Lernziele „Physische Geographie“ (GG 420)
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Lernziele Physische Geographie GG420 Petra Kälin 5. Lithosphäre Die ozeanische Kruste (dünn, basaltisches Material) und die kontinentale Kruste (mächtig, granitisches Material) bilden zusammen mit dem obersten Erdmantel eine starre Einheit, die Lithosphäre. 1. Sie kennen die heute bekannte innere Struktur der Erde (Skript S. 68) Die Erde ist aus mindestens 7 Schalen aufgebaut. Die 7 Schalen unterscheiden sich durch folgende Merkmale: Temperatur: Erdwärme ist die wichtigste innere Energiequelle. Sie ist von grosser Bedeutung für endogene Dynamik (Vulkanismus, Hot Spots etc.) Wichtige Grösse: Geothermischer Gradient in der kontinentalen Kruste: Wärmezunahme 30°C/km (=durchschnittlicher Wert in den oberen Lagen) Druck: Kontinuierlicher aber nicht linearer Anstieg Dichte: Steigt in Richtung Erdinneres nicht kontinuierlich sondern sprunghaft an Viskosität: Festigkeit der Gesteine bestimmt durch Druck und Temperatur Es gibt zwei Gliederungsmöglichkeiten: Zusammensetzung: Viskosität: Kern – Mantel – Kruste innerer/äusserer Kern – Mesosphäre – Asthenosphäre - Lithospähre 2. Sie können den Einfluss der Schalenstruktur auf Erdbebenwellen erläutern. (Skipt S. 68-69) Die Erdbebenwellen (P- und S-Wellen) bewegen sich je nach Erdschale unterschiedlich schnell fort. Bei Schalenwechsel werden sie gebrochen oder reflektiert (d.h. sie laufen nicht auf der gleichen Linie weiter siehe Bild unten rechts. Begriffe: Hypozentrum: Ursprungsort des Erdbebens (im Erdinnern) Epizentrum: Stelle auf der Erdoberfläche unmittelbar über dem Hypozentrum P- / S-Welle: seismische Wellen mit unterschiedlichen Wellenbewegung 68612132 Seite 1/4 Lernziele Physische Geographie GG420 Nicht maßstabgerechte schematische Darstellung der Ausbreitung seismischer Wellen Petra Kälin Verlauf der Erdbebenwellen im Erdkörper Quelle: (c) Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus AG, 2005 3. Sie können die Theorie der Plattentektonik erklären und mit Beispielen erläutern. (Skript S.70-71) Dass sich das Aussehen der Erde langfristig ändert, wurde zum ersten Mal 1915 von Alfred Wegener zur Diskussion gestellt. Er äußerte damals die Hypothese, dass die Erde vor rund 200 Millionen Jahren nur einen einzigen »Superkontinent« besessen habe, den er Pangäa nannte. Als dieser Superkontinent auseinander brach, setzte eine langsame Kontinentalverschiebung ein. Die Lithosphäre besteht aus sechs großen, mehr oder weniger starren Platten, zwischen die kleinere Platten eingeschaltet sind (insgesamt 20), die sich auf der Asthenosphäre bewegen. Wo diese Platten auseinander driften, entstehen Dehnungsfugen (hohe Seismizität und starke Wärmestrahlung). Beispiele: Mittelozeanische Rücken, Inselgruppe kleine Antillen Dort, wo zwei solcher Platten aufeinander treffen, finden die Geologen zwei Phänomene: Zum einen faltet sich das Gestein auf und es entstehen Gebirge. Zum anderen taucht eine der beiden Platten in der Regel der Meeresboden unter die andere, die kontinentale, ab. Da die Platten dabei aneinander vorbei »schrammen«, bauen sich immer wieder Spannungen auf, Erdbeben. Beispiele: Beispiele: Anden, Himalaja (Erdbeben Kaschmir) Hot Spots = punktuell auftretende Gebiete mit hohem Wärmefluss ergibt eine Reihe von Vulkanen (Inseln), da die ozeanische Platte driftet (sich also relativ zum Hot Spot bewegt) Inselketten (Hawaii) siehe auch nächstes Lernziel 68612132 Seite 2/4 Lernziele Physische Geographie GG420 Petra Kälin 4. Sie sind mit den wichtigsten Arten von Plattengrenzen vertraut und können die zugrunde liegenden Mechanismen beschreiben. (Skript S.72) Divergente oder konstruktive Plattengrenzen: Zwei Platten bewegen sich voneinander weg Magmaaufstieg (Bildung mittelozeanische Rücken) Konvergente oder destruktive Plattengrenzen: a) Eine kontinentale und eine ozeanische Platte bewegen sich aufeinander zu. Die ozeanische Platte taucht unter