Geologie

ZHAW UI15 HS15 Modulprüfung Geologie

ZHAW UI15 HS15 Modulprüfung Geologie


L. W.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Geologie auf Universitätsniveau, mit Fokus auf Gesteine, Mineralien und geologische Prozesse. Sie decken Themen wie Gesteinskreisläufe, Sedimentite, Metamorphose und vulkanische Aktivitäten ab, einschließlich spezifischer Gesteinsarten wie Gneis, Schiefer und Marmor. Ideal für Studierende und Geologie-Enthusiasten, die ihr Verständnis der Erdformationen und mineralogischen Zusammensetzungen vertiefen möchten.
Karten
61
Lernende
2
Sprache
Deutsch
Kategorie
Naturkunde
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
16.01.2016 / 03.07.2019

Lernkarten

Quarz

  • sehr verwitterungsresistent
  • An Meeresküsten und Wüsten vorkommend
  • Vielfach in Sand enthalten (starkem Einfwirken voin Wind und Wasser ausgesetzt)

 

 

Teilprozesse der Sedimentation 

  1. Verwitterung: pysik: Zerkleinerung, chem: Lösung von Gesteinen und Neubildung 
    von Mineralien. 
  2.  Erosion: Bei Verwitterung entstandene Gesteinsbruchstücke und 
    Mineralneubildungen werden durch Erosion abtransportiert
  3. Transport: Wasser, Wind, Gletscher transportieren Sedimentbestandteile 
    hangabwärts/stromab
  4. Sedimentation: Transportkraft nimmt ab, Ablagerung der Sedimentbestandteile 
    In aquat. Ablagerungsbereich: Ausfällung der Lösungsfracht 
  5.  Versenkung: Überlagerung älterer Schichten, diese unterliegen so der Kompaktion. 
  6.  Diagenese: Druck, Temperatur und chem. Reaktion werden Sedimente verfestigt und 
    werden so zu Sedimentiten (Sedimentgesteinen)

Sedimentbildungsräume auf dem Festland, an den Küsten, in 
Ozeanen

Faktoren:

  • Transportmedien
  • Sedimente
  • Klima
  • biologische Aktivitäten 

Kontinentale Ablagerungsräume: Schwankungen von Niederschlag und Temperatur ausgesetzt

Erosionsprodukte-Sedimentation in der Umgebung von terrestrischen Ablagerungsräumen:

  • Flüssen, Wüsten, Seen, Gletschern 

Küsten/flachwasserbereiche:

  • Deltas, Strände, Watte

Offener Ozean:

  • Tiefsee, Kontinentalabhang, Kontinentalshelf, biogene Riffe 

 Fluviatile Sedimentationszyklen

Je  gröber das Material, umso mächtiger die Sedimentationsschicht

Charakteristische Wechselfolge von Geröll, Sandsteinen, Schieferton zeigt die Entstehungsbedingungen auf

Abfolge im Idealfall:

  • Zuunterst Gerölle (grobkörnige Sedimente, mächtige Schicht )

  • Schotter, teilw. erodiert

  • Feinsand und Silt (Mit nachlassender Wassermenge nimmt auch Korngrösse ab) 

  • Zuoberst Sand des nächsten Zyklus

Schichtung von Sedimentgesteinen

Herausragensdes Merkmal von Sedimentiten

  • Schichtung: verursacht durch Materialwechsel

Je nach Dimension auch 

  • Bänderung: cm bis m-Abstände
  • Bankung: mm-Abstände

 

 

 

Diagenese

 

Prozess der Versenkung von Sedimenten bei  (im Vergleich zu den Metamorphosenvorgängen) bescheidenen Temperatur-und Druckbedingungen.

  1. Versenkung von lockerem Gesteinsmaterial durch Überlagerung 
  2. Kompaktion/Verkittung der sedimentierten Gesteinstrümmer 
  3. Ausfällung neuer oder Weiterwachsen vorhandener Mineralien 
  4. Lösung instabiler Mineralien 
  5. Rekristallisation instabiler Mineralien 

Definition von Sandstein mithilfe der Bestimmung der Korngrösse

  • Sand: Körner zwischen 2mm – 0.063mm, überwiegend aus Quarzkörnern 
  • Sandsteine: Entstehung aus Sanden durch Diagenese: Verfestigung der Körner durch 
    Bindemittel 

.Quarz- und Kalksandsteine

Quarzsandstein 

  • Quarz und Kieselzement
  • schäumt nicht bei Kontakt mit Salzsäure

Kalksandstein

  • Quarz und Kalkzement
  •  schäumt mit Salzsäure 

Konglomeratsgesteine (Nagelfluh)

Konglomerat: verfestigter Schotter (Schutt wird durch Transportvorgänge zugerundet und zu Schotter)

Nagelfuh: von Flüssen transportierten Geröllmassen in verfestigtem Zustand (Falltengebirge in den Süsswasser-Molassen)

Komponente: Körner

Matrix: sandig

Zement: Verbindung (enstanden durch chemische Ausfällung in Hohlräumen während der Diagenese)

 Brekzien

  • Psephit (Korngrösse grösser als 2mm)
  • = Verfestigten Schutt
  • Vorkkommen:  Bergsturzmassen, Schwemmkegel, reissende 
    Bergflüsse, Küste mit steilen Klippen 
  • Besonderheiten: kantig / eckige Komponenten, die grösser als 2 
    mm sind / Hangschutt, Moränen 

Nagelfluh

Konglomeratgestein

Vorkommen:  Vorland aufsteigender Gebirge, Schwemmkegel, Vorland-Gletscher, vor allem in turbulent fliessenden, verflochtenen Gebirgsflüssen 

Besonderheiten:

  • Gerundet
  • Flussgerölle
  • Partikel, die grösser als 2 mm sind, charakterisieren ein Konglomerat (Psephit)
  • Anteil im Gestein sollte 50% übersteigen. 

 

Verrucano

Fanglomerat

Vorkommen:

  • In Wüstengebiet entstanden. Starke Regengüsse = Schlammströme, Gesteinstrümmer bis zu einer beachtlichen Korngrösse über nicht allzu grosse Strecken verfrachtet. Grössere Trümmer werden kaum gerundet. Ablagerungsgebiet = Schuttfächer, diese verfestigen. Schutt wird Fanglomerat.  

Besonderheiten:

  • sandsteinartigen Grundmasse, gerundete, aber auch völlig eckige Gesteinstrümmer
  • rot, da unter warmen Bedingungen verwittert 
  • Psephit

Metamorphite:

 

Metamorphose

Metamorphose : mineralogische Veränderung von Gesteinen unter Beibehaltung des festen Zustands infolge physikalischer und chemischer Bedingungen, die ausserhalb des Bereichs der Verwitterung an der Erdoberfläche und der Diogense in der Tiefe geherrscht haben und die anders sind als jene zur Zeit der Entstehung des Ursprungsgestiens.

  • Produkte der Metamorphose: Metamorphite

Wenn aus Magmatiten entstanden: Orthometamorphit

Wenn aus Sedimentiten entstanden: Parametamorphite

Entstehungsort: Tektonisch aktive Gebiete (z.B. an einem konvergenten Plattenrand)

Faktoren: 

  • Aufheizung
  • Versenkung
  • Thermalwässer
  • gerichteter tektonischer Druck

Metamorphe Fazies

•Zu einer Fazies gehören alle Gesteine, die unter gleichen physikalisch-chemischen Bedingungen kristallisiert sind.

•Zu jeder Fazies gehört eine Anzahl von Mineralen, welche in Abhängigkeit von der Pauschalzusammensetzung des Gesteins in verschiedenen Kombinationen auftreten.

•Sie sind untereinander im chemischen Gleichgewicht

•Durch Änderung der physikalisch-chemischen Bedingungen werden diese Minerale und ihre Kombinationen instabil und durch andere, nunmehr stabile ersetzt. 

