichten der Erde finden? Je näher am Erdkern, umso größer die Dichte. Grund: Druck & ZusammensetzungErdkern: 80% Eisen, Erdoberfläche ur 5%
• Land-Meer-Verteilung Ozeane 71% , Krustendicke ø 6 - 8 km, Topografie: ø -3700m Land 29% , Krustendicke ø 30 - 70 km, Topografie: ø 800m (Südhemisphäre: 81% Ozeane)
• Plattentektonik: Spurensuche • gleiche Fossilien• Gebirge gleichen Alters• Gletscherspuren-> sich ausdehnende Erde
• Divergierende (Produktive) Plattengrenzen • auseinanderdriften von zwei Platten• Bildung von Spalten & Gräben → Mittelozeanischer Rücken
• Konvergierende (destruktive) Plattengrenzen • gegeneinander gerichtete Plattenverschiebung → Überschiebung• An der Subduktionszone: die dichtere Platte wird unter die leichtere geschoben• Kollision: Faltung in den Randbereichen → Entstehung von Gebirgszügen
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• Wie lässt sich das Augenscheinliche Zusammenfallen von Tiefseegräben und Vulkane erklären? → Erdbeben• natürliche Erschütterungen an der Erdoberfläche mit tiefen Ausgangspunkt• durch Vulkanismus, vor allem aber tektonische Beben  → führt zu Einsturz von Hohlräumen & Spaltenbildung
• Vulkanismus • durch Anhäufung von vulkanischen Produkte entstandener "feuerspeiender Berg"• Unter Mitwirkung gespannter Gase steigt der Magma vom Vulkanherd durch einen Schlot an die Erdoberfläche und verlässt den Krater in Form von "Lava" (Gesteinsschmelze)Lapilli - Vulkanische Bomben - Asche
• Vorgang: Vulkanischer Tätigkeit 1) Beginn: Magmaufstieg bei 1000° bis 1200° C2) Differentation der Schmelze ins flüssige & gasförmige Anteile3) Eruption / Vulkanausbruch    
• Vulkanausbruch / Eruption: Unterteilung effusiv - explosiv - ejektiv• effusiv (Bsp: Schildvulkan)  - ausfließen entgaster Lava  - SiO2 arm: dünnflüssig, SiO2 reich: zähflüssig• explosiv (Bsp: Maar, Caldera)  - Ausbruch verdichteter Gase  - Explosion des Deck- & Nebengebirges• ejektiv (Bsp: Schichtvulkan)  - rhythmisches Austoßen von festen Massen (Aschen & Lava)    
• Vulkanformen • Strato- / Schichtvulkan• Schildvulkan• Caldera / Maar• Lavadom• Tafelvulkan
• Weitere Vulkanische Erscheinungen (neben dem eigentlichen Ausbruch) Lahar• reißender Schlamm & Schuttströme• Pyroklasten + H2OPyroklastischer Strom• Glutwolken & Glutlawinen (mit staubbeladene Eruptionswolke)• "rollen" mit hoher Geschwindigkeit (zu hohe Dichte → kann nicht entweichen)
• Wie unterscheiden sich Schicht & Schildvulkane? Schichtvulkane:• nach ejektiven Vulkanausbruch• oft über Hot Spots• dünnflüssige Lavamasse (Kieselsäurearm)  Bsp. Mt Mayon Schildvulkane:• meist an Subduktionszonen, nach effusiven Vulkanausbruch• Schichtung von Lava und Lockermaterian • dickflüssig (reich an SiO2)   Bsp. Hawaii
• Unterscheiden sie vulkan. Auswurf/-flussprodukte. • Pahoehoe Lava: gasarmes, basisches Magma + großer Reichweite• Aa Lava: Brockenlava, zähflüssig + steile Fleißfront• Pyroklastische Ströme: Glutwolken & Glutlawinen, Eruptionswolke
• Was ist ein Grabenbruch? Riss, Spalte → Riftzoneeine langgestreckte Dehnungszone, an der sich tief in die Kruste reichende Verwerfungen absenkt → Sedimentbecken
• Wie und wodurch entstehen Gebirge? • eine Folge der Plattentektonik / vulkanischem Ursprung• 2 Platten bewegen sich gegeneinander: Gebirgszugsentstehung an Knautschzone• Verformung durch Erosion & Gebirgsfaltung
