Basisexperiment – Deckenbau, Gebirgsbildung

Lehrerversion
Basisexperiment – Deckenbau, Gebirgsbildung
Lehrplanbezug: Faltengebirge, Tektonik
Ziel:
Die Schüler sollen die Abläufe bei der Bildung eines Faltengebirges
nachvollziehen können
Versuch 1: Deckenüberschiebung
Für die folgenden Experimente sind einige Vorbereitungen notwendig. Die dafür benötigten
Materialien sind kostengünstig zu beschaffen; Holzbearbeitungen könnten in
Zusammenarbeit mit Werkerziehung durchgeführt werden.
Material: rechteckiges Plastikbecken (ca, 40 x 30 x 25 cm), klar durchsichtig (oder Aquarium
aus Glas), 2 Holzstücke (ca. 34,5 x 15 x 7,5 cm).
Durchführung: Die Holzstücke werden seitlich (wasserunlöslicher Filzstift!) mit schematisierten geologischen Schichten bemalt. Zuerst wird ein Holzstück ins mit Wasser gefüllte
Becken gelegt und die Einsinktiefe gemessen. Dann wird das zweite Stück darauf gelegt; es
soll die absolute und die relativ größere Einsinktiefe der „geologischen Schichten“ gemessen
bzw. umgerechnet werden. In der Oberstufe kann auf „reale“ Verhältnisse mit der Überlagerung von Kalk oder Basalt umgerechnet werden.
Modell Deckenbau
Modell Faltengebirge
Interpretation: Bei einer Deckenüberschiebung kommt es durch den auflagernden Druck zu einem
tieferen Einsinken.
Versuch 2: Faltengebirge
Mit verschieden farbigem Plastillin werden übereinander gelagerte geologische Schichten
dargestellt. Zwei seitlich angelegte Holzblöcke symbolisieren konvergierende Platten, die
Schichten dazwischen werden aufgefaltet. Mit einem Messer kann die Erosion durch Kappen
der oberen Schichten dargestellt werden. Die Schüler sollen eine Profilskizze und eine
geologische Karte entwerfen.
Vermittelte Grundkompetenzen aus diesem Basisexperiment
Fachwissen
Decken, Falten, Platten, Gebirgsbildung
Exp. Fertigkeiten
Herstellung von Demonstrationsmaterial
Interpretationsfähigkeit
Prinzipien der Gebirgsbildung
© Weigerstorfer
Schülerversion
Basisexperiment – Deckenbau, Gebirgsbildung
Versuch 1: Deckenüberschiebung
Mit den vorgelegten Materialien sollen die Vorgänge bei einer Überschiebung von Gesteinsdecken nachgestellt werden. Natürlich schwimmen Gesteinsdecken nicht auf Wasser; bei
den entstehenden hohen Drucken während einer Gebirgsbildung verhalten sich aber auch
Gesteine plastisch.
Material: rechteckiges Plastikbecken (ca, 40 x 30 x 25 cm), klar durchsichtig (oder Aquarium
aus Glas), 2 Holzstücke (ca. 34,5 x 15 x 7,5 cm), wasserunlöslicher Filzschreiber, Lineal.
Durchführung: Die Holzstücke werden seitlich (wasserunlöslicher Filzstift!) mit schematisierten geologischen Schichten bemalt. Zuerst wird ein Holzstück ins mit Wasser
gefüllte Becken gelegt und die Einsinktiefe gemessen. Dann wird das zweite Stück
darauf gelegt; es soll die absolute und die relativ größere Einsinktiefe der
„geologischen Schichten“ gemessen bzw. umgerechnet werden.
Beobachtung: Durch die „Deckenüberschiebung“ nimmt die Einsinktiefe zu.
Modell Deckenbau
Modell Faltengebirge
Versuch 2: Faltengebirge
Mit verschieden farbigem Plastillin werden übereinander gelagerte geologische Schichten
dargestellt. Zwei seitlich angelegte Holzblöcke symbolisieren konvergierende Platten, die
Schichten dazwischen werden aufgefaltet. Mit einem Messer kann die Erosion durch Kappen
der oberen Schichten dargestellt werden. Zeichne ein Profil durch die geologischen
Schichten und eine geologische Oberflächen - Karte nach der „Erosion“.
Material: Plastillin in verschiedenen Farben, Nudelwalker, Messer, Unterlage, 2 Holzblöcke.
Durchführung: Walke die Plastillin-Blöcke aus, lege sie fest übereinander. Schiebe dann mit 2 Holzblöcken auf einer Papier-Unterlage die geologischen Schichten zusammen, bis sie eine Falte bilden.
Mit dem Messer kannst du die Erosion nachstellen, indem du zur Hälfte den oberen Teil der Falte
kappst.
© Weigerstorfer
Lehrerversion
KOPEx – Deckenbau, Gebirgsbildung, Grabenbruch
Voraussetzung: Grundkompetenzen aus den Basisexperimenten Deckenbau, Gebirgsbildung, Plattentektonik
Gedankliche Problemstellungen:
G-1: Meer und Gebirge sind Geschwister
Gebirgsbildungen sind fast immer auf plattentektonische Vorgänge zurückzuführen. Der Orogenese ging eine
Sedimentationsphase in einem Geosynklinalmeer voraus, das durch Absenkung von Krustenbereichen durch
Auseinanderdriften benachbarter Platten entstand. Vor 30-50 Millionen Jahren begann die Auffaltung der
Alpen durch die Kollision der eurasischen Platte mit einem Teil der afrikanischen Platte. Die Schüler sollen die
wesentlichen Gebirgsbildungsvorgänge zeichnerisch und in Modellen entwickeln und darstellen.
Material: Zeichenmaterial, geologische Karte der Alpen.
Experimentelle Problemstellungen:
E-1: Meer und Gebirge sind Geschwister - Simulation eines Grabenbruchs
Als tektonischen Graben bezeichnet der Geologe eine Bruchstruktur, bei der ein langgestrecktes, keilförmiges
Krustenstück gegenüber seinen Flanken eingesunken ist. Die Schüler sollen die geologischen Verhältnisse
am Beispiel Oberrheingraben erarbeiten (Internetrecherche), zeichnerisch umsetzen und Modelle
erarbeiten, die die Verhältnisse an einem Grabenbruch demonstrieren. Die Materialien der vorherigen
Versuche können verwendet werden, auch Bearbeitungen sind erlaubt (Hinweis: Bandsäge der
Werkerzieher zur Bearbeitung der Vierkanthölzer).
Holzmodell
Skizze Oberrheingraben
Material: Plastillin, Kantholz, Plastikbehälter mit Wasser, Zeichenmaterial, geologische Karten.
Zuordnung zur Handlungskompetenz
BEx
G-1
E-1
X
X
X
X
X
X
X
Erfassung
„Beobachten & Erfassen“
„Untersuchen & Bearbeiten“
Beschreibung - Fachsprache
Zuordnung
Untersuchungsfrage stellen
X
Hypothesen aufstellen
Recherche
Planung eines Experiments
Protokollführung
Durchführung eines Experiments
Interpretation der Ergebnisse
Kommunikation
X
X
X
X
X
X
X
X
© Weigerstorfer
Schülerversion
KOPEx – Deckenbau, Gebirgsbildung, Grabenbruch
Voraussetzung: Grundkompetenzen aus den Basisexperimenten Deckenbau, Gebirgsbildung
Gedankliche Problemstellungen:
G-1: Meer und Gebirge sind Geschwister
Gebirgsbildungen sind fast immer auf plattentektonische Vorgänge zurückzuführen. Der
Orogenese ging eine Sedimentationsphase in einem Geosynklinalmeer voraus, das durch
Absenkung von Krustenbereichen durch Auseinanderdriften benachbarter Platten entstand.
Vor 30-50 Millionen Jahren begann die Auffaltung der Alpen durch die Kollision der
eurasischen Platte mit einem Teil der afrikanischen Platte.
Versuche mindestens 3 tektonische Vorgänge im Zusammenhang mit der Bildung eines
Faltengebirges zu zeichnen.
Experimentelle Problemstellungen:
E-1: Meer und Gebirge sind Geschwister - Simulation eines Grabenbruchs
Als tektonischen Graben bezeichnet der Geologe eine Bruchstruktur, bei der ein
langgestrecktes, keilförmiges Krustenstück gegenüber seinen Flanken eingesunken ist.
Erstelle nach Internetrecherche zeichnerische Modelle dieser plattentektonischen Vorgänge.
Verwende die vorgelegten Materialien, um die Situation am Oberrheingraben im 3DModell nachzustellen (wegen einer Bandsäge wende dich an Werkerzieher). Finde
Erklärungen für das Verhalten der Holzblöcke bei der Durchführung des Experiments.
Material: Plastillin, Kantholz, Plastikbehälter mit Wasser, Zeichenmaterial, geologische
Karten.
© Weigerstorfer