Erd- und Produktionssysteme (Geologie/Willet)
Fach: Erd- und Produktionssysteme ETH Zürich Studiengang: UWIS, 1. Semester, Basisprüfung
Fach: Erd- und Produktionssysteme ETH Zürich Studiengang: UWIS, 1. Semester, Basisprüfung
Zusammenfassung: wichtigsten physikalischen Erosionsprozesse
Flüsse, Gletscher und Massenbewegungen
Zusammenfassung: wo ist Eriosion schnell
wo Hebung und Relief höher sind
Beschreiben Sie den Zerfall von Feldspat bei der Verwitterung
Regenwasser fliesst in Boden, wandelt Feldspat in Gesteinspartikeln zu Kaolinit (Schichtsilikat) um. Grundwasser enthält gelöste Feldspat-Substanzen
Nennen und beschreiben Sie die Ursache der Verwitterung
CO2 in Atmosphäre
CO2 ist Wasserlöslich, produziert Kohlensäure H2CO3. H+ reagiert mit Mineralen und löst sie auf.
Beschreiben Sie die Verwitterung von Eisenhaltigen Gesteinen
Gesteine sind nicht im Glgw mit der Atmosphäre (CO2 und O2). Auflösung und Oxidationsreaktionen finden statt. Eisen ist in Mineralien als Fe2+ anwesend, Reaktion mit O2 oxidiert Eisen zu Fe3+.
Beschreiben Sie die Auflösung von Kalziumkarbonat
CaCO3 löslich in CO2-reichen Lösungen (Kohlensäure H2CO3 in Wasser).
CaCO3 = Ca2+ und CO3 2-
CaCO3 +H2CO3= Ca2++2HCO3-
Ergebnis der CaCO3 Auflösung ist Aufbau von Karst
Nennen Sie die Verwitterungsstabilität der häufigsten Mineralien
Al(OH)3 und Fe(OH)3 sind die stabilsten. Quarz ebenfalls stabil. CaCO3 und NaCl (Halit) sind instabil
Nennen Sie die verschiedenen Begriffe bezüglich Böden
Grundgestein/Muttergestein: unverändertes Gestein unter dem Boden
Unterboden: Gesteinsbrocken und Schutt. Ausgewaschene Stoffe von oberen Schichten werden akkumuliert
Oberboden: Bestehend aus Auswaschungshorizon und organischer Schicht(Streuh)
Beschreiben sie ein Bodenprofil und definieren Sie Boden
Boden ist das Ergebnis der Wechselwirkung zw. dem Leben, dem Substrat (Gesteine) und dem Wasser. Er ist eine Mischung aus Produkten der Verwitterung und organischen Stoffen. Die Oberfläche hat mehr Humus und die Gesteine sind häufiger in der Tiefe
Ground Surface ; A Horizon; B Horizon; C Horizon
Beschreiben Sie einige Bodenprofile in verschiedenen Klimazonen und mit verschiedener Vegetation
bild
Beschreiben Sie die Verbindung zwischen chemischer und physikalischer Verwitterung
Grosse Steine: Verhältnis Oberfläche:Masse klein(->kleine Spezifischeoberfläche), somit wenig Angriffsfläche für chem. Verwitterung.Es überwiegt physikalische Verwitterung,Gestein wird zerkleinert.
kleine Steine: grösseres Verhältnis Oberfläche:Masse(-> grosse Spezifischeoberfläche), mehr Angriffsfläche für chem. Verwitterung
Gestein wird zuerst zerkleiner(physikalische Ver.) dann aufgelöst oder verändert (chemische Ver.)
Wovon hängt die Bodenbildung ab?
Grundgestein, Klima und Zeit (v.a.), ausserdem Organismen und Relief
Beschreiben Sie die Wirkung der Zeit auf den Boden
alter Boden akkumuliert viele unlösliche Minerale (Tonminerale (Kaolonit), Al- und Fe-oxide oder Quarz).
