Geomorphologie Eine Einführung

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Harald Zepp
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Geomorphologie
Eine Einführung
3., durchgesehene Auflage
Ferdinand Schöningh
Paderborn • München • Wien • Zürich
Inhalt
Vorwort
1
1.1
1.2
l Gegenstand, Aufgabe und Gliederung der Geomorphologie . . .
11
13
1.3
1.4
Gegenstand und Stellung der Geomorphologie
Gliederung der Geomorphologie: Reliefbildende und formbildende
Prozesse
Vielfalt geomorphologischer Formen
Zur Bedeutung des Reliefs und der Geomorphologie
17
21
23
| 2
'—
Die Entstehung von Kontinenten, Gebirgen und Ozeanen
(Mega- und Makrorelief)
26
2.1
2.2
Hypsometrische Kurve
Plattentektonik
26
29
j 3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.3.6
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
I Material, Prozesse und Strukturen der kontinentalen Kruste . . .
13
39
Tektonik
Tektonische Bewegungen
Lagerungsformen und einfache tektonische Strukturen
Geologische Zeitrechnung und erdgeschichtliche Entwicklung
Gesteine und ihre geomorphologische Bedeutung
Eigenschaften und Bedeutung von Gesteinen
Minerale
Kreislauf der Gesteine
•.
Magmatite
Sedimente und Sedimentgesteine
Metamorphe Gesteine
39
39
41
47
51
51
52
54
55
59
63
Das Relief der Erde: Konzepte und Modellvorstellungen
69
Modellvorstellungen in der Geomorphologie
Der Abtragungs-Zyklus von W.M. DAVIS (1899) .
Das exponentielle Abtragungsmodell nach STRAHLER/STRAHLER (1992) .
Denudationsraten in Flußeinzugsgebieten
Klimagebundenheit exogener Formungsprozesse
69
71
73
75
77
6
Inhalt
4.6
4.7
4.8
|
p
5.1
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
Formen, korrelate Sedimente und Aktualismus
Bedeutung des Klimawandels
Relief als Ergebnis endogen-exogener Wechselwirkungen
j Verwitterungsprozesse und Verwitterungsformen
78
78
79
81
81
82
82
83
84
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.3.5
5.4
5.4.1
5.4.2
5.5
5.5.1
5.5.2
5.6
Die Verwitterung als Teil der exogenen Dynamik
Physikalische Verwitterung
Druckentlastung und Abkühlung von Magmen
Desorption und Adsorption von Wasser
Temperaturwechsel
Frostsprengung und andere Verwitterungseffekte durch
Volumenvergrößerung
Chemische Verwitterung
Allgemeine Charakteristik
Lösungsverwitterung
Kationenaustausch
Redox-Reaktionen (Oxidationsverwitterung)
Hydrolyse und Protolyse (Säureverwitterung)
Verwitterungsprodukte
Wirkung der physikalischen Verwitterung
Verwitterungsneubildungen und Prozesse der Bodenbildung
Klimazonalität der Verwitterung
Verwitterung in den feuchten Tropen
Verwitterung in Trockengebieten
Verwitterungsformen
I
Gravitative Massenbewegungen
99
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
7.1
7.1.1
7.1.2
85
86
86
86
87
88
88
90
90
90
95
95
97
97
Typisierung von gravitativen Massenbewegungen
Hangstabilität
;\
Sturzdenudation
Versatzdenudation
Denudation durch Rutschen und Gleiten
Fließungen
Komplexe gravitative Massenbewegungen
Hangformung durch gravitative Massenbewegungen
99
101
103
105
106
107
108
109
Fluviale Formung
112
Hydrologische Grundlagen
Wasserkreislauf und Abflußbildung
Abflußganglinien und Abflußregime
113
113
115
7
Abfluß und Fließgeschwindigkeit
Fließzustände
Denudation durch fließendes Wasser
Prozeßbetrachtung: Ablösung, Transport und Sedimentation
Natürliche Spüldenudation und Bodenerosion
Bodenerosionsformen
Fluviale Prozesse im Gerinnebett
Energieumsatz in fluvialen Systemen
Erosion und Sedimenttransport
Morphologische Gewässerstrukturen
Akkumulation und fluviale Akkumulationsformen
Gefälle und Längsprofil
Entwicklung und Stationarität fluvialer Systeme
Prozesse der Talbildung und Talformen
Modellüberlegungen zum Zusammenwirken von Hangdenudation
und Flußarbeit
Einfache Talformen
Komplexe Talformen als Ergebnis diskontinuierlicher
Reliefentwicklung
Sonderformeh tektonisch ausgelöster Talentwicklung
118
122
126
126
129
132
137
137
138
144
152
155
157
158
Äolische Formung
169
Besonderheiten und mechanische Grundlagen der Oberflächenformung durch Wind
Transportarten
Deflation und Deflationsformen
Korrasion
Transport und Akkumulation von Sand
Transport (Massenfluß)
Akkumulation und Akkumulationsformen
Staubsedimente und Löß
ü
Transport und Sedimentation . . .
