Ringvorlesung I – Prüfungsklausur (120 min)

Ringvorlesung Geowiss. I WS 2004/05
Fragenkatalog zur Prüfungsklausur (120 min):
Fragen aus den einzelnen Bereichen:
(a) Kristallographie und Mineralogie (Frey/Gille)
1. Wie läßt sich ein Kristall definieren ? Was ist ein Mineral ?
2. (a) Welche (Namen !) und wieviele (Zahl !) Größen benötigt man zur Bestimmung eines
Raumgitters ? (b) Wie kann man diese Größen bestimmen ?
2. Welche Symmetrien muß der atomare Aufbau eins Kristalls haben, welche kann er
aufweisen ? Welcher Bedingung müssen die möglichen (Kristall-) Symmetrien genügen ?
4. (a) Was versteht man unter einem Kristallsystem ? (b) Wieviele unterscheidet man ?
(c) Nennen Sie zu jedem Kristallsystem je 1 (und nur 1) Mineral !
5. Was versteht man unter einer Kristallklasse ? Wieviel verschiedene Kristallklassen
unterscheidet man ? Wieviele lassen sich mit Röntgenbeugungsmethoden voneinander
unterscheiden ?
6. Ein Mineral gehöre zur Kristallklasse 4mm. Zu welchem Kristallsystem gehört dieses
Mineral ? Erläutern Sie die auftretenden Symmetrieelemente (Qualität, Anzahl, Orientierung)
7. Was versteht man unter Netzebenenscharen eines Kristalls ? Erläutern Sie dies am Beispiel
der (102)-Schar.
8. Wie lautet die Bragg’sche Gleichung ? Erläutern Sie diese mittels einer Skizze !
9. Welche geowissenschaftlich relevante Anwendungen dieses Verfahrens kennen Sie ?
10. Wie kann man Symmetrien (auch sehr kleiner !) Kristalle erkennen / nachweisen ?
11. Was versteht man unter der „Struktur“ (eines Kristalls, Minerals) ?
12. Erläutern Sie das Prinzip der Kugelpackung für die (atomare) Strukturbildung !
13. Erläutern Sie das Prinzip der Lückenfüllung für (atomare) Strukturbildung !
14. Welche Bauprinzipien sind für den Aufbau von Silikatstrukturen wichtig ?
Wie lassen sich Silikate strukturell klassifizieren ?
15. Geben Sie zu den Mineralgruppen: Sulfide, Oxide, Inselsilkate, Schichtsilikate,
Gerüstsilikate je 1 Beispiel - mit Angabe der Strukturformel- an.
16. Zeichnen Sie in die abgebildete ebene Struktur alle Symmetrieelemente und die
Elementarzelle ein (Bild)
(b) Mineralogie, Petrologie, Vulkanologie (Dingwell/Masch/Fehr)
17. Woraus besteht Magma : (a) chemisch ? (b) physikalisch ?
18. Was ist magmatische Differentiation ?
19. Welche Eigenschaft von Magma beeinflusst am stärksten das Ausbruchverhalten eines
Vulkans ? Begründen Sie Ihre Antwort !
20. Was versteht man unter „Polymorphe“ ?
Nennen Sie Polymorphe für die 3 chem. Verbindungen: CaCO3, Al2SiO5, C
21. Welche Eigenschaften – außer der chemischer Zusammensetzung – können zur
Identifizierung eines Minerals (mit unbekannter Strukur) herangezogen werden ?
22. Erläutern Sie den Begriff und den Vorgang des Ionentausches. Nennen Sie 3 Beispiele mit
Angabe der Strukturformeln.
23. In Mischkristallsystemen ergibt sich bei der Erstarrung aus Schmelzen ein großes
Erstarrungsintervall. Skizzieren Sie ein entsprechendes Sytem (z.B. Forsterit/Fayalit oder
Albit/Anorthit). Geben Sie den Liquidus und Solidus an, zeichnen Sie einen Abkühlungspfad
bis zur vollständigen Erstarrung
24. Definieren Sie den Vorgang der Gesteinsmetamorphose ! Welche (physikalischen)
Faktoren kontrollieren sie ?
25. Beschreiben Sie die geologische Konstellation, in der eine Regionalmetamorphose
abläuft. Wo sind derzeit solche Konstellationen vorhanden ?