• Was versteht man unter Aufschiebung? Tektonische Verwerfung• die Schichten an Hangenden werden nach oben geschoben• Deformation, Gebirgsbildung
• Gesteine: 3 Arten Magmatische, sedimentäre & metamorphe Gesteine
• Magmatische Gesteine → Erstarrungsgesteine• durch abkühlungbedingtes Erstarren einer Gesteinsschmelze (Magma)• Beispiele: Plutonite (Granit, Diorit), Vulkanite (Basalt)
• Sedimentäres Gestein → durch Sedimentation• Ablagerung von Materian an Land und Meer• haben eine Schichtung → Fossilien• biogene Sedimente: Bernstein, Kohle, Torf  chemische Sedimente: Kalkstein, Dolomit, Steinsalz
• Metamorphose Gestein → Umwandlungsgestein• aus beliebigen Gesteinstyp: in Folge einer Erhöhung des Drucks & Temperaturs tief in der Erdkruste entsteht ein neus Gestein (Plattentektonik, Gebirgsbildung)
• Vergleich: Mineral & Gestein MineralFestkörper mit charaktrisch und eng begrenzter chem. ZusammensetzungAtome sind dreidimensional periodisch angeordnet → TetraederGesteinEin natürlich vorkommendes, zusammenhängendes, vielkörniges Aggregat aus mehreren Mineralen
• Merkmale von Mineralen • chemische und mineralogische Zusammensetzung• Mineralform (amorph, idiomorph, usw.)• Struktur (Größe der Minerale: glasing - kristallin)• Textur• Farbe• Härte• Klüftigkeit• Verwitterbarkeit
• Was ist der Kreislauf der Gesteine? Müssen hierbei immer direkt alle Phasen durchlaufen werden? Die drei großen Gesteinsgruppen (Magmatite, Metamorphite und Sedimentite) stehen in einem Kreislauf miteinander in Beziehung, in dem jedes Gestein durch fortwährende Prozesse aus dem anderen hervorgeht.An der Erdoberfläche anstehendes beliebiges Gestein wird von der Verwitterung angegriffen und entweder chemisch gelöst oder physikalisch zerlegt. Dieses Material wird durch Wasser, Wind oder Eis abgetragen, transportiert und als Sediment im Meer abgelagert. Durch den Druck der oberen Sedimentschichten verfestigt sich das tiefer liegende Material zu Sedimentgestein (Diagenese)Die einzelnen Sedimentschichten sind häufig noch zu erkennen. Gelangen diese Gesteine durch anhaltende Überdeckung in größere Tiefen, werden sie unter dem Einfluss von zunehmendem Druck und Temperatur einer Metamorphose unterzogen.Mit fortlaufender Absenkung und zunehmender Erhitzung schmelzen die Gesteine und ein Magma entsteht. Bei späterer Abkühlung kristallisieren aus diesem Magma die Magmatite aus, entweder im Erdinneren als Plutonite oder an der Erdoberfläche als VulkaniteDer hier geschilderte Kreislauf ist nur eine Variante unter vielen, da einige der Schritte auch übersprungen werden können. Der Kreislauf der Gesteine wird vorwiegend durch die in der Plattentektonik wirksamen Kräfte in Bewegung gehalten
• Ist Eis ein Metamorphit? Eis = Aggregatzustand des WassersKein Mineral
• Was versteht man unter einem Tetraeder? Meist ist mit Tetraeder das regelmäßige (oder gleichseitige) Tetraeder, das einer der Platonischen Körper ist, gemeint.Geologie: SiO4 Tetraeder• bedeutende Gruppe gesteinsbildender Minerale (mehr als 80% der Erdkruste)• Einteilung nach Si-Gehalt
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• Wie kann man Sedimente Gliedern? → biogen→ chemisch→ klastisch
• Was stellen Geologische Karten dar? EIne geologische Karte stellt die an der Oberfläche anstehenden Gesteine dar, welche die geologische Struktur eines Gebietes bestimmen.
