58

Bodenkunde (Subject) / Fragen Kap. 1-3 (Lesson)

This lesson was created by BiesiBoo.

Learn lesson

back  |  next 1 / 2

• Def.: Bodenprofil, Pedon Bodenprofil: senkrechter Ausschnitt aus der Pedosphäre oder aus einem Pedon. Pedon: kleinster einheitlicher Ausschnitt aus Pedosphäre, hexagonal, 1-10m² Oberfläche, 0.5-2m Tiefe
• Bodenhorizonte: Buchstaben A,B,C,G,S A: Mineralischer Oberbodenhorizont mit organischer Substanz B: Unterboden, veränderter Mineralbestand durch Materialeinlagerungen und Verwitterung aus Oberboden C: Ausgangsgestein G: Grundwasser beeinflusster Mineralbodenhorizont S: Stauwasser beeinflusster Mineralbodenhorizont
• Was bedeutet Ap,Ah,Bv? Ap: Pflughorizont  Ah: Oberbodenhorizont mit humifizierter, gut zersetzter org. Substanz Bv: Unterboden verbraunt/verlehmt durch Fe-Freisetzung
• Def.: Kausalkette der Pedogenese Faktoren --> Prozesse (Humusakkumulation,Entkalkung, Verbraunung,Erosion) --> Merkmale (Farbe,Gefüge,Humusgehalt,Horizontfolge)
• Definition Boden Boden ist ein vierdimensionales (Raum-Zeit) System:  Mit Wasser, Luft und Lebewesen durchsetzt Entstanden unter dem Einfluss von Umweltfaktoren an der Erdoberfläche Entwickelt sich im Ablauf der Zeit weiter Umwandlungsprodukt mineralischer und organischer Substanzen mit eigener morphologischen Organisation, das höheren Pflanzen als Standort dient und die Lebensgrundlage für Tiere und Menschen bildet.
• Welche Sphären überschneiden sich im Bereich der Pedoshäre? Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre
• Gründlandboden Anteile Poren, mineralischer und organischer Substanz in % 25% Poren, Luft 45% mineralischer Substanz 7% org. Substanz 23% Wasser
• Welche Faktoren bestimmen die Bodenbildung? Klima, Vegetation, Relief, Gestein, Mensch, Zeit
• Welche Bodenfunktionen schützt das BBodSchG(1998)? Natürliche Funktionen: Lebensraumfunktion, Regelungsfunktion  Nutzungsfunktion: Ackerbau u.Ä Geschichtliche Funktionen: Natur- und Kulturgeschichte
• Regelungsfunktionen des Bodens Böden regulieren die natürlichen und vom Menschen beeinflussten Kreisläufe von Wasser,Luft,organischen und mineralischen Stoffen. Sie filtern, puffern, transformieren und speichern Stoffe. Sie sind ein entscheidendes Glied im ständigen Fluss der Energie und der Stoffe in Ökosystemen.
• Advertisement
• Mineral Definition Ein Mineral ist ein homogener, natürlich vorkommender, kristalliner, im allgemeinen anorganischer Festkörper einer ganz bestimmten chemischen Zusammensetzung. Minerale = Bausteine des Gesteins
• Welche Bedeutung hat die Mineraleigenschaft "Farbe" ? Die Bodenfarbe ist bedingt durch organ. Substanz und verschiedenen Fe, Mn Verbindungen Organische Substanzen: schwarz, braunschwarz, grauOxidierte Fe-/Mn-Verbindungen: braun, orange, rot, schwarzbraun, braunschwarzReduzierte Fe-Verbindungen: grünlich, gelblich, bläulich, grau-schwarz Abwesenheit von organ. Substanz gefärbte Fe-/Mn-Verbindungen Vorherrschen von farblosem Quarz                --->helle Bodenfarbeoder schwach gefärbter Silicate
• Welche 8 Elemente machen >99% der Masse der Erde aus? Welche davon sind mengenmäßig am meisten vertreten? Fe, O, Si, Mg, Ni, S, Ca, Al Fe, O, Si
• Welche drei Elemente dominieren Erdkruste und Böden? O, Si, Al
• Warum ist die elementare Zusammensetzung der Gesamterde und der Erdkruste unterschiedlich? Verschiebung durch Abkühlung und durch chemische Zonierung: Schwere Elemente rutschen ins Erdinnere (Fe), leichte Elemente nach außen (Al)
• Welche zwei Mineralgruppen dominieren den Mineralbestand der Erdkruste? + Begründung Quarz 12% Silicate 76,6% Begründung: Quarz ist sehr verwitterungsresitent, Silicate sind je nach Gerüstart sehr stabil
• Unterschied primäre und sekundäre Minerale Primäre Minerale: Minerale, die schon im Ursprungsgestein vorhanden waren, entstehen durch eine Schmelze (z.B Vulkanausbruch) und sind Silicate Sekundäre Minerale: Minerale, die erst bei Bodenbildung entstanden sind => Neubildung Tonminerale
