Inhaltsverzeichnis TEIL A Vorwort zur zweiten Auflage 7 Endogene Kräfte - Grundlagen der Tektonik und der Gesteinsbildung 9 Einstieg 10 1 Entstehung, Aufbau und Dynamik des Erdkörpers 11 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 11 12 13 13 15 15 16 16 18 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 Entstehung des Sonnensystems - Geburt der Erde Schalenbau der Erde Erdkruste Erdmantel Erdkern Wissen um den Schalenbau der Erde Plattentektonik Entdeckung der Plattentektonik Mosaik tektonischer Platten Mantelkonvektion oder Gravitation - weshalb bewegen sich die Lithosphärenplatten? Konvergente Plattenbewegung Divergente Plattenbewegung Transformstörung Isostasie - der Motor der vertikalen Plattenbewegung 2 Gesteine 31 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.6 Mineralien Was sind Mineralien? Eigenschaften von Mineralien: Kristallstruktur Physikalische Eigenschaften von Mineralien Weitere Eigenschaften Einige wichtige Mineralien im Überblick Gesteinskunde - Petrografie Gesteine - Dokumente geologischer Prozesse und der Erdgeschichte Einteilung der Gesteine Magmatische Gesteine Wie entsteht Magma? Entstehung magmatischer Gesteine Sedimentgesteine Entstehung der Sedimentgesteine Charakteristika der Sedimentgesteine Einteilung der Sedimentgesteine Klastische Sedimente Chemische Sedimente, biogene Sedimente und Karbonate Ablagerungsraum bestimmt die Fazies Metamorphe Gesteine Was passiert bei der Gesteinsmetamorphose? Metamorphe Gesteinstypen W o entstehen metamorphe Gesteine? Kreislauf der Gesteine 31 31 32 33 35 35 37 37 39 40 40 42 47 48 49 51 51 52 61 65 65 66 69 70 http://d-nb.info/1031580263 19 22 24 27 27 TEIL B W irk ung endogener Kräfte - Deformation, Erdbeben und Vulkanismus 7 3 Einstieg 74 3 Ungestörte Lagerungsformen der Gesteine 75 3.1 3.2 Was uns ein Steinbruch erzählt - das stratigrafische Grundgesetz Horizontale Schichten bilden Tafelländer 75 77 4 Grundformen der Gesteinsdeformation 79 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.5 Überblick über die Plattenbewegungen Horizontale Bewegungen Vertikale Bewegungen Unelastische Gesteinsdeformation oder Bruchtektonik Abschiebung Aufschiebung Blattverschiebung Plastische Gesteinsdeformation oder Faltentektonik Falten Grossräumige Verbiegungen - Dom, Kulmination, Depression Deckenüberschiebung Besondere Schichtfolgen - Klippe und Fenster 79 79 79 80 80 81 81 82 82 84 86 88 5 Geologie der Schweiz 90 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.3 5.4 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 Grosslandschaften der Schweiz Entstehung von Alpen, Mittelland und Jura Trias (250-206 Mio. Jahre vor heute) Jura (206-144 Mio. Jahre vor heute) Obere Kreide (ca. 90 Mio. Jahre vor heute) Anfang Tertiär (65-36 Mio. Jahre vor heute) Mittleres Tertiär (36-34 Mio. Jahre vor heute) Zweite Hälfte des Tertiärs (24-5 Mio. Jahre vor heute) Ende Tertiär (5-1.8 Mio. Jahre vor heute) Alpen Mittelland Jura Kettenjura Plateaujura Tafeljura 90 91 91 91 92 92 93 94 95 96 97 98 100 101 101 6 Erdbeben 102 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.3 6.3.1 6.3.2 6.4 6.4.1 6.4.2 6.5 6.5.1 6.5.2 6.6 Warum bebt die Erde? Erdbebenwellen Raumwellen Oberflächenwellen Messung der Erdbebenwellen Bestimmung des Epizentrums Stärke des Bebens - Magnitude und Intensität