Geologie und Petrographie Theorie

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

Das Zusammenpressen der Komponenten als Folge des Gewichts der übereinander lagernden Sedimente zu einem kleineren Volumen. Die Kompaktion führt zu einem Sediment mit grösserer Dichte als das ursprüngliche Lockermaterial.

Die Zementation füllt die Räume zwischen abgelagerten Komponenten aus und dadurch werden neue Minerale gebildet und verkittet. 

Fluss - je länger der Weg, desto sortierter, kleiner und runder werden die Lockergesteine.

Wind - bei Wind- und Fliesstransport werden die Sedimente/Lockergesteine im Wind / Strömungsschatten abgelegt

Eis - keine Sortierung und nur wenig Rundung 

Ausgangsgestein eines metamophen Gesteins

Auch aufsteigende Metamorphose genannt. Der Grad der Metamorphose erhöht sich; wichtigste Zustandsvariable ist die Temperatur, die zunimmt.

Dekompression und Abkühlung

Oxidation, Hydrolyse (Säure-Base-Austausch) und Karbonatlösung (durch Kohlensäure, oder einer anderen Säure). Bei der Hydrolyse bilden sich oft OH-reiche Tonmineralien aus magmatischen/metamorphen Feldspäten. Bei der Karbonatlösung löst Kohlensäure (im Wasser) oder CO2 (in der Luft) die Verwitterung aus (CO2-Haushalt hat also einen Einfluss auf die Verwitterung).

Durch physikalische Verwitterungsprozesse wird das Gestein mechanisch aufgelockert und zerkleinert. Die mechanische Bearbeitung kann in vier unterschiedlichen Weisen erfolgen: Temperaturverwitterung, Salzverwitterung, Druckentlastung und Sprengwirkung von Pflanzen.

Als Erosion wird der Abtrag und Transport der verwitterten Gesteine und Mineralien oder Sedimenten bezeichnet. Die Erosion bestimmt und beeinflusst auch die Hebung von Gebirgen. Treibkräfte der Erosion sind der Niederschlag, die Verwitterung und die Gravitation. Oft werden die Gesteine durch Wasser, Eis oder Wind transportiert. 

(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