• Wo liegen die Gebirge, wo die Becken in Mitteleuropa? Alpen - Pyrenäen - Apenninen - Dinarische GebirgeMittel & Süddeutschland, Frankreich, Spanien
• Grobe Gliederung der Großlandschaften in Deutschland • Norddeutsches Tiefland• Mittelgebirgsschwelle & Süddeutsches Stufenland• Donaugliederung, niederbayerisches Hügelland• Alpenvorland
• Was ist Verwitterung? Die Lockerung, Aufbereitung und Zerstörung des festen Gesteins unter dem Einfluss der exogenen Kräufte an der Erdoberfläche bzw deren Nähe.Ihr Ausmaß ist abhängig von- Größe, Häufigkeit und Stärke der exogenen Kräfte- Eigenschaften des Gesteins (Gefüge, Zusammensetzung, Textur, Struktur, Schichtung etc)Ergebnis:- Ab- und Umbau der Minerale- Entstehung von sandigen, tonigen Endprodukten
• Weitere Faktoren der Verwitterung • Dauer• Klima (Temperatur, Wasserangebit, Säuregehalt der Niederschläge)• Morphologie• Charakter und Klüftigkeit des Substrates• Vegetation, Tiere
• Verwitterungsarten physikalische & chemische Verwitterung 
• Physikalische Verwitterung Zerkleinerung des anstehenden GesteinsArten:Temperaturverwitterung - Frostsprengung - Salzsprengung⇒ kantiger Schutt, Blöcke, Kies, Sand, SchluffDruckentlastung: Steinschlag, Geröll-, Schutthalden in HochgebirgeTemperaturwirkun (Insolation, Frostverweitterung)• Übergang: Wasser zu Eis• unterschiedliche Ausdehnung bei Erwärmung der Minerale• große TemperaturamplitudeSprengung:• Bildung von Mineralen• Wurzelwachstum
• Chemische Verwitterung Lösungsverwitterung (Karbonate, Sulfate, Salze) - Hydrolyse - Oxidation ⇒ Kies, Sand, Schluff⇒ Ton, Oxide, Kieselsäure, Lösungsabfuhr• Lösung oder Umwandlung durch Wasser (Regen, Oberflächen und Grundwasser) und die darin gelösten Substanzen (Säuren etc)• Voraussetzungen: Wasser als Lösungsmittel muss vorhanden sein + relativ große Oberfläche
• Chemische Verwitterung: Hydrolyse Auflösung durch Reaktion der MineraleReaktion mit H+ = ProtolyseJe mehr H+ das heißt je saurer, umso intensiver erfolgt die Verwitterung
• Verwitterung & Klimazonen Physikalische Verwitterung: • Wüsten (Insolation, Hydratation, Salzsprengung)• Subpolargebiete, Hochgebirge (Frostsprengung, Hydratation)• Mittelbreiten⇒ Blöcke, Kies, Sand, SchluffChemische Verwitterung• ebenfalls Mittelbreiten (Frostsprengung, Hydratation)• Subtropen & Tropen (Hydrolyse, Lösungsverwitterung, Oxidation)⇒ Mineralneubildung
• Verwitterungsbeispiel: Tafone & Wollsackverwitterung Tafone:Grundlage: Schattenseite und starker Temperaturunterschied zwischen Schatten und SonnenseiteSchattenseite: kühlere Kluft → mehr Feuchtigkeit, Wasser → Minerale werden gelöstWollsackverwitterung:Im Granit entanden bei der Abkühlung Schwachzonen im Gestein (Klüfte)Druckentlastung → Öffnung der Klüfte → Wasser kann eindringen und Minerale lösen⇒ Zerlegung in einzelne Blöcke
• Abtragung, Abtragungskräfte, resultierende Oberflächenformen Allgemeines: Abtragung ist die Massenverlagerung des durch Verwittrung aufbereiteten Gesteinsmaterial per Reliefenergie (Schwerkraft bzw hydraulisches Potenzial), die in folgenden Abtragungskräften wirksam sind:Wasser - Wind - Gletschereis - Gravitation - MeeresbrandungBei der Abtragung werden bestimmte Oberflächenformen geschaffen:• Täler (und weitere Abtragungsformen)• Endstadium aller terrestrischen Abtragung wäre Einebnung auf Meeresniveau
• Denudation & Erosion Denudation (flächenhafter Abtrag)• kommt durch eine Kombination aus Verwitterung, Massenbewegung (Sturz, Rutschung, Kriechen) und Transport zustande• Schwerkraft (mit Wasser) - Gletscher - WindErosion (linienhafter Abtrag)
• Vorgänge: Transport und Sedimentation • Vermischung von Material verschiedener Herkunft• Zerkleinerung vom festen Transportgut• Abrundung von festem Transportgut• Klassierung nach der Korngröße• Sortierung nach stofflichen Beschaffenheit (Gewicht, Widerstandsfähigkeit gegen chem. Zerstörung)
• Verkarstung Verkarstung ist eine chemische Auflösung von Gesteinen,vorallem Calciumkarbonat, sowie deren Umkehrvorgänge.Karstgebiete: Karpatenbecken, Schwäbische & Fränkische Alb, Shan Plateau (China), Südthailand, etc
• Abtragungsformen: Karst • Rillenkarren• Rinnenkarren• Lochkarren• Kluftkarren
• Dolinen Sinkhöhle oder Karsttrichter bezeichnet man eine schlot-, trichter- oder schüsselförmige Senke von meist rundem oder elliptischem Grundriss in Karstgebieten.• Lösungsdoline• Einsturzdoline
• Trockental / Polje Tal ohne oberirdischen Abfluß: a) In Karstgebieten (Karst) sind Trockentäler durch ehemals oberirdischen Abfluß entstanden, der mit zunehmender Verkarstung in den Untergrund abgeführt wurde.Polje: große geschlossene Hohlform der Karstgebiete (Karst) mit unterirdischer Entwässerung. Poljen sind überwiegend langgestreckte, teilweise talartig gewundene Becken mit fast ebenem Boden
• Leitformen des tropischen Karstgebietes • Kegelkarst (Südthailand)• Turmkarst (Südchina)

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