• Was sind Silicate? Silicate sind die wichtigste Mineralgruppe in der Erdkruste  Salze der Kieselsäure Verknüpfungen von Si-Tetraedern Grundbaustein ist das Orthosilicat Anion (SiO4 4-) Aluminosilicate enthalten zusätzlich Al-Oktaeder
• Welche geometrische Form bildet das Orthosilicat Anion? Tetraeder Form
• Was ist ein isomorpher Ersatz und welche Folgen hat er= Ist zu wenig Si vorhanden, bildet Al eigene O2 Verbindungen. Es ersetzt das Si als Zentralatom im Tetraeder. Dadurch entsteht überschüssige negative Ladung im Kristallgitter, die durch Einbau von Kationen (K,Na,Mg,Ca,Fe) ausgeglichen wird. Ismorpher Ersatz: Besondere Eigenschaften der Mineralien, bei denen der Einbau von Ionen anderer Elemente ins Kristallgitter, ohne Änderung des ursprünglichen Gittertyps, erfolgt.  => bedingt permanente Ladung in Tonmineralen
• Beispiele für Insel-, Ketten-, Bänder-, Schicht-, Gerüstsilicate Inselsilicat: Olivin Kettensilicat: Pyroxene zB Bronzit Bändersilicat: Amphibole zB Aktinolith Schichtsilicat: Glimmer, Tonminerale zB Kaolinit ( zweischichtig), Talk (dreischichtig) Gerüstsilicat: Quarz (SiO2)
• Beispiele: Carbonate, Sulfate, Sulfide, Phosphate Carbonate: Calcit, Dolomit Sulfate: Gips Sulfide: Pyrit Phosphate: Apatit
• Wichtige primäre Minerale für Bodennutzer? Welche sind wichtige Ca, Mg, Fe und K Lieferanten? Quarz - sehr verwitterungsresistent Feldspäte - bei Verwitterung wichtiger Nährstofflieferant (K,Ca) Glimmer - K, Mg, Fe  Amphibole - leicht verwitterbar, liefern Ca, Mg, De - Pyroxene Olivine - sehr leicht verwitterbar, liefern Mg, Fe
• In welche drei Gruppen werden die Gesteine unterteilt (mit Herkunft und Gesteinsbildendem Prozess) Magmatit: 1) Aufschmelzen von Gesteinen in der heißen Unterkruste und im oberen Mantel, 2) Kristallisation (Erstarrung einer Gesteinsschmelze) Sediment:  1) Verwitterung und Abtragung an der Erdoberfläche aufgeschlossener Gesteine, 2) Sedimentation, Versenkung und Diagenese Metamorphit: 1) Gesteine unter hohen Temperaturen und Drücken in der tieferen Kruste und dem oberen Mantel, 2) Rekristallisation neuer Mineralien in festem Zustand
• Prozentanteil Sedimentgesteinen in Erdkruste und Erdoberfläche Erdkruste: 25 % Sedimente, 75% Mahmatide Erdoberfläche: 92% Sedimente, 7% Magmatide
• Was ist fraktionierte Kristallisation? Wie unterscheiden sich schwere und leichte Minerale hinsichtlich ihrer Farbe und ihres Kieselsäuregehaltes? Die fraktionierte Kristallisation ist ein Prozess, der häufig während der sog. Magmatischen Differentiation stattfindet. Dabei kristallisieren Minerale wie Olivin und Pyroxen früher als andere und sinken im Magma nach unten ab und bleiben erhalten. Ohne diesen Prozess würde zB Olivin bei einer bestimmten Temperatur durch eine Reaktion mit der magmatischen Schmelze in Pyroxen übergehen. Es gibt mehrere Ursachen für das Einsetzen dieses Prozesses: 1) Bei der Gravitativen Differentiation sinken die bereits gebildeten Kriistalle wie Olivin und Pyroxen auf Grund ihrer größeren Dichte auf den Boden der Magmenkammer und werden der Schmelze entzogen, sodass diese nicht mehr mit den Kristallen reagieren kann und an bestimmten chemischen Stoffen verarmt. Die kristalle aus den früheren Abkühlungsstadien reichern sich am Boden der Magmakammer als Kumulat an. 2) Findet während des Kristallisationsprozesses eine tektonische Deformation statt, kann die flüssige Schmelze aus dem bereits entstandenen Kristallbrei herausgepresst werden. Aus dem sich abkühlenden Magma bilden sich sukzessive Kristalle, die anschließend von ihr getrennt werden. 3) Beim Flow-Crystallisation Prozess werden der Schmelze während ihres Aufstiegs Kristalle entzogen, die zuvor an den kühleren Wänden des Aufstiegskanals auskristallisiert sind.
