Geologie und Petrographie Theorie

(1) Unter dem Meer werden Schichten abgelagert. (2) Das Meer verschwindet/trocknet aus, die Schichten kommen an die Oberfläche. (3) Durch Erosion und Hebung etc. verändert sich die oberste Schicht, je nachdem auch mehrere Schichten, oder einzelne Schichten verschwinden. (4) Der Boden senkt sich unter den Meeresspiegel und es werden neue Schichten darüber abgelagert.

(1) Unter dem Meer werden Schichten abgelagert. (2) An der Oberfläche oder unter Meer deformieren sich die Schichten durch Faltung oder tektonische Vorgänge/Ereignisse. (3) Erosion ebnet die Oberfläche. (4) Neue Schichten werden darüber abgelagert

Das Fallazimut bestimmt sich durch Fallwinkel und Fallrichtung. Beispielsweise 180/45 bedeutet, dass die Fallrichtung 180° beträgt (also gen Süden) und der Fallwinkel 45°.

- Lockergesteine: Korngrösse, Kornform, Lagerungsdichte (Bsp.: Tonmineralien -> Porengestein) -

- Festgesteine: Gesteinsart (z.B. Kern-Kern-Bindungen sind stärker als andere), Orientierung der Schichtung oder Schieferung, Verwitterungsgrad, ektonische Trennflächen (Klüfte, Brüche)

- Hangneigung und Exposition

- Wassergehalt und Wasserdruck (Hydrogeologische Eigenschaften)

Verhinderung/Reduktion der Bewegung:
1. Drainage (Oberflächenabdichtung)
2. Abtrag im Abrissgebiet
3. Stützmassnahmen

Verhinderung/Reduktion des Schadens:
1. Raumplanerische Massnahmen
2. Schutzbauwerke
3. Künstliche Auslösung der Massenbewegung
4. Evakuation

Grundwasserspiegel, wird der Teil des Bodens genannt, wessen Porenräume mit Wasser gefüllt sind. Es ist die gesättigte (phreatische) Zone, die ungesättigte Zone wird vados genannt. Der Grundwasserspiegel steigt und sinkt durch Temperatur und Regeneinflüsse, in nassen und kalten Jahreszeiten ist er für gewöhnlich höher als in trockenen und warmen. In trockenen Jahreszeiten versickert zudem Flusswasser ins Grundwasser, in nassen ist es umgekehrt

(1) Porengrundwasserleiter: Locker, oder (selten) Festgestein mit durchflusswirksamen Poren. (2) Kluftgrundwasserleiter: Festgesteine mit durchflusswirksamen Trennfugen. Kluftgrundwasserleiter sind am ergiebigsten, haben jedoch oft keine Oberschutzschicht. (3) Karstgrundwasserleiter: Festgesteine mit durchflusswirksamen Karsthohlräumen. Sie sind am wenigsten ergiebig

- Fluvioglaziale Schotter sind unsere besten Grundwasserträger
- Fluvioglaziale Schotter sind unsere besten Kiesressourcen
- Fluvioglaziale Seetone sind gut für die Ziegelherstellung
- Die Tiefenerosion ist eine Gefahr für Tunnelbauten
- Die Tiefenerosion künftiger Eiszeiten könnte eine Gefahr für die Endlagersicherheit sein
- Das Auftauen des Permafrosts könnte Massenbewegungen auslöse

Hypozentrum = Erdbebenherd
Epizentrum = Oberflächenpunkt vertikal darüber

Wir unterscheiden zwischen 3 Hauptarten von Erdbebenwellen: (1) Kompressionswellen (P-Wellen) sind die Longitudinalwellen, welche die Oberfläche horizontal zusammenziehen und ausbreiten lassen. (2) Transversalwellen (S-Wellen) sind die Scherwellen, welche die Oberfläche vertikal bewegen. (3) Oberflächenwellen verursachen den grössten Schaden. Rayleigh-Wellen sind rollende Transversalwellen, Love-Wellen sind rollende Kompressionswellen.

Tsunamis sind durch seismische Unterwasser-Bruchvorgänge hervorgerufene Wellen. Die Geschwindigkeit der Wellen verlangsamt sich im Flachwasser, dadurch erhöht sich die Wellenhöhe

- Erkenntnisse über den inneren Aufbau der Erde dank der Seismologie
- 3-D Modelle des Untergrunds modellierbar (nützlich zB um Öl zu finden)
- Erdbeben schaffen Gesteinsdurchlässigkeit -> Fluid-Transport und Anreicherung wertvoller Rohstoffe. Sie ermöglichen auch die Erzeugung und Charakterisierung von tiefen geothermalen Reservoirs für die Energiegewinnung.