Metamorphite:

 

Struktur- und Texturmerkmale

Textur (räumliche Anordnung der Komponente)

  • massig:         Marmor, Serpentin 
  • paralleltexturiert, foliated:    Gneis 
  • geschiefert          Schiefer 
  • stängelig          Stängelgneis 
  • flaserig (linsenförm. Strukturen)    Augengneis 

 

Mineralogie in Metamorphiten:

 

Polymiktisch (aus verschiedenen Mineralien)

Mit Parallelgefüge: 

  • Gneis
  • Schiefer
  • Phyllit
  • Amphibolit 

Massig:

  • Hornfels 
  • Eklogit 
  • Eklogit, massige Anordnung der Minerale 

 

Monomiktisch (ein Mineral dominierend)

  • Marmor 
  • Quarzit 
  • Serpentinit 
  • Granatfels

Sedimentite: Rauwacke

 

  •  
  • löcherig/zelligporös gewordener Dolomit oder Kalkstein
  • Porosität entsteht durch Auslaugung (Bei der chemischen Zersetzung der Rauwacke wird der Gips gelöst und ausgeschwemmt
  • typisches Gestein des Mittleren Muschelkalks und des Zechsteins
  • enthält ursprünglich neben Dolomit bzw. Kalzit Gips oder Anhydrit

Sedimentite: Tonminerale

  • Miinerale: feinstkörnig (Korngröße < 2 µm)
  • Schichtsilikate: nach ihrer schichtartigen Kristallstruktur aus Silizium und Sauerstoff, sowie Wasserstoff und meist Magnesium und Aluminium benannt
  • entstehen durch Verwitterung von anderen Mineralen oder Gläsern
  • bilden sich neu aus übersättigten Bodenlösungen oder hydrothermalen Wässern
  • Bei der Diagenese kommt es zu Ordnungsprozessen im Kristallgitter der Tonminerale
  • sehr weich (Mohs-Härte 1) und reagieren plastisch auf mechanische Beanspruchung
  • wandeln sich beim Erhitzen in härtere und festere Minerale um (Keramik)

Sedimentite: Mergel

Bzw. bei Verfestigung Mergelstein/Mergelgestein

  • entsteht, wenn das feine Material (Ton, Schluff) abgelagert und gleichzeitig Kalk ausgefällt oder ebenfalls abgelagert wird
  • enthält sowohl Kalk als auch silikatische Bestandteile meist kleiner Korngröße (Ton und/oder Schluff)
  • häufig fossilführend

Gesteinskreislauf

  • Gesteine sind nicht stabil, sie unterliegen einem stetigen Kreislauf
  • Durch geologische Vorgänge konnen sie ineinander überführt werden

 

Ausgangspunkt: Magma aus der Tiefe des Erdinnern

  • wird gehoben
  • kühlt ab und kristallisiert zu Magmatischem Gestein

Wird entweder:

  • an die Erdoberfläche gehoben

als:

  • Plutonit (Intrivgestein/Tiefengestein=Im Erdinneren entstanden) oder 
  • als Vulkanit (Effusivgestein=Ausscheidung eines Vulkans an Erdoberfläche oder in geringer Tiefe)

wo es abgelagert wird und zu verwittern beginnt

  • oder sinkt wieder ab und wird durch Zunahme von Druck und Temperatur metamorphisiert und zu metamorphischem Gestein/Metamorphit

Verwittertes/erodiertes/abgelagertes Gestein an der Oberfläche wird

  • abgetragen und lagert sich auf dem Festland oder in den Ozeanen ab
  • dort entstehen Lockersedimente oder unverfestigte Gesteine
  • diese werden versenkt und mittels der Diagenese (Verfestigung untter verh. geringem Druck und geringer Temp.) verkittet und
  • werden zu Festgestein/Sedimentgestein

Dieses wird entweder

  • unter Temperaturzunahme/Druckzunahme metamorphisiert und zu Metamorphitischem Gestein
  • oder wieder an die Erdoberfläche gehoben und ist dort als Sedimentit auffindbar

Metamorphite können dann 

  • wieder aufgeschmolzen werden (Anatexis)
  • oder an die Erdoberfläche gehoben werden und sind dort auffindbar

Anatexis

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