die andere (Subduktionszone). Inselbögen (Aleuten), Kettengebirge (Anden), Vulkanismus (Erdbeben mit tief liegenden Epizentren) b) Zwei kontinentale Platten kollidieren. (keine Subduktion) Faltengebirgen (Himalaja, Alpen) Konservative oder konservierende Plattengrenzen (Scherzonen): Zwei Platten bewegen sich aneinander vorbei. Erdbeben (San Andreas Störung, Kalifornien) 5. Sie Können das Prinzip der Radiokarbonmethode erklären und mit Anwendungsbeispielen verdeutlichen. (Skript S. 76ff.) Das Prinzip der Radiokarbonmethode beruht auf der Messung der Konzentration von Kohlestoff 14 C in organischem Material. Man weiss, dass die Halbwertszeit (Zeit bis sich der Anteil der 14C Isotope halbiert hat) bei 14C 5730Jahre beträgt. Wenn man nun die noch vorhandene Konzentration von 14C misst, kann man das Alter des organischen Stoffes bestimmen. Je geringer der Radiokarbongehalt, desto älter die Probe. Problem: Der Radiokarbongehalt in der Atmosphäre schwankt. So kann man nicht mit Sicherheit sagen, wie viel Radiokarbon am Anfang (beim Tod des organischen Materials) vorhanden war. d.h. Ausgangswert nicht klar Altersbestimmung evtl. fehlerhaft! Anwendungsbeispiel: Holstückchen oder anderes organisches Material, dass in einer bestimmten Gesteinsschicht gefunden wurde, ermöglicht Alter der Gesteinsschicht zu bestimmen. 6. Sie sind mit der Methode der Dendrochronologie vertraut, kennen Vor- und Nachteile & typische Anwendungsbereiche. (Skript S. 77ff.) Absolute Altersbestimmung aufgrund der Jahresringe eines Baumes. Mit Hilfe der Dendrochronologie lässt sich das Alter von Holz einordnen. Bäume bilden jedes Jahr einen charakteristischen Wachstumsring, dessen Stärke von der Witterung des betreffenden Jahres abhängt. Durch Baumscheiben mit teilweise überlappenden Jahresringen kann man das Alter von Hölzern weit zurückverfolgen.1 Anwendungsbereiche: - Archäologie (Pfahlbauten) - Siedlungsforschung - Baugeschichte - Paläoklimatologie (Klimaverhältnisse der Vergangenheit aufgrund der unterschiedlichen Breite der Jarhrringe) - etc. Begriffe: Cross dating: 1 (Überbrückungsverfahren) Verlängerung der Chronologie durch Überlappungen der Jahresringe durch mehrer Bäume kann man so eine lange Zeit abdecken (Grafik Skript S. 78) Encarta, 1993-2003 68612132 Seite 3/4 Lernziele Physische Geographie GG420 Petra Kälin Skeletonplot: Vergleich der Jahrringe mit den Vor- und Nachjahren. Nur für kurze Sequenzen und nur in einem kleinen Gebiet anwendbar. Jahrringbreitemessung: halbautomatische Messung (mit Binokular und Computer), auf 1/100 genaue Messung Gleichläufigkeit: Mass für die Ähnlichkeit zweier Kurven t-Wert: Korrelationstest 7. Sie haben einen Überblick über die wichtigsten absoluten & relativen Datierungsmethoden, deren Messprinzipen & Zeitskalen. (Skript S. 76) Relativ zeitliche Gliederung: Stratigraphie (=Schichtenkunde), ordnet die Gesteine (Schichten) nach ihrer zeitlichen und räumlichen Bildungsfolge, meist mithilfe von Fossilien. Nach dem stratigraphischen Grundgesetz sind bei ungestörter Lagerung die tieferen Schichten älter als die höheren Schichten. 2 Absolute Datierungsmethoden: Radiometrische Methoden Bestimmung aufgrund Halbwertszeiten von Isotopen (Radiokarbonmethode.) Dendrochronologie siehe oben Aminosäuredatierung Verfahren zur absoluten Altersbestimmung von fossilen Knochen und Zähnen, das die optische Aktivität von Aminosäuren ausnutzt. Warvendatierung Warve = Sedimentschicht, die sich innerhalb eines Jahres in einem stehenden Gewässer abgesetzt hat. Um das Alter der eiszeitlichen Ablagerungen aus dem Pleistozän zu bestimmen, wurden Warven gezählt und miteinander verglichen.3 8. Sie verstehen, wie man holozäne Gletscherschwankungen rekonstruieren kann. Holozän = Postglazial (die ca. 10'000 Jahre nach Ende der letzten Eiszeit) Siehe Tabelle Seite 82. im Skript 2 Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus AG, 2005 3 Encarta, Microsoft Corporation 1993-2003 68612132 Seite 4/4