• Nach welchem Kriterium werden bei den Magmatiden saure, intermediäre und basische Gesteine unterschieden ? Sauer: Si und Na reich (>65% SiO2), helle leichte Gesteine zB Gabbro Basisch: Ca und Mg reich (>52% SiO2), dunkle schwere Gesteine zB Olivine Intermediär: Mittelwerte von sauer und basisch (52-65% SiO2) 
• Wie unterscheiden sich Gabbro, Diorit und Granit (oder Basalt, Andesit und Rhyolith) hinsichtlich ihres Mineralbestandes? Si-Gehalt: Gabbro < Diorit < Granit, auch durch Mg, Fe, K Gehalt
• Gliederung der Vulkanite nach Farbe, Mineralzusammensetzung und chem. Verhalten Basalt: 1) dunkel 2) Ca, Feldspäte, Pyroxene, Amphibole, Olivine, Si arm 3) basisch, puffert Säuren ab Andesit: 1) dunkel, gesprenkelt 2) wie Basalt + Quarz aber Si arm 3) basisch, puffert Säuren ab, wenig Ca, Fe, Mg dafür mehr K
• Durch welche Prozess-Sequenz ist die Entstehung der Sedimente gekennzeichnet? Verwitterung => Abtragung => Transport => Ablagerung
• Advertisement
• Beispiele für klastische Sedimente äolischer, glazigener und mariner Herkunft äolisch: Löß, Sandlöß, Flugsand glazigen: Geschiebelehm, -mergel, -sand marin: Ton, Lehm, Mergel, Schlick, Sand, Schieferton, Sandstein
• Welche biogenen Sedimente haben eine besondere wirtschaftliche Bedeutung? Kalkschalen, Kieselgerüste, Mudden, Torfe, Kalkstein, Kieselschiefer (marin oder limnisch)
• Nennen sie Teilprozesse der Diagenese Kompaktion Rekristallisation instabiler Mineralphasen: Um Sandkörner bilden sich Mineralhauben und verfestigen die Sandkörner zu Festgestein Lösung weniger stabiler Mineralien: Ursache für viel mehr Quarzanteile im Sedimentgestein
• Wie ist Löß global verteilt? Wo findet man in Westeuropa und Deutschland Löß? Global: Grenze Mexiko USA, Argentinien, Mitteleuropa, China, Mandschurei Westeuropa: Benelux, Frankreich, Asien Deutschland: NRW, Niedersachsen, Sachsen, Sachsen-Anhalt
• Was ist Löß und warum hat er so eine große Bedeutung für landwirtschaftliche Produktion?(+ Korngrößenverteilung und Mineralbestand) Löß = äolisches Lockersediment Hoher Anteil an der Erdoberfläche; Wichtiges Ausgangsmaterial für Bodenbildung in China, GUS, Nordamerika, Westeuropa ; Sehr fruchtbar ;  Korngrößenverteilung: 10-15 % Sand,  65-80% Schluff,  10-25% Ton Mineralbestand : Quarz 60%, Silicate 20%, Carbonate 20%
• Warum wird Löß als schuffiges Material äolisch transportiert und toniges Material nicht ? Tonminerale sind elektrisch geladen (isomorpher Ersatz) Sie aggregieren untereinander, bilden größere Aggregate und können nicht mehr durch Wind transportiert werden
• Welche Eigenschaften machen Böden aus Löß zu den fruchtbarsten Böden? tief durchwurzelbar; Gefüge und Porosität sind günstig für Wasserleitfähigkeit und Wasserhaltevermögen; gute Nährstoffnachlieferung; Säurepufferung; gute Durchlüftung; gute Erwärmbarkeit; hohe biologische Aktivität
• Welche Löß Eigenschaften wirken sich negativ aus ? Empfindliches Gefüge - neigt zur Erosion Schneller Humusabbau
• Wie hat sich Löß in den letzten 10000 Jahren durch Bodenbildung verändert ( Farbe, Bodenart, Mineralbestand) Rohlöß: 1) ocker,gelblich-braun  2) 78%U,  12%T, 10%S   3) 60% SiO2,  20% CaCO3  20%Silicate Lößlehm: 1) braun  2) 71%U, 20% T, 9% S    3) kalkfrei, Silicatverwitterung
• Skizzieren sie die Bodenentwicklung auf Löß in unserem Klimaraum Rohboden => Pararendzina => basenreiche Braunerde => Parabraunerde => Pseudogley