Laterite (Bsp. Kerala Indien): entstehen in tropischen Gebieten mit lang anhaltender Verwitterung, nur unlöslichen Minerale (siehe oben) bleiben übrig. Sie haben ihre Nutrienten verloren: Ca, P usw.
Beschreiben Sie die Wirkung des Grundgesteins auf den Boden
Der Boden wird verwittert dabei ändert sich die Zusammensetzung der Mineralien und es entstehen z.B. Tone,diese haben zum Beispiel Einfluss auf die Durchlüftbarkeit des Bodens.Weiter kann das Grundgestein Einfluss auf den Boden pH nehemen z.B.Karbonatreiches Substrat: hoher pH im Boden(über 7), Karbonat ist pH-Puffer.
Vulkanische Asche hat besondere Mineralienzusammensetzung, bildet bei Verwitterung Böden mit ungewöhnlichen Eigenschaften.
Bsp: Andisol (z.B. in Java)
Beschreiben Sie die Wirkung des Klimas auf den Boden
wahrsch. wichtigster Parameter.
wenn Temperatur hoch und Regen häufig, sind die Böden mächtig (tropische Zonen), mit extremer Verwitterung.
kühle Zonen: Böden dünn, wenig Verwitterung
Nennen Sie Gefahren für den Boden
Boden ist ein Glgw zwischen Zerstörung und Entstehung
Schnelle Erosion (z.B. Waldnutzung oder Landwirtschaft) Landwirtschaftliche Erosion im Flachland, natürliche im Gebirge (hohes Relief)
Saurer Regen, kann Nährstoffe durch Auflösung freisetzen
Verschmutzung durch Metalle (z.B. Blei, Cadmium, Uran) haben unbefristete Wirkung
Nennen sie die Eigenschaften der Gletschererosion
Erosion durch Eis und darunterliegendes Geröll hoch effektiv, da grosse Kraft und zum teil sehr schnell (geologisch gesehen). Gletscher transportieren Sediment, Vergletscherung während der Eiszeiten hat (fast) globalen Effekt-> 20% der Oberfläche der Kontinente von Eis bedeckt, während Eiszeit noch mehr.
Fassen sie die Hauptprozesse im Boden zusammen
Verwitterung: physikalisch oder chemisch.z.B.Silikate werden zu Tonmineralien(sekundäre Silikate)
Umwandlung: Humusbildung.org. Stoffe werden abgebaut werden zu Humus
Verlagerung:Auswaschung von Salzen, Entcarbonisierung
Anreicherungen: Carbonatisierung, Salzanreicherung
Turbation: Durchmischung des Bodens durch biologische Aktivität, Temperaturunterschied (gefrieren/auftauen)
Unterscheide Blattverschiebung und Transformationsstörung
richtige Definition!!
Eine Blattverschiebung ist eine Art der Verwerfung. Die beiden Blöcke verschieben sich horizontal aneinander vorbei.
Eine Transformstörung ist eine Unterkategorie der Blattverschiebung. Ist eine Blattverschiebung an einem Plattenrand. Siehe Bild.
Herdflächenlösungen. Wie sehen Herdflächenlösungen für Aufschiebungen, Abschiebungen und Blattverschiebungen aus?
Richtige Definition
Siehe Grafik. Blattverschiebung. Kreis in viertel geteilt. In grafik oberstert.
Abschiebung: keis mit innerem Oval Weiss, äussere Halbmonde Schwarz.
Aufschiebung. kries mit innerem Oval Schwarz, äussere Halbmonde weiss.
welche 4 Arten des Wärmetransport gibt es?
1. Wärmeleitung (konduktion): Austausch kin. Energie, kein Massentransport
2. Konvektion: Massentransport, z.B. Flüssigkeit --> Dichteunterschied
3. Strahlung: elektromagnetische Strahlung z.B.Prinzip von Induktionsherd
4. Advektion: erzwungene Konvektion z.B.Flüssiges Material fliesst innerhalb einer Festen Kruste (Vulkan, Geysir)
Woher kommt die Erdwärme?