Summe von Erdbebengefährdung, Untergrund, Siedlungsdichte und Bautechnik etc.

Die irdische Atmosphäre besteht aus 77% Stickstoff und 21% Sauerstoff. Die Erde selbst hat einen dichten Eisenkern, einen Mantel von mittlerer Dichte und eine Kruste aus leichtem Gesteinsmaterial.

Eisen (35%); Sauerstoff (30%); Silicium (15%); Magnesium (13%)

Sauerstoff (46%); Silicium (28%); Aluminium (8%): Eisen (6%)

Asthenosphäre (mech. Ver.) -> duktil, fliessend
Lithosphäre (mech. Verhalten) -> starr & spröde (~100km dick)

Mantel (chemische Zus.) -> MgFe-Silikate

Kruste (ch. Zusammensetzung)
-> ozeanisch (~8 km dick): Ca Al Na – angereichert
-> kontinental (~35 km dick): Ca Al Na K H – angereicher

An divergierenden Plattengrenzen bewegen sich Platten voneinander weg. Eine neue Lithosphäre entsteht. Divergenzzonen sind konstruktiv. Eine zentrale Grabenstruktur kennzeichnet divergierende Plattengrenzen, parallel dazu entstehen Gebirgsketten. Bsp.: Mittelatlantischer Rücken.

An konvergierenden Plattengrenzen kollidieren zwei Platten, dabei taucht die eine unter die andere (Subduktionszone). Konvergenzzonen sind destruktiv, die Lithosphäre wird an ihnen vernichtet. Bsp.: Atacama Tiefseerine in Südamerika, Marianen-Bogen in Ostasien

An Subduktionszonen hingegen wird das Material durch Wasserzufuhr abgekühlt
-> Mantel wird erst später aufgeschmolzen
Es bilden sich Stratovulkane

Bei Transformstörungen gleiten Platten aneinander vorbei, es sind konservative Plattengrenzen, alles bleibt beim Alten. Bsp.: San Andreas Fault in Kalifornien.

Kühlt eisenreiche Gesteinsschmelze ab, so magnetisieren sich die Eisenpartikel in Richtung des erdmagnetischen Feldes. Da sich die Polarität in meistens stabilen Zeitabständen ändert bildet sich eine magnetostratigraphische Zeitskala. (divergierende Plattengrenze unter Wasser = Seafloor Spreading)

Man spricht von Thixotropie, wenn aus kolloidalen (sehr kleine Oberflächenladungs-Differenzen) Partikeln ein Material mit einer labilen, gelartigen Struktur gebildet wird. Diese Materialien verflüssigen sich mit chemischer (z.B. Ionenaustausch) oder physikalischer (Schlag, Rühren) Einwirkung, ansonsten sind sie fest.

-> Quick Clays (Gefahr)
-> Stützflüssigkeit bei Bohrungen (Nützlich)
-> Stützung der Ortsbrust vor Maschine im Tunnelbau. Hydro- und Erddruckschilde

-  entstehen durch rasche Abkühlung (nach Vulkanausbrüchen)

- viele winzige kleine Kristalle, nicht alle Minerale auskristallisiert (hemikristallin)

-  plötzliche Abkühlung: keine Kristalle --> glasig

- entstehen durch eine langsame Abkühlung (im Erdinneren)

- grobkörnig, grosse, sich verzahnende Kristalle

Druck und Wärme durch tektonische Versenkung

nur durch Wärme am Rande einer Magmakammer

Wärmezufuhr durch drunterliegende Magmakammer

 An Hotspots bilden sich Schichtvulkane und Calderas.

Bsp. Hawai

Diese Sedimente werden durch fliessendes Wasser, Wind oder Eis transportiert und abgelagert und bilden Schichten aus Sand, Silt, Ton und Kies.

Chemische Sedimentite entstehen durch die Fällung gelöster Stoffe aus übersättigten Lösungen. Häufig werden dabei die Evaporite (Karbonate wie Kalkstein, Sulfate, Halogenide und andere Salze) gebildet.

Biogene Sedimentite, auch organogene Sedimentite oder Biolithe, werden durch Aktivitäten von lebenden Organismen wie auch aus Resten von toten Organismen gebildet