Prüfungsklausur (120 min)

Ringvorlesung Geowiss. I WS 2003/04
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) Geologie – (Miller/Spaun/Rieder)
33. Welche Methoden der Erdbebenvoraussage kennen Sie ? Welche Methoden der
Schadensminderung
34. Wie ensteht Schieferung ? Welche Arten der Schieferung kennen Sie ? Wie unterscheiden
sie sich ?
35. Was versteht man unter einer „flower structure ?
36. Beschreiben Sie die Vorgänge bei der Verwitterung von Sulfiden / …von Silikaten ?
37. Welche gängigen Methoden der Klassifikation von Karbonatgesteinen kennen Sie ?
38. Beschreiben Sie im Detail die Klassifikation von klastischen Sedimenten (DIN4022) ?
39. Wodurch unterscheiden sich voneinander: Konglomerat – Fanglomerat – Tillit ?
40. Was versteht man unter einer Bouma-Folge ? Beschreiben Sie deren Abschnitte.
41. Beschreiben Sie (kurz) die Begriffe: Olisthostrom, Riff, euxinische Fazies, Epilimnion,…
42. Erklären Sie den Unterschied zwischen Schieferton und Tonschiefer !
43. Definieren Sie Streichen und Fallen !
44. Nennen Sie die 3 Hauptgruppen der Sedimentgesteine, geben Sie jeweils 2 Beispiele !
45. Wie sind die Korngrößen (in mm) von Ton, Schluff, Sand , Kies voneinander abgegrenzt ?
Geben Sie auch die weitere Untergliederung möglichst genau an.
46. Nennen Sie die verschiedenen Arten von Bindemitteln bei Sedimentgesteinen
47. Was versteht man unter Diagnese ? Welche Faktoren spielen dabei eine besondere Rolle?
48. In der Geologie gibt es 2 gängige Methoden, die Raumlage von Flächen anzugeben.
Formen Sie folgende Messdaten in die jeweils andere Schreibweise um:
50/30 NW, 78/62 SE ; 225/12 , 009/74
49. Erklären Sie die Entstehung von Hornsteinkonkretionen in Kalksteinen
50. Was versteht man unter Mergel ? Wie ist er in das Gliederungsprinzip der
Sedimentgesteine einzuordnen ?
51. Welche besondere Eigenschaft hat Steinsalz ? Welche geologischen Konsequenzen und
Besonderheiten ergeben sich daraus.
(e) Geophysik (Bunge)
52. Nennen Sie die drei verschiedenen Arten tektonischer Plattengrenzen
53. Welche 3 radioaktiven Elemente tragen den Hauptteil zur inneren Wärmeproduktion der
Erde bei ?
54. Was versteht man unter dem Begriff „Geotherme“ ? Wie hoch ist der Temperatursprung
durch die Lithoshäre ?
55. Was ist ein „Euler-Rotationspol“ ? Erläutern Sie das Konzept der Plattentektonik mit
Hilfe der Euler-Rotationspole .
56. Nennen Sie die 5 Hauptregionen des Erdinneren .
57. In welcher Region wird das magnetische Feld unseres Planeten erzeugt ? Welche
dynamischen Prozesse werden für die Entstehung des Erdmagnetfeldes verantwortlich
gemacht ?
58. Nennen Sie die 4 Arten seismischer Wellen, die Sie in der Ringvorlesung kennengelernt
haben. Wie unterscheiden sich diese Wellenarten ?
(e) Geochemie (Hegner/Rocholl)
59. Welche geowissenschaftliche Fragen können mit den „Werkzeugen der Geochemie“
untersucht werden (4 Beispiele) ?
60. Nennen Sie die wichtigsten geochemischen Reservoire und ihre wichtigen Elemente (je 4)
61. Was sind radiogene Isotope ? Nennen Sie 2 ! Was kann mit ihnen untersucht werden ?
Nennen Sie 2 Anwendungsbeispiele!
62. Aus welchem Gestein/Material ist die Erde enstanden ?
63. Wie und wo enstehen Elemente ?
64. Nennen Sie die typischen Gesteine der kontinentalen und der ozeanischen Kruste ?
Welche Hauptelemente charakterisieren die Gesteine (jeweils 4 Beispiele !)
65. Erläutern Sie die Begriffe Hauptelemente und Spurenelemente
66. Welche Elemente sind in der Geochemie der stabilen Isotope von Bedeutung (3 Beispiele)
67. Welche geowissenschaftlichen Fragen können mit stabilen Isotopen untersucht werden ?
68. Nennen Sie die 4 häufigsten in Meerwasser gelösten Elemente
69. Woher stammen die im Meerwasser gelösten Elemente ?
70. Wie kann man das absolute Alter von Gesteinen bestimmen ?