Lößzusammensetzung und Lößverbreitung
169
171
173
175
176
176
177
179
179
180
i 9
Formung durch Gletscher und Schmelzwässer
185
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.5.1
Gletscherentstehung, Massenbilanz
Gletschertypen
Gletscherbewegung
Glaziale Erosion und Exaration
Glaziale Abtragungsformen
Glaziale Abtragungsformen im Gebirgsrelief
186
187
188
190
192
192
158
161
163
166
8
9.5.2
9.6
9.7
9.7.1
9.7.2
Inhalt
Weitere glaziale Erosionsformen
Glazialer und glazifluvialer Transport
Glaziale Akkumulation
Moränen und verwandte Ablagerungen
Glazifluviale Ablagerungen
195
195
196
196
200
I 10 j Periglaziale Formung
204
10.1
10.2
204
10.2.1
10.2.2
10.3
10.3.1
10.3.2
10.3.3
10.3.4
10.3.5
10.3.6
10.3.7
10.4
Der Peri glazial begriff
Kaltklimatische Sonderbedingungen für periglaziale Formungsprozesse
Permafrost
Grundlegende frostdynamische, physikalische Prozesse
Periglaziale Denudationsprozesse und Formen
Eiskeile und Eiskeilnetze
Thufur, Palsen, Pingos
Kryoturbation und Frostmusterstrukturen
,
Solifluktion
Thermokarst
Abluation
Nivation und Kryoplanation
Besonderheiten fluvialer Morphodynamik im Periglazialraum
205
205
207
208
208
211
211
213
214
214
215
215
| * 1 1 | Geomorphologische Prozeßkombinationen und Formengefüge
J j n Abhängigkeit vom Klima
218
11.1
Geomorphologische Prozeßkombinationen und ihre klimazonal
beeinflußte Anordnung
11.2
Morphodynamik und typische Formengefüge in den feuchten Tropen
11.2.1 Reliefcharakteristika und morphotektonische Situation
11.2.2 Klimatisch bestimmte Prozeßkombinationen . . . \
11.3
Morphodynamik und typische Formengefüge in den Trockengebieten
11.3.1 Prozeßkombinationen der Trockengebiete
11.3.2 Die arid-morphologische Catena
218
223
223
224
228
228
228
I 1 2 i Struktur-und gesteinsbedingte Formen (Strukturformen)
232
12.1
12.1.1
12.1.2
12.1.3
12.2
232
232
234
235
236
Vulkanbauten und Vulkanformen
Vulkanische Vollformen
Vulkanische Hohlformen
Subvulkanismus
Karst
Inhalt
9
12.2.1 Petrographische und hydrologische Voraussetzungen
12.2.2 Grundlagen der Korrosion
12.2.3 Karstformen
12.3
Schichttafel-, Schichtstufen- und Schichtkammrelief
12.3.1 Gesteinslagerung und Abtragungsresistenz
12.3.2 Schichttafeln
12.3.3 Schichtstufen und Schichtkämme
12.4
Bruchstufen und Reliefumkehr
236
237
240
246
246
247
247
255
13
Formungsprozesse an Küsten (Litorale Prozesse)
258
13.1 '
13.2
13.2.1
13.2.2
13.2.3
13.2.4
13.2.5
13.2.6
13.3
Küste, Uferlinie und litorale Prozesse
Formungsprozesse und Küstenformen
Übersicht
Wellen und Brandung
Flachküsten
Steilküsten
Strömungen, Gezeiten und ihr Einfluß auf Flachküsten
Seichtwasserküsten
Küstentypen
258
259
259
259
265
267
268
271
273
Reliefentwicklung in Mitteleuropa
276
14
14.1
Übersicht
14.2
Norddeutsches Tiefland und Küsten
14.2.1 Alt- und Jungmoränenlandschaften
14.2.2 Moor, Marsch, Watt und Inseln
14.2.3 Ostseeküste
14.3
Mittelgebirge
14.3.1 Gemeinsamkeiten und Besonderheiten
;;
14.3.2 Rumpfschollengebirge
14.3.3 Schichttafeln, Schichtstufen und Schichtkämme aus
Sedimentgesteinen des mesozoischen Deckgebirges
Oberrheingraben
Vulkangebiete und Ries
Alpen und Alpenvorland
Veränderung der Flußeinzugsgebiete
Reliefformung unter dem Einfluß des Menschen
276
278
278
283
286
286
286
291
293
296
297
298
299
300
Literatur
308
Sachregister
329
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