Magnitude Intensität Auswirkungen von Erdbeben Direkte Auswirkungen Indirekte Auswirkungen Vorhersage-und Vorbeugemassnahmen Erdbebenvorhersage Vorbeugemassnahmen - erdbebensicheres Bauen Ausbreitung der Erdbebenwellen - das Wissen um den Schalenbau der Erde 103 104 104 105 106 107 110 110 111 112 112 112 113 113 114 114 7 Vulkanismus 117 7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 Ursachen des Vulkanismus - die verschiedenen Vulkantypen Vulkanismus an Spreading-Zonen Vulkanismus an Subduktionszonen Hot Spots Besondere Vulkantypen Maar Caldera Vulkanische Begleiterscheinungen Pyroklastische Ströme Lahare Vulkanische Gase 117 118 120 122 125 125 125 127 127 127 128 7.3.4 7.3.5 7.4 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.5.5 7.6 Heisse Quellen Black Smokers Erosionsformen erloschener Vulkane Geografische Bedeutung der Vulkane Überwachung und Warnung vor Ausbrüchen Einflüsse der Vulkane auf das Klima der Erde Vulkanerde ist fruchtbar Vulkane als Touristenattraktion Thermische Nutzung der Vulkane Beziehungen zwischen Plattentektonik, Erdbeben und Vulkanismus 128 129 130 131 131 132 132 133 133 134 TEIL C W i r k u n g exogener Kräfte - Geomorphologie 137 Einstieg 138 8 Übersicht über die exogenen Kräfte 139 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 Verwitterung Chemische Verwitterung Mechanische Verwitterung Zerfallsrate Erosion 139 139 142 143 144 9 Denudation 146 9.1 9.2 Denudationsvorgänge bei festem Gestein Denudationsvorgänge bei unverfestigtem Material 146 148 10 Wind als exogene Kraft 149 10.1 10.2 10.2.1 10.2.2 10.2.3 Wirkungen des Windes Landschaft geprägt von Sonne und Wind: die Wüste Überblick Einteilung der Wüsten Landschaftsformen der Wüste 149 149 149 150 152 11 Wasser als exogene Kraft 157 11.1 11.1.1 11.1.2 11.1.3 11.1.4 11.1.5 11.2 11.2.1 11.2.2 Wirkungen der Fliessgewässer Bedingungen der fluvialen Erosion Flusserosion, Erosionsbasis und Talformen Rückschreitende Erosion und die daraus resultierenden Landschaftsformen Fluviale Ablagerungsformen Flusskorrektionen Karsterscheinungen Oberirdischer Karst Unterirdischer Karst 157 158 159 162 165 165 168 169 170 12 Wirkungen des Eises 173 12.1 12.2 12.3 12.4 12.4.1 12.4.2 12.4.3 12.4.4 12.5 12.5.1 12.5.2 12.6 12.6.1 12.6.2 12.6.3 12.6.4 12.7 Bedeutung der Gletscher Entstehung und Eigenschaften von Gletschereis Gletschertypen Formen der glazialen Erosion Arbeitsweise des Gletschers Kar Trogtal Schleif-und Kratzspuren - Zeugen einstiger Gletscher Glaziale und fluvioglaziale Ablagerungen Moränen Findlinge, Drumlins, Erdpyramiden und Sander Glazial geformte Landschaften Gletscher bilden Seen Urstromtäler Lössdecken Glaziale Serie Gletscherschwund - die neuen Naturgefahren 173 174 176 179 179 179 180 180 182 182 185 188 188 188 189 190 192 13 Geomorphologische Landschaftstypen 194 13.1 13.2 Gebirgslandschaften Schichtstufenlandschaften 194 196 14 Bodenkunde 197 14.1 14.1.1 14.1.2 14.1.3 14.1.4 14.1.5 14.1.6 14.1.7 14.1.8 14.2 Was ist Boden? Zusammensetzung der Böden Bodenbildung Bodenprofil Klimatypische Böden Braunerde Grauerde Schwarzerde Roterde Bodenerosion - eine weltweite Gefahr 197 197 198 198 199 200 201 201 202 203 TEIL D Anhang 205 Gesamtzusammenfassung 206 Lösungen zu den Aufgaben 220 Quellenverzeichnis 231 Glossar 233 Stichwortverzeichnis 240