Geografie-PHZH | 4: Geomorphologie, Gletscher und Eiszeiten

Als ein Teilgebiet der Allgemeinen Geografie befasst sich die Geomorphologie (griech. «morphe» = Gestalt) mit den Oberflächenformen der Erde und sucht Erklärungen für deren Entstehen. Da hier exogene Prozesse (griech.,«exogen» = von aussen stammend, von aussen wirkend) auf der Erdoberfläche im Vordergrund stehen, bezeichnet man die Geomorphologie auch als exogene Geologie.

Die Oberfläche der Erde ist hauptsächlich drei geologischen Prozessen ausgesetzt:

Bei der «Verwitterung» wird festes Gestein gelöst und zerkleinert, bei der «Abtragung» wird dieses Gestein transportiert und bei der «Akkumulation» abgelagert.

Mit Verwitterung bezeichnet man sämtliche Prozesse, die durch Kombination von physikalischer Zerstörung, chemischer Lösung oder biologischer Aktivität zum Zerfall und zur Zerstörung von Gesteinen und Mineralien führen. Die Stärke der Verwitterung ist abhängig vom Klima, den Gesteinseigenschaften und der Zeitdauer, während deren ein Gestein den Einflüssen der Atmosphäre ausgesetzt war.

Bei der physikalischen Verwitterung, auch mechanische Verwitterung genannt, werden feste Gesteine und Mineralien durch physikalische Prozesse aufgelockert und zerkleinert, ohne dass eine stoffliche Veränderung auftritt. Dabei entstehen kantige Gesteinsstücke von einigen Millimetern bis zu mehr als einem Meter Durchmesser.

• Temperaturverwitterung

• Frostverwitterung

• Salzsprengung

• Wurzelsprengung

Von einer Temperaturverwitterung spricht man dann, wenn sich Gesteine und Mineralien bei Erwärmung ausdehnen und bei Abkühlung zusammenziehen. Häufige, starke Temperaturschwankungen in der Aussenschale des Gesteins führen dort zu Spannungen und damit zur Ablösung und hörbaren Absprengung von einzelnen Gesteinsstücken und dünneren Gesteinsplättchen.

Diesem Vorgang sind besonders Gesteine mit unterschiedlichen Mineralien stark ausgesetzt (z. B. Granit), da sich dunkle und helle Mineralien unterschiedlich ausdehnen und damit der Mineralienzusammenhalt stark geschwächt wird.

In Wüstengebieten und Hochgebirgen ist die Temperaturverwitterung besonders stark, da die Oberflächentemperatur von Gesteinen täglich um bis zu 100°C schwanken kann. Bei so extremen Bedingungen können sich im gesamten Gestein Spannungen aufbauen und grosse Blöcke durch «Kernsprünge» auch mittendurch teilen.

Von einer Frostsprengung bzw. einer Frostverwitterung spricht man, wenn sich das Volumen von Wasser beim Gefrieren um bis zu 11% vergrössert. Dringt Wasser durch sehr feine Klüfte und Gesteinsporen in ein Gestein ein und gefriert. entwickelt sich beispielsweise bei -22°C ein extrem starker Druck von 2200 kg/cm2.

Bei häufigem Auftauen und Gefrieren (Frostwechsel) kann das Gestein mit der Zeit gesprengt werden.

Im Hochgebirge und in polaren Breiten ist Frostsprengung durch das häufige Auftauen am Tag und das nächtlic.he Gefrieren besonders wirksam.

Die Salzsprengung tritt vor allem in ariden (trocken, dürr) und semiariden Gebieten mit gelegentlichen Niederschlägen auf. Hier verdunstet das Wasser durch die starke Sonneneinstrahlung an Erd- und Gesteinsoberflächen und scheidet dabei die gelösten Salze in Form von Salzkrusten aus. Fallen Niederschläge, werden die Salze wieder gelöst und dringen in Klüfte und Poren der Gesteine ein. Dort verdunstet das Wasser wieder, wobei die Salze unter einer Volumenvergrösserung von 30 bis 100% auskristallisieren und damit einen erheblichen Druck auf das umgebende Gestein ausüben. Bei erneuter Befeuchtung wandeln sich die Salze unter einer Volumenzunahme von bis zu 300% in Hydrate um und können das Gestein zersprengen.

Die Wurzelsprengung spielt innerhalb der physikalischen Verwitterung nur eine untergeordnete Rolle. Die Wurzeln von Pflanzen können in feine Klüfte und Poren eindringen und durch ihr allmähliches Wachstum einen starken Druck auf das umgebende Gestein ausüben, dieses lockern und schliesslich auseinandersprengen.