Geomorphologie Eine Einführung
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Harald Zepp Geomorphologie Eine Einführung 3., durchgesehene Auflage Ferdinand Schöningh Paderborn • München • Wien • Zürich Inhalt Vorwort 1 1.1 1.2 l Gegenstand, Aufgabe und Gliederung der Geomorphologie . . . 11 13 1.3 1.4 Gegenstand und Stellung der Geomorphologie Gliederung der Geomorphologie: Reliefbildende und formbildende Prozesse Vielfalt geomorphologischer Formen Zur Bedeutung des Reliefs und der Geomorphologie 17 21 23 | 2 '— Die Entstehung von Kontinenten, Gebirgen und Ozeanen (Mega- und Makrorelief) 26 2.1 2.2 Hypsometrische Kurve Plattentektonik 26 29 j 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 I Material, Prozesse und Strukturen der kontinentalen Kruste . . . 13 39 Tektonik Tektonische Bewegungen Lagerungsformen und einfache tektonische Strukturen Geologische Zeitrechnung und erdgeschichtliche Entwicklung Gesteine und ihre geomorphologische Bedeutung Eigenschaften und Bedeutung von Gesteinen Minerale Kreislauf der Gesteine •. Magmatite Sedimente und Sedimentgesteine Metamorphe Gesteine 39 39 41 47 51 51 52 54 55 59 63 Das Relief der Erde: Konzepte und Modellvorstellungen 69 Modellvorstellungen in der Geomorphologie Der Abtragungs-Zyklus von W.M. DAVIS (1899) . Das exponentielle Abtragungsmodell nach STRAHLER/STRAHLER (1992) . Denudationsraten in Flußeinzugsgebieten Klimagebundenheit exogener Formungsprozesse 69 71 73 75 77 6 Inhalt 4.6 4.7 4.8 | p 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 Formen, korrelate Sedimente und Aktualismus Bedeutung des Klimawandels Relief als Ergebnis endogen-exogener Wechselwirkungen j Verwitterungsprozesse und Verwitterungsformen 78 78 79 81 81 82 82 83 84 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.4 5.4.1 5.4.2 5.5 5.5.1 5.5.2 5.6 Die Verwitterung als Teil der exogenen Dynamik Physikalische Verwitterung Druckentlastung und Abkühlung von Magmen Desorption und Adsorption von Wasser Temperaturwechsel Frostsprengung und andere Verwitterungseffekte durch Volumenvergrößerung Chemische Verwitterung Allgemeine Charakteristik Lösungsverwitterung Kationenaustausch Redox-Reaktionen (Oxidationsverwitterung) Hydrolyse und Protolyse (Säureverwitterung) Verwitterungsprodukte Wirkung der physikalischen Verwitterung Verwitterungsneubildungen und Prozesse der Bodenbildung Klimazonalität der Verwitterung Verwitterung in den feuchten Tropen Verwitterung in Trockengebieten Verwitterungsformen I Gravitative Massenbewegungen 99 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7.1 7.1.1 7.1.2 85 86 86 86 87 88 88 90 90 90 95 95 97 97 Typisierung von gravitativen Massenbewegungen Hangstabilität ;\ Sturzdenudation Versatzdenudation Denudation durch Rutschen und Gleiten Fließungen Komplexe gravitative Massenbewegungen Hangformung durch gravitative Massenbewegungen 99 101 103 105 106 107 108 109 Fluviale Formung 112 Hydrologische Grundlagen Wasserkreislauf und Abflußbildung Abflußganglