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Bodenkunde (Subject) / Geologische grundlagen (Lesson)
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- !1. Skizzieren Sie grob den Kreislauf der Gesteine anhand von 5 Teilprozessen und erläutern Sie diese kurz. Jeweils mindestens zwei der von ihnen gewählten Prozesse müssen zur endogenen-, zwei der exogenen Dynamik gehören. Kreislauf der Gesteine: 1. endogen: Schmelzaufstieg: primäres Material also Magma steigt aus tieferen Erdschichten auf, fließt aus (Vulkan) kühlt ab und erstarrt (Kristalisation) → beim offenen Aufdringen entstehen Vulkanite (Ergussgesteine), beim verdeckten Aufdringen entstehen Tiefengesteine (Plutonite) 2. exogen: Erosoin, Transport, Sedimentation: Teile von Gesteinen werden zB durch wasser wind und eis aus Materialverbund gelöst transportiert und lagern sich ab (Transport, Sedimentation) → gebirge werden abgeflacht, Meeresbecken aufgefüllt (Einebnung) 3. exogen: Diagenese: Sedimente werden durch Druck der darüber liegenden Gesteinsschichten verfestigt 4. endogen: Metamorphose: diese magmatischen Gesteine und Sedimentgesteine sinken ab und werden durch (Metamorphose, hoher Druck und Hitze) umgewandelt zu → Metamorphen Gesteinen 5. endogen: Anatexis: der Kreis schließt sich, Wiederaufschmelzen von metamorphen Gesteinen zu Magma
- 2. Was versteht man unter exogener Dynamik was unter endogener Dynamik in der Geologie? Woher stammt die Energie für die Prozess? endogene Dynamik: → von innen kommend= Vorgänge, die durch die Energie im Erdkern enstehen zB. Vulkanismus, Tektonik, Metamorphose, Anatexis (Wiederaufschmelzen von Gesteinen zu Magma) exogene Dynamik: → entstehen durch Einwirkung von außen, auf der Erdoberfläche zB. Mobilisierung, Abtrag, Transport, Sedimentation von MaterialEinebnung: die Gebirge werden abgeflacht und die Meeresbecken aufgefüllt.Diagenese: Verfestigung von Sedimenten zu Sedimentgesteinen
- !!4. Erläutern sie kurz drei wichtige Prozesse der Plattentektonik. Kruste „schwimmt“ auf dem Erdmantel in Form von Lithossphärenplatten („Kontinentalplatten“) Diese Kontinentalplatten können sich 1. auseinanderbewegen (Divergenz) i.d.R. an mittelozeanischen Rücken → Bildung von vulkanischen Bergrücken, die als Inseln (z.B. Azoren, Kanaren) 2.aufeinander zubewegen (Konvergenz) 3. unterschieben (Subduktion), die leichteren ozeanischen Krusten werden unter die schwereren kontinentalen Krusten gedrückt → es entstehen Tiefseegräben, es werden Gebirge aufgefaltet, es kommt zu Vulkanismus
- 6. Die Gesteine der Erdkruste kann man im wesentlichen 3 Gruppen zuordnen. Welche Gruppe dominiert in der Erdkruste und welche dominiert an der Oberfläche? Warum? Erdkruste: besteht zu über 90 % aus Magmatiten (Plutonite, Vulkanite) Bodenoberfläche: 75 % Sedimentgesteine 3. Gruppe sind die Metamorphite, treten vor allem im Kontakt zwischen oberflächennahen Gesteinen und magmatischen Komplexen in der Tiefe auf, magmatische- und Sedimentgesteine werden durch hohen Druck und Temperaturen umgeformt
- 8. Wieso muss man um die Geologie einer Landschaft zu verstehen “vierdimensional” denken? Wir müssen in der Erdgeschichte vierdimensional denken: → Die Weltkarte ist in der Erdgeschichte völlig variabel und Gebiete waren genauso oft Meeresfläche wie Landfläche, lagen näher beieinander oder weiter entfernt 3D --> Ortskoordinaten Nord und Süd --> Tiefenkoordinaten bzw. Mächtigkeiten (wie hoch sind zB Berge) + zeitliche Dimension --> Verschiebung von Platten, Lage von Land und Ozean und Polen etc.
- !7. Im Schwarzwald findet man “Grundgebirge”. Was ist das und warum ist es heute an der Oberfläche? „Grundgebirge“ = untere ältere Gestein, entstanden durch magmatische oder metamorphose Prozesse und anschließende Auffaltung =Gneise und Granite Deckgebirge= jünger, bestehend aus Sedimentgestein und dementsprechend durch Sedimentation/Diagenese (Bsp. Muschelkalk, Buntsandstein) → im Schwarzwald und den Vogesen hat eine Hebung stattgefunden und im Rheingraben eine Senkung. Durch Erosion wurde das Deckgebirge abgetragen und deswegen findet man in höhergelegenen Regionen heute das Grundgebirge bestehend aus Granit und Gneis genauer: 5) Alpen-und Jurafaltung die afrikanische Platte wird auf die eurasische Platte geschoben → es enstehen die Alpen, die Karpaten und die Pyrenäenes enstand ein System an Grabenbrüchen in Europa (der mittlere Teil sinkt ein, die Ränder werden herausgehoben)während der aplidischen Gebirgsbildung (=alpidische Orogenese) bricht der Oberrheingraben ein (im Tertiär) 6) Landschaftsbildung die herausgehobenen Gebirge werden erodiert, die Senken werden aufgefüllt→ Aberodiertes Grundgebirge aus Graniten und Gneisen an den Rändern also Schwarzwald und Vogesen → Tiefe Auffüllung im Graben mit tertiären Sedimenten Aberodiertes Grundgebirge in den Vogesen
- !!9. Erläutern Sie kurz die Entstehung von Schwarzwald und Oberrheingraben. genauer: 1) Ablagerung von urzeitlichen Sedimenten (im Präkambrium) 2) Variszische Gebirgsfaltung (im Devon) --> präkambrische Schichten wurden gefaltet, umgebildet 3) Abtragung auf eine Rumpffläche (im Perm) Abtragung des Gebirges (auf eine sogenannte "Rumpffläche") 4) Sedimentation (in Mesozoikum) auf dem Rumpfgebirge lagerten sich teils hunderte meter dicke Sedimentschichten ab (zB Meeressedimente ) (bilden Deckgebirgsschicht) 5) Alpen-und Jurafaltung die afrikanische Platte wird auf die eurasische Platte geschoben → es enstehen die Alpen, die Karpaten und die Pyrenäenes enstand ein System an Grabenbrüchen in Europa (der mittlere Teil sinkt ein, die Ränder werden herausgehoben)während der aplidischen Gebirgsbildung (=alpidische Orogenese) bricht der Oberrheingraben ein (im Tertiär) 6) Landschaftsbildung die herausgehobenen Gebirge werden erodiert, die Senken werden aufgefüllt→ Aberodiertes Grundgebirge aus Graniten und Gneisen an den Rändern also Schwarzwald und Vogesen → Tiefe Auffüllung im Graben mit tertiären Sedimenten Aberodiertes Grundgebirge in den Vogesen
- 10. Erläutern Sie drei Prozesse der physikalischen Verwitterung. physikalische Verwitterung führt zur Zerkleinerung besonders stark ohne Vegetationsdecke besonders stark bei grobkörnigem Gestein 1. Frostsprengung= Wasser befindet sich in Poren und Klüften von Gestein, wenn dieses gefriert, nimmt es ein größeres Volumen ein und sprengt das Gesteingefüge durch den hohen Druck. 2. Abrasion: durch Brandung oder Wind= Abtragung (Erosion) bei denen lose Partikel gegen festes Gestein geschludert werden 3.Hydratation= die Mineralkörner nehmen an Volumen zu, durch die Einlagerung von Wassermolekülen in das Kristallgitter der entsprechenden Minerale → Sprengung des ursprünglichen Gesteinsgefüges
- 11. Welcher Zusammenhang wird im Hjulström Diagramm beschrieben? mittlere Korngröße d auf der x-Achsemittlere Fließgeschwindigkeit v auf der y-Achse → Zusammenhang zwischen Korngröße und Fließgeschwindigkeit → bei welchen Fließgeschwindigkeiten werden Gesteine bestimmter Korngrößen erodiert, transportiert, sedimentiert die Mobiliserungsenergie ist für Feinsand geringer als für Ton, da die Partikel von Ton zwar kleiner sind aber durch kolloide Eigenschaften zusammengehalten werden
- !!13. Beschreiben Sie Prozesse im Periglazial der letzten Eiszeiten in Mitteleuropa. Periglazial= gebiete die durch Periglaziale Prozesse geprägt sind. Die nicht-vereisten Gebiete in Mitteleuropa (Periglazial) in der letzten Eiszeit waren Tundrengebiete mit Permafrost. Prozesse: 1. starke physikalische Verwitterung: Frostsprengung 2. starke physikalische Verwitterung: windersoion (kaum vegetation) → zB Sander werden abtransportiert und sedimentieren, diese Windsedimente = “Löss”, der z.B am Oberrheingraben prägend ist, aber insbesondere riesige Gebiete in Osteuropa bedeckt 3. Permafrost: führte vor allem in den Mittegebirgen zur Ausbildung von Frostschuttdecken
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- !14. Beschreiben Sie zwei typische Sedimente in Zusammenhang mit Gletschern. Gletscher=EisströmeDurch den Kontaktdruck auf der Unterseite schmilzt das Eis und bildet eine Gleitschicht, transportieren Findlinge und anderes Gestein Gletschersedimente: 1. Grundmoränen, bleiben übrig wenn der Gletscher abschmilzt 2. Endmoränen, Am Gletscherrand werden durch STauchungs- und Ablagerungsvorgänge Endmoränen aufgeschüttet (wallartig) 3. Sander, Schmelzwasser des GLetschers fließt ab und im Wasser mitgeführte sandiges Material lagert sich ab → Gletschersedimente sind unsortiert (d.h. alle Größen vorhanden), kantengerundet
- 15. Was versteht man unter Sortierung bei Sedimenten? Welche Medien der Abtragung/Sedimentation erzeugen eine starke Sortierung, welche nicht? starke Sortierung: Wasser + Wind wenn Sediment von Wasser transportiert wird: je schneller das Wasser fließt, desto größere Brocken und größere Mengen können mitgenommen werdenLäßt die Fließgeschwindigkeit nach, kommt es zur Sedimentation. (Sedimentation von großer Korngröße zuerst) wenig sortierung: Gletscher
- Was versteht man unter „Diagenese“, wie wird sie von der Metamorphose abgegrenzt? → Diagenese ist die Verfestigung von Sediment zu Sedimentgestein ohne Umwandlung findet in gerigerer Tiefe statt. Metamorphose ist die Umwandlung eines Gesteins in ein neues Gestein durch hohe Temperatur und Druck