26. Was versteht man unter einer thermometamorphen Aureole ? (Skizze anfertigen !)
27. In welchen Gesteinsgruppen ist ein Granat zu finden ?
Ein Granatmischkristall habe die Zusammensetzung (Angaben in Mol%):
15% Grossular, 47%Almandin, 38% Pyrop. Stellen Sie diese Zusammensetzung in einem
Konzentrationsdreieck für ein ternäres System dar.
28. Was versteht man unter Entmischung im festen Zustand ? Geben Sie 1 Beispiel an !
Wie erkennt man eine Entmischung megaskopisch ?
29. Was beinhaltet das Konzept der metamorphen Fazies ?
30. Nennen Sie 6 metamorphe Minerale und für jedes ein metamorphes Gestein
(Doppelnennungen möglich)
31. Welche 2 hauptsächlichen Fluide werden bei der Metamorphose freigesetzt/ zugeführt ?
32. Was ist Schieferung ? Welche verschiedenen phänomenologischen Ausbildungen gibt es ?
(c) Allgemeine Geologie – (Thuro/Rieder)
1 Plattentektonik
33. Erläutern Sie den Aufbau von Kruste und Oberem Mantel (Skizze)!
34. Welche Arten von Plattengrenzen gibt es? Welche mechanischen Prozesse spielen sich an
ihnen ab? (Skizzen!)
35. Welche Arten von Subduktionszonen gibt es? Erläutern Sie diese und nennen Sie
Beispiele auf der Erde!
36. Welche Gesteine entstehen im Umfeld der jeweiligen Plattengrenzen?
37. Erläutern Sie den Aufbau eines Mittelozeanischen Rückens / einer Subduktionszone und
die ablaufenden Prozesse! (mit Skizze)
38. Was versteht man unter einer Transformstörung?
39. Wer war der Begründer der Kontinentalverschiebungstheorie und welche Argumente
nannte er?
40. Nennen Sie einige moderne Argumente für die Kontinentaldrift!
41. Definieren Sie, was man unter einem Tsunami versteht! Erklären Sie, wie ein Tsunami
entsteht!
2 Vulkanismus
42. Nennen Sie mindestens drei typische Vulkanite mit unterschiedlichem Chemismus und
die jeweils zugehörigen Plutonite!
43. Welche charakteristische Verbreitung hat der Vulkanismus auf der Erde? Was versteht
man unter dem „Ring of Fire“?
44. Nennen Sie mindestens 4 typische Vulkan- oder Eruptionsformen! Welche
Charakteristischen Gesteine werden dabei gebildet?
45. Schildern und zeichnen Sie die Entstehung einer Caldera! Unter welchen Umständen
können Calderen entstehen?
46. Welche Eruptionsformen sind besonders zerstörerisch?
47. Nennen Sie drei aktive Vulkane in Europa / der Welt und ihre Eruptionsform!
48. Was versteht man unter einer Spalteneruption – einem Schildvulkan – einem Stratovulkan
... ?
49. Welche Naturgefahren gehen von Vulkanen aus?
3 Grundbegriffe Lagerungsverhältnisse & Tektonik
50. Welche Arten von bruchhaften Verformungsstrukturen kennen Sie? Mit Skizzen!
51. Welche Arten von bruchlosen Verformungsstrukturen kennen Sie? Mit Skizzen!
52. Skizzieren Sie eine Falte, zeichnen Sie ihre wichtigsten Elemente ein und und indizieren
Sie sie nach der Nomenklatur von Sander!
53. Zeichnen Sie eine Synklinale/Antiklinale im Profil und im Kartenbild und erläutern Sie
diese Strukturen!
54. Welche Verformungsstrukturen entstehen bei Kompression, welche bei Extension, welche
bei Scherung? Mit Skizzen!
55. Was versteht man unter einer Kluft und was unter einer Störung?
56. Wie äußern sich bruchlose Verformungen im Gebirge? Mit Skizze!
57. Was versteht man unter Vergenz, einer Überschiebung, einen Graben, einem Horst? Mit
Skizzen!