• Was sind metamorphe Gesteine (Metamorphite) (allg. Charakterisierung, Unterscheidung nach Herkunft und Art der Entstehung)? metamorphe Gesteine: durch Druck und/oder Temperatureinwirkungen veränderte Gesteine+ Orthogesteine: aus magmatischen Gesteinen Paragesteine: aus Sedimentgesteinen Zwei Arten von Metamorphose: Regional- und Kontaktmetamorphose
• Was ist der Unterschied zwischen Schichtung und Schieferung? Schichtung: ein plattiger Gesteinskörper (zB Tonminerale; sind Plättchenminerale) von erheblich flächenhafter Ausdehnung, der durch Ablagerung entstanden ist Schieferung: Gesteinsstruktur, bei der einzelne Mineralien in einer bestimmten Richtung angeordnet sind. Entstehung durch Metamorphose oder unter dem Einfluss von Tektonik. Dabei stellen sie die Mineralien, besonders solche mit guter Spaltbarkeit (zB Glimmer) mit ihrer größten Achse senkrecht zum Druck
• Was ist Verwitterung? Verwitterung = Veränderung von Gesteinen und Mineralien im Kontakt mit der Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre. Beteiligt sind physikalische, chemische und biologische Prozesse Exogene Kräfte wirken zerteilend und zersetzend Abbau und Umwandlung Gesteinsaufbereitung, dh Beweglichmachung für die Abtragung (geomorphologische Bedingungen) 
• Teilprozesse der physikalischen Verwitterung. Bei welcher Form entstehen die höchsten Drücke? Physikalische Verwitterung führt zur Zerkleinerung der Gesteine und bewirkt eine starke Zunahme der Oberfläche pro Gewichtseinheit. Wasser kann durch das poröse Material sickern und gelöste Stoffe abtransportieren. (=Minerale verwittern durch chem. Prozesse) 1) Druckentlastung 2)Temperatursprengung - 500bar 3)Frostsprengung - 2200bar 4) Salzsprengung- 100bar 5) Pflanzenwurzeln -10bar 6) Zerkleinerung durch exogene Kräfte -Reibung
• Was ist die Ursache/der kausale Hintergrund von Salzsprengung und Temperatursprengung? Salzsprengung: Wenn salzhaltige Lösungen in Gesteinenshohlräume eindringen und dort verdunsten, bilden sich Salzkristalle, deren Kristallisationsdruck den Stein sprengt. Der stärkste Druck wird hierbei in Richtung des schnellsten Kristallwachstums ausgeübt. Temperatursprengung: Durch den ständigen Wechsel von Erwärmung und Abkühlung treten Volumenzunahme und -abnahme auf der Sonnen-/ Schattenseite auf, die im Inneren und an der Oberfläche Spannungen erzeugen sodass Risse, Spalte und Zerfall entstehen.
• Was hat Pflanzenwachstum mit physikalischer und chemischer Verwitterung zu tun? Physikalisch: durch Dickenwachstum wird ein Druck von rund 10 bar ausgeübt -harmlos aber wirksam Chemisch: sie wirken bei der chemischen Verwitterung mit => durch die Produktion von CO2 etc. sind sie in der Lage Gitterbausteine herauszulösen.
• Ein Gramm Tonmaterial der Korngröße 2-0,2 µm: Wie viele Partikel und welche Oberfläche bedeutet das ? 5x1011 Partikel,   200m2 Oberfläche
• Teilprozesse der chemischen Verwitterung Hydration Hydrolyse und Protolyse Oxidation Komplexierung
• Was ist die Triebkraft der Hydratation? Hydratation = Übergang eines Minerals in die Lösung ohne chemische Reaktion i.e.S Triebkraft: Ionen an der Mineraloberfläche umgeben sich mit H2O Molekülen, sie hydratisieren
• Für welche Minerale ist Hydratation besonders wichtig? Für wasserlösliche Minerale : Chloride, Sulfate, Nitrate

back  |  next 1 / 2