1. Kollisionswärme während der Erdbildung (Meteoriten)
2. Latente (verborgene) Wärme aus Kerntrennung
3. Zerfall radioaktiver Elemente
Wie ist die Erde Aufgebaut?
Chemisch und rheologisch
Chemisch:
- Kruste
- Mantel
- Kern
Rheologisch:
- Lithosphäre (äusserste Schicht (Kruste), - 100km)
- Asthenosphäre (Nach Lithosphäre, - 400km)
- Mesosphäre
- Kern
Was versteht man unter Mantelkonvektion?
Ist eine Art von thermischer Konvektion
Mantelmaterial wird vom Kern erhitzt --> Verringerung der Dichte --> Material steigt auf->geringerer Druck somit einen tieferen Smp->steigt weiter auf und kühlt ab -->sinkt wieder ab (subduktion)-> Ströme bilden sich im Mantel --> Ozeanische Rücken, Subdunktionszonen usw. sind die Folgen
Beweise für die Plattentektoniktheorie
- Verteilung Fossilien, Kontinentaldrift (Küstenlinien)
- Mittelozeanischer Rücken, magnetische Vermessung!
- Verteilung der Vulkane und Erdbeben
Eigenschaften der tektonischen Platten (3)
Temperatur: Platten sind kälter als Asthenosphäre
Rheologie (Verformungslehre): Platten sind fest, Asthenosphäre dickflüssig
Dichte: junge Platten leichter als Asthenosphäre, alte Platten schwerer (tauchen deshalb ab)
Welche drei Typen von Plattengrenzen gibt es?
divergierende Platten: Platten trennen sich, neue Lithosphäre entsteht
konvergierende Platten: laufen zusammen, ozean. Kruste taucht ab, kontinentale Kruste wird deformiert (Da ozean. Kruste schwerer als kont. Kruste)
Transformstörungen: Platten gleiten horizontal
Bildung der Ozeankruste
Grund für das Seafloorspreading(Auseinander driften von Pltten) ist die Mantelkonvektion.Diese ermöglicht erst die Bildung von neuem Krusten Material.
heisses Gestein steigt auf->geringerer Druck->schmilzt->Magmakammer bildet sich->durch Seafloorpreading entsteht ein Riss->Magma steigt in diesen auf bis an Oberfläche auf->kühlt ab-> bildet Pillow-lava-> diese wird langsam mit Sedimenten überdeckt.
Wie sieht ein Querschnitt einer Ozeankruste aus?
von oben nach unten:
1. Sedimente
2. Basaltische "pillow" Lava mit gängen durchzogen
3. Gabbro (Gesteinsart) durch metamorphose entstanden
4. ultramafische Gesteine
Kurste die das Gabbro vom Erdmantel (ultramafisches gestein) abtrennt heisst moho. (zwische 3 und 4)
Wie entstehen divergente Plattenränder?
1. Verdünnung der Kruste (konitnental oder ozeanischen Kruse) durch Mantelkonvektion
2. Magma steigt auf
3. Trennung der Masse (durch Mantelkonvektion)
4. Neues Gestein wird gebildet.
Druchschn. 2.5 km^2 neu, Abkühlung der ozean. Lithosphäre führt zu 64% des globalen Wärmeverlustes
Welche drei Arten von konvergierenden Plattengrenzen gibt es?
Welche Strukturen ziehen sie nach sich.
- Konvergenz zweier Ozeanischer Platten
--> Tiefseerinne und Inselbogen aus Vulkanen entlang der Rinne (Marianegraben & Philipinen)
- Konvergenz von kont. und ozean. Platten
--> ozean. Platte taucht ab, auf der kont. Platte wird ein Vulkangürtel gebildet (Anden)
- Konvergenz zweier kont. Platten
--> Faltung und Überschiebung, Verdickung, Gebirge und Hochtäler (Tibet)
Beziehung Transformstörung und Blattverschiebung
Die Transformstörung ist eine Art von Blattverschiebung/ horizontalverschiebung/Verwerfung.
Beziehung zwischen Erdbeben und Plattentektonik
Flachherdbeben: bei Transformstörungen und divergierenden Platten. An horizontale Bewegung gebunden.
grosse Flachherbeben. bei Überschiebungen an Plattengrenzen
mittlere Herdtiefe: in der Abtauchenden Platte.
Tiefherdbeben: in der Abtauchenden Platte (unter den mittleren Herdtiefe-Beben)
Magmabildung im Mantel
In der Erde kein Geschmolzenes Gestein. An der Oberfläche Temp. zu niedrig, in der Tiefe mehr Druck --> höhere Schmelztemp also auch nicht geschmolzen. Nur in er Asthenosphäre kommen in 100-150 km Tiefe geschmolzenes Gestein vor.
Partielles Aufschmelzen:
wie kommt das partielle Aufschmelzen zu stande?
Mineralien schmelzen und kristallisieren bei verschiendenen Temperaturen. Mineralgemische schmelzen bei tieferen Temp. als monomineralische Stoffe.
--> Je nach Zusammensetzung eines Gesteins schmilzt das Gestein nicht gleichmässig --> partielle Schmelze!
(Si-/Alkalireiche Minerale(sauer) --> tiefen Smp
Mg-reich und si-arm(basisch) --> hohen Smp )
Eigenschaften der beiden versch. Gesteinsschmelzen
Si-reiche Schmelze:
Hohe Viskosität, hohe Vernetzung
Mg-reiche Schmelze:
niedere Viskosität, niedrige Vernetzung
Mit der Zerfallsreihe von welchen Element-Isotopen nimmt man geologische Datierungen vor?
Uran-Blei Datierung:
235U zerfällt zu 207Pb mit Halbwertszeit 704 Mio Jahre
und 238U zerfällt zu 206Pb mit Halbwertszeit 4468 Mio Jahre.
Normale 14C Datierung geht hier nicht, ist zu kurzlebig (50'000 Jahre)
Zusatz: in einigen Gesteinen und Mineralien ist zum Zeitpunkt der Erdentstehung schon 207Pb und 206Pb eingelagert.
Wie alt schätzt man die Erde heute?
4.54 Mia Jahre.
In den vergangenen 200 Jahren hat die Abschätzung des Alters um den Faktor einer Million zugenommen.
Erkläre das Prinzip der Superposition und das Prinzip der Horizontalität.
Superposition: In einer Sequenz von abgelagerten Gesteinen liegen die alten unten.
(Nicolaus Steno, 1669)
Horizontalität: Schichten von Sedimenten werden horizontal abgelagert.
Welche Gesteine kommen im Grand Canyon vor und wie alt sind diese (Stratigraphie des Grand Canyon)?
Von unten nach oben: (Ma = Millionen Jahre)
1:Granite 2000 Ma
2:Klastische Sedimente 800-1250 Ma
3:Sandsteine und Kalk 550 Ma
4:Kalk 350 Ma
5:Klastische Sedimente 285 Ma
6:Sandstein, Kalk 270 Ma
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Flashcards
welche 4 Arten des Wärmetransport gibt es?
1. Wärmeleitung (konduktion): Austausch kin. Energie, kein Massentransport
2. Konvektion: Massentransport, z.B. Flüssigkeit --> Dichteunterschied
3. Strahlung: elektromagnetische Strahlung z.B.Prinzip von Induktionsherd
4. Advektion: erzwungene Konvektion z.B.Flüssiges Material fliesst innerhalb einer Festen Kruste (Vulkan, Geysir)
Woher kommt die Erdwärme?
1. Kollisionswärme während der Erdbildung (Meteoriten)
2. Latente (verborgene) Wärme aus Kerntrennung
3. Zerfall radioaktiver Elemente
Wie ist die Erde Aufgebaut?
Chemisch und rheologisch
Chemisch:
- Kruste
- Mantel
- Kern
Rheologisch:
- Lithosphäre (äusserste Schicht (Kruste), - 100km)
- Asthenosphäre (Nach Lithosphäre, - 400km)
- Mesosphäre
- Kern
Was versteht man unter Mantelkonvektion?
Ist eine Art von thermischer Konvektion
Mantelmaterial wird vom Kern erhitzt --> Verringerung der Dichte --> Material steigt auf->geringerer Druck somit einen tieferen Smp->steigt weiter auf und kühlt ab -->sinkt wieder ab (subduktion)-> Ströme bilden sich im Mantel --> Ozeanische Rücken, Subdunktionszonen usw. sind die Folgen
Beweise für die Plattentektoniktheorie
- Verteilung Fossilien, Kontinentaldrift (Küstenlinien)
- Mittelozeanischer Rücken, magnetische Vermessung!
- Verteilung der Vulkane und Erdbeben
Eigenschaften der tektonischen Platten (3)
Temperatur: Platten sind kälter als Asthenosphäre
Rheologie (Verformungslehre): Platten sind fest, Asthenosphäre dickflüssig
Dichte: junge Platten leichter als Asthenosphäre, alte Platten schwerer (tauchen deshalb ab)
Welche drei Typen von Plattengrenzen gibt es?
divergierende Platten: Platten trennen sich, neue Lithosphäre entsteht
konvergierende Platten: laufen zusammen, ozean. Kruste taucht ab, kontinentale Kruste wird deformiert (Da ozean. Kruste schwerer als kont. Kruste)
Transformstörungen: Platten gleiten horizontal
Bildung der Ozeankruste
Grund für das Seafloorspreading(Auseinander driften von Pltten) ist die Mantelkonvektion.Diese ermöglicht erst die Bildung von neuem Krusten Material.
heisses Gestein steigt auf->geringerer Druck->schmilzt->Magmakammer bildet sich->durch Seafloorpreading entsteht ein Riss->Magma steigt in diesen auf bis an Oberfläche auf->kühlt ab-> bildet Pillow-lava-> diese wird langsam mit Sedimenten überdeckt.
Wie sieht ein Querschnitt einer Ozeankruste aus?
von oben nach unten:
1. Sedimente
2. Basaltische "pillow" Lava mit gängen durchzogen
3. Gabbro (Gesteinsart) durch metamorphose entstanden
4. ultramafische Gesteine
Kurste die das Gabbro vom Erdmantel (ultramafisches gestein) abtrennt heisst moho. (zwische 3 und 4)
Wie entstehen divergente Plattenränder?
1. Verdünnung der Kruste (konitnental oder ozeanischen Kruse) durch Mantelkonvektion
2. Magma steigt auf
3. Trennung der Masse (durch Mantelkonvektion)
4. Neues Gestein wird gebildet.
Druchschn. 2.5 km^2 neu, Abkühlung der ozean. Lithosphäre führt zu 64% des globalen Wärmeverlustes
Welche drei Arten von konvergierenden Plattengrenzen gibt es?
Welche Strukturen ziehen sie nach sich.
- Konvergenz zweier Ozeanischer Platten
--> Tiefseerinne und Inselbogen aus Vulkanen entlang der Rinne (Marianegraben & Philipinen)
- Konvergenz von kont. und ozean. Platten
--> ozean. Platte taucht ab, auf der kont. Platte wird ein Vulkangürtel gebildet (Anden)
- Konvergenz zweier kont. Platten
--> Faltung und Überschiebung, Verdickung, Gebirge und Hochtäler (Tibet)
Beziehung Transformstörung und Blattverschiebung
Die Transformstörung ist eine Art von Blattverschiebung/ horizontalverschiebung/Verwerfung.
Beziehung zwischen Erdbeben und Plattentektonik
Flachherdbeben: bei Transformstörungen und divergierenden Platten. An horizontale Bewegung gebunden.
grosse Flachherbeben. bei Überschiebungen an Plattengrenzen
mittlere Herdtiefe: in der Abtauchenden Platte.
Tiefherdbeben: in der Abtauchenden Platte (unter den mittleren Herdtiefe-Beben)
Magmabildung im Mantel
In der Erde kein Geschmolzenes Gestein. An der Oberfläche Temp. zu niedrig, in der Tiefe mehr Druck --> höhere Schmelztemp also auch nicht geschmolzen. Nur in er Asthenosphäre kommen in 100-150 km Tiefe geschmolzenes Gestein vor.
Partielles Aufschmelzen:
wie kommt das partielle Aufschmelzen zu stande?
Mineralien schmelzen und kristallisieren bei verschiendenen Temperaturen. Mineralgemische schmelzen bei tieferen Temp. als monomineralische Stoffe.
--> Je nach Zusammensetzung eines Gesteins schmilzt das Gestein nicht gleichmässig --> partielle Schmelze!
(Si-/Alkalireiche Minerale(sauer) --> tiefen Smp
Mg-reich und si-arm(basisch) --> hohen Smp )
Eigenschaften der beiden versch. Gesteinsschmelzen
Si-reiche Schmelze:
Hohe Viskosität, hohe Vernetzung
Mg-reiche Schmelze:
niedere Viskosität, niedrige Vernetzung
Mit der Zerfallsreihe von welchen Element-Isotopen nimmt man geologische Datierungen vor?
Uran-Blei Datierung:
235U zerfällt zu 207Pb mit Halbwertszeit 704 Mio Jahre
und 238U zerfällt zu 206Pb mit Halbwertszeit 4468 Mio Jahre.
Normale 14C Datierung geht hier nicht, ist zu kurzlebig (50'000 Jahre)
Zusatz: in einigen Gesteinen und Mineralien ist zum Zeitpunkt der Erdentstehung schon 207Pb und 206Pb eingelagert.
Wie alt schätzt man die Erde heute?
4.54 Mia Jahre.
In den vergangenen 200 Jahren hat die Abschätzung des Alters um den Faktor einer Million zugenommen.
Erkläre das Prinzip der Superposition und das Prinzip der Horizontalität.
Superposition: In einer Sequenz von abgelagerten Gesteinen liegen die alten unten.
(Nicolaus Steno, 1669)
Horizontalität: Schichten von Sedimenten werden horizontal abgelagert.
Welche Gesteine kommen im Grand Canyon vor und wie alt sind diese (Stratigraphie des Grand Canyon)?
Von unten nach oben: (Ma = Millionen Jahre)
1:Granite 2000 Ma
2:Klastische Sedimente 800-1250 Ma
3:Sandsteine und Kalk 550 Ma
4:Kalk 350 Ma
5:Klastische Sedimente 285 Ma
6:Sandstein, Kalk 270 Ma
Welche beiden Mechanismen lassen Gesteine schmelzen und Magma bilden?
Druckentlastung: Mit zunehmender Tiefe höherer Smp --> Gestein steig auf Grund geringerer Dichte nach oben --> weniger Druck, gleichbleibende Wärme --> schmilzt
Wasseraufnahme: führt zu Erniedrigung des Smp. (vor allem in Subdunktionszonen --> Sehr explosive Vulkane)
Nenne die drei geotektonischen Domänen in denen Mantelschmelzen entstehen:
Allg. Schmelzen entstehen vorallem unter Druckentlastung oder Wasserzufuhr beides senkt den Schmelzpunkt
Riftsysteme: grossräumige Konvektion, auseinandergleiten des Erdmantel --> Druckentlastung --> Mantelschmelze
(Bsp: Mittelatlantischer Rücken, Rheingraben)
Hotspots: Plumes oder Jets steigen aus grosser Manteltiefe auf --> Druckentlastung --> Mantelschmelze. Hotspot bleibt am Ort, Platten bewegen sich --> Vukan wandert
(Bsp. Hawaii, Yellowstone)
Arcs/Vulkanbögen:
An Subduktionszonen selten Gebiergsketten (nur bei kont und kont Platte) ansonsten inselbögen aus Vulkanen oder ein Vulkangürtel. Wasser dringt in die abtauchende Platte ein und ermöglicht somit ein teilaufschmelzen.
(Bsp: Mt. St. Helens, Vesuv)
Was sind Volatile in Magmen?
Volatile = flüchtige Magmabestandteile, hauptsächlich Wasserdampf hauptsächlich dafür verantwortlich für die Art und Stärke des Vulkanismus
Wasser im Magma
Wasser kann unter Zunehmendem Druck in einer Schmelze gelöst werden. Eine Menge Schmelze mit gelöstem Wasser hat das kleinere Volumen als die Gleiche Menge Schmelze + Gase (z.B. Wasserdampf).
Daher kann es bei Druckentlastung zur Veskulation (Blasenbildung) kommen und durch die Volumenvergrösserung zur Explosion.Deshalb sind Vulkane deren Magma mit Wasser produziert wurden wesentlich zerstörerischer als jene die nur unter Druckentlastung entstanden aber auch seltener.
Vier Phase der Veskulation
1. Blasen-Keimung
2. Blasenwachstum (dank Druckentlastung)
3. Verbindung (Koaleszenz) von Blasen
4. Fragmentation und Explosion
Bildung von Kontinenten
Koninentale Kruste aus Andesiten --> entstanden durch Schmelze mit Wasser.
Reich an Si wenig Mg. --> geringere Dichte als Mantel, welcher mehr Mg und weniger Si hat--> Auftrieb der Andesite
Herkunft von Gesteinen anhand ihrer chemischen Zusammensetzung
Ozeanische Gebiete: Basalte (mittlere Mg+Fe Gehalte)
Kontinentale Gebiete: Andesite und Rhyolite (hoher K, Na, Ca, Al, Si-Gehalt)
Erdmantel: viel Mg
kontinentale Kruste: viel Si
Einige geologische Strukturen und ihre Entstehung
Vulkanschlote --> einzelne Türme --> Aschekegel wegerodiert
Basaltsäulen --> Basalt fliesst langsam, bildet wenn er Abkühlt Säulen
Risiken von Vulkanen (5)
- Ausbruch
- Lavaströme (Hawaii, Ätna)
- Pyroklastische Ströme
- Lahare (Schlammströme aus Asche und Schnee)
- Erdrutsche und Flutwellen
Bsp. eines grossen Vulkanausbruchs
Krakatau Indonesien
1883, 20mal Mt. St. Helens, konnte in Perth gehört werden führt zu katastrophalem Sommer mit Nachfolgenden Hungersnöten in Europa
Was kann man anhand von Fossilien in Gesteinsschichten zeigen?
Fossilien benutzt man, um Gesteinsschichten von verschiedenen Orten zu korrelieren. Dieselben Fossilien deuten auf dasselbe Alter hin.
Definiere die Begriffe Reservoir und Kreislauf im Bezug auf die Erde.
Reservoir: ein Speicher, wird durch die eigene Masse und die Austauschflüsse definiert. Bsp Atmosphäre, Ozean, Erdkruste.Die verschiedenen Reservoire auf der Erde stehen in Wechselwirkung miteinander.Sie können Masse untereinander austauschen.
Kreislauf: Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Erdreservoiren: Austausche von Stoffen und Energie.
Nenne ein Beispiel für Wechselwirkungen auf der Erde
Enstehung der Kruste: bei der Entstehung der kontinentalen Kruste werden Stoffe vom Mantel in die Kruste und Gase in die Atmosphäre übertragen
Beschreibe den Gesteinskreislauf der Erde
Gesteins-Kreislauf: Erosion-> Ablagerungen im Ozean und auf Kontinenten -> Sedimente -> Begrabung und Verfestigung-> Sedimentäres Gestein-> Hitze und Druck-> Metomorphes Gestein-> Schmelze-> Magma-> Abkühlung->Magmatisches Gestein-> Hochhebung-> Erosion (siehe Bild, mit Zwischenverbindungen)
Beschreiben Sie den Wasserkreislauf und nennen Sie die Verteilung des Wassers auf der Erde.
Wasserkreislauf: Wasserdampftransport in Atmosphäre-> Niederschläge-> Sicker- und Grundwasser, Schmelzwasser und Flüsse-> Seen und Ozeane-> Verdunstung-> Atmosphärischer Wasserdampf
Verteilung: Ozeane 95.96%, Gletscher und Polareis 2.97%, Untergrundwasser 1.05%, Seen und Flüsse 0.009%, Atmosphäre 0.001%, Biosphäre 1x10^-4%
(zur Veranschaulichung)
Definieren Sie das Wort Einzugsgebiet und stellen Sie die Wasserbilanz auf.
Gebiet, in dem alles Wasser aufgrund der Topographie durch einen Punkt fliesst
Definieren Sie Evapotranspiration. Beschreiben Sie die Verteilung der Differenz aus Niederschlägen und Evapotranspiration.
Evapotranspiration = Verdunstung und Transpiration, bei Pflanzen durch Stomata
P-E (P minus E) ist in tropischen und arktischen Gebieten immer positiv. Mehr Niederschlag als Evapotranspiration. In Arktischen Gebieten fast keine EVT, in Tropen viel Niederschlag.
In anderen Gebieten P-E manchmal oder immer Negativ. Z.B. bei uns in einem heissen Sommer
Beschreiben Sie den Kalziumkreislauf
Teil des Kalziumkreislaufs, der bereits bekannt ist:
Beschreiben Sie den Langzeit-Kohlenstoffkreislauf. Gehen Sie dabei auf die CO2-Regulierung der Atmosphäre und auf die Problematik, die durch den Menschen verursacht wurde ein.
Es gibt vier Speicher für Kohlenstoff: Atmosphäre, Ozean mit allen Organismen, Landoberfläche mit allen Organismen und Böden und die Lithosphäre.
Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt nun den Austausch zwischen diesen Speichern.
Die Wichtigsten Prozesse: Gasaustausch von Atmosphäre und Ozean (Photosynthese usw.), Photosynthese und Atmung in der terrestrischen Biosphäre, organischer und anorganischer Kohlenstoff in gelöster Form, Carbonatverwitterung und Carbonatfällung
Eingriff Mensch: Verbrennen fossiler Brennstoffe, Herstellung Zement, Entwaldung und Landnutzung (Landwirtschaft) -> CO2 in Atmosphäre. Reaktion des Klimas: Absorption von Teilen des C in Ozeanen, ehrhöhte Pflanzenproduktion auf Festland, Rest in Atmosphäre-> Klimaerwärmung, da Treibhausgas!
Regulierung CO2 in Atmosphäre: Verwitterung reduziert CO2 in Atmosphäre-> Wenig atmosphärisches CO2 verursacht Abkühlung-> Niedrige Temperaturen und niedriges atmosph. CO2 reduziert Verwitterungsrate-> Niedrige Verwitterungsrate führt zu Anstieg des CO2-> Mehr CO2 führt zu Klimaerwärmung und erhöhter Verwitterung->
Beschreiben Sie den Stickstoffkreislauf der Erde mit Schwerpunkt auf den Böden.
Mehrheit N in Atmosphäre, grössten Senken sind N-Fixierung in Böden und Ozeanen. Diese Senken bestimmen also wieviel gebundener Sauerstoff zur verfügung steht.
Böden: 2 Arten: N wird Oxidiert zu NO3- oder reduziert zu NH4+.
Knöllchenbakterien reduzieren N2 in NH4+ um. Auch beim Abbau von eiweisshaltigen Stoffen kann NH4+ entstehen.
frei lebende Mikroorganismen oxidieren N2 zu NO3-
N-Gehalt in Mineralien ist vernachlässigbar klein, d.h. N-Gehalt im Boden kommt aus Nitrifikation von Mikroorgansimen. Nitrate können ins Grundwasser entweichen