58. Was versteht man unter dem Prinzip von Steno?
59. Welche Diskordanzen lassen sich unterscheiden? Skizzieren Sie sie!
60. Ordnen Sie die Reihenfolge der Ablagerung oder Intrusion in der Skizze der Abb. 9.9!
4 Verwitterung
61. Welche Arten der Verwitterung nach dem Prozess lassen sich unterscheiden?
62. Auf welchem physikalischen Prozess basiert die „Physikalische Verwitterung“?
63. Nennen Sie drei Reaktionstypen der chemischen Verwitterung!
64. Welche Arten der physikalischen Verwitterung lassen sich unterscheiden?
65. Erklären Sie, warum die chemische und physikalische Verwitterung gekoppelt ist!
66. Beschreiben Sie die chemische Verwitterung von Feldspäten!
67. Beschreiben Sie die Entstehung von Karst!
68. Welche Auswirkungen hat Verwitterung auf einen geklüfteten Gebirgsverband (Beispiel,
Skizze)?
69. Was versteht man unter Erosion? Nennen Sie Formen der Erosion und ihre
Auswirkungen!
70. Was versteht man unter „Bodenbildung“? Wie ist ein klassisches Bodenprofil aufgebaut?
5 Sedimente & Sedimentgesteine
71. Welche Sedimenttypen lassen sich unterscheiden?
72. Was versteht man unter klastischen, chemischen und biogenen Sedimentgesteinen?
73. Was versteht man unter dem Hjulström-Diagramm und was sagt es aus? (mit Zeichnung!)
74. Von welchen Faktoren hängen Korngröße und Rundungsgrad in einem Sediment ab?
75. Welche generellen Aussagen lassen sich machen über die Sortierung und Rundung bei
Wassertransport, Lufttransport oder Eistransport?
76. Was versteht man unter Evaporiten? Erläutern Sie kurz die Entstehung von Gips/Anhydrit
und Steinsalz!
77. Nennen Sie die Klassifikationskriterien der Lockergesteine!
78. Was versteht man unter dem Begriff „Diagenese“ und welche Prozesse finden dabei statt?
79. Wie lässt sich die Gruppe der Sedimentgesteine unterteilen? Wie sind die jeweiligen
Bildungsbedingungen? Nennen Sie typische Vertreter für jede Unterteilung!
80. Beschreiben Sie die Unterschiede von Kalk – Dolomit – Mergel!
81. Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Breccie und Konglomerat!
6 Flüsse
82. Welche Arten von Strömung können unterschieden werden?
83. Welche Transportmechanismen gibt es in einem Fluss? Was versteht man unter dem
„Hjulstrøm-Diagramm“?
84. Welche typischen Ablagerungsstrukturen entstehen in Flusssedimenten? Wie sehen solche
Ablagerungen im Profilschnitt aus?
85. Was versteht man unter einem Mäander, was unter einem Zopfstrom? (Mit Skizzen)
Nennen Sie Beispiele!
86. Welche Form hat ein Schwemmfächer? Wie wird er aufgebaut?
87. Wie bilden sich Flussterrassen? Durch welche weiteren geologischen Prozesse können
Terrassen gebildet werden?
88. Was versteht man unter einer Wasserscheide?
89. Was versteht man unter der Gefällekurve eines Flusses und welche Prozesse beeinflussen
sie?
7 Wind & Windtransport
90. Erläutern Sie die Prozesse beim Windtransport!
91. Was versteht man unter Korrasion? Nennen Sie Beispiele!
92. Welche typischen Ablagerungsstrukturen entstehen in windtransportierten Sedimenten?
93. Wie lassen sich wind- und wassertransportierte Ablagerungen unterscheiden?
94. Welche Prozesse finden bei der Dünenwanderung statt? (Mit Skizze)
95. Welche Dünenformen können unterschieden werden? Skizzen Sie diese!
96. Skizzieren Sie die Sedimentstrukturen in einem Sandstein, der in einer Sandwüste gebildet
wurde!
97. Wie lassen sich Fluss- und Dünensedimente unterscheiden?
98. Wie entsteht ein Tafelberg, wie eine Pedimentfläche?
99. Was versteht man unter einem Windkanter, was unter Wüstenlack?
100. Erläutern Sie die gelogische Wirkung des Windes!
8 Gletscher & Eistransport
101. Wie fließt ein Gletscher? Was versteht man unter einem kalten und unter einem
temperierten Gletscher?
102. Erläutern Sie die erosive Wirkung eines Gletschers!
103. Beschreiben Sie die Tätigkeit eines Gletschers in einem Alpental mit seinen typischen
Erosions- und Ablagerungsformen! (Skizzen!)
104. Welche Ablagerungen werden von Gletschern hinterlassen, wie lassen sie sich
unterteilen? Mit Skizzen!
105. Nennen Sie mindestens drei typische Ablagerungen (Lockergesteine), die während der
Eiszeiten gebildet wurden!
106. Erläutern Sie die Entstehung von Moränen / Eisrandstausee-sedimenten / Flussterrassen
/ Lössablagerungen und wie sind die zugehörigen Ablagerungen (Lockergesteine)
zusammengesetzt?
107. Was versteht man unter Permafrost? Wie ist er auf der Welt verbreitet? Welche
Faktoren beeinflussen die Verbreitung und Lage? Welche Auswirkungen hat er in den
Alpen?
108. Was versteht man unter einem Blockgletscher und wie lässt sich seine Entstehung
erklären?
9 Meer entfällt da möglicherweise nicht gehalten
109. Wie hoch ist der mittlere Salzgehalt des Meeres?
110. Erläutern Sie, wie die Wellenbewegung zustande kommt! Wodurch entsteht eine
Brandung?
111. Welche erosiven Prozesse an Küsten gibt es?
112. Was versteht man unter den „Gezeiten“ und wie entstehen sie!
113. Was versteht man unter einer Nehrung / einer Brandungsplattform / einer Strandterrasse
/ einem Seamount / einer Flyschbildung / einem Turbidit?
114. Erläutern Sie, wie ein Turbidit entsteht!
115. Welche Sedimente entstehen im tiefen Ozean?
116. Zeichnen sie ein Profil durch die zentrale Grabenstruktur eines Mittelozeanischen
Rückens
117. Erläutern sie die Entwicklung eines klassischen Korallenriffs im Pazifik oder Indik!
118. Was versteht man unter der Karbonat-Kompensationstiefe
(e) Geophysik (Bunge)
119. Nennen Sie die drei verschiedenen Arten tektonischer Plattengrenzen
120. Welche 3 radioaktiven Elemente tragen den Hauptteil zur inneren Wärmeproduktion der
Erde bei ?
121. Was versteht man unter dem Begriff „Geotherme“ ? Wie hoch ist der Temperatursprung
durch die Lithoshäre ?
122. Was ist ein „Euler-Rotationspol“ ? Erläutern Sie das Konzept der Plattentektonik mit
Hilfe der Euler-Rotationspole .
123. Nennen Sie die 5 Hauptregionen des Erdinneren .
124. In welcher Region wird das magnetische Feld unseres Planeten erzeugt ? Welche
dynamischen Prozesse werden für die Entstehung des Erdmagnetfeldes verantwortlich
gemacht ?
125. Nennen Sie die 4 Arten seismischer Wellen, die Sie in der Ringvorlesung kennengelernt
haben. Wie unterscheiden sich diese Wellenarten ?
(e) Geochemie (Hegner/Rocholl)
126. Welche geowissenschaftliche Fragen können mit den „Werkzeugen der Geochemie“
untersucht werden (4 Beispiele) ?
127. Nennen Sie die wichtigsten geochemischen Reservoire und ihre wichtigen Elemente (je
4)
128. Was sind radiogene Isotope ? Nennen Sie 2 ! Was kann mit ihnen untersucht werden ?
Nennen Sie 2 Anwendungsbeispiele!
129. Aus welchem Gestein/Material ist die Erde enstanden ?
130. Wie und wo enstehen Elemente ?
131. Nennen Sie die typischen Gesteine der kontinentalen und der ozeanischen Kruste ?
Welche Hauptelemente charakterisieren die Gesteine (jeweils 4 Beispiele !)
132. Erläutern Sie die Begriffe Hauptelemente und Spurenelemente
133. Welche Elemente sind in der Geochemie der stabilen Isotope von Bedeutung (3
Beispiele)
134. Welche geowissenschaftlichen Fragen können mit stabilen Isotopen untersucht werden
?
135. Nennen Sie die 4 häufigsten in Meerwasser gelösten Elemente
136. Woher stammen die im Meerwasser gelösten Elemente ?
137. Wie kann man das absolute Alter von Gesteinen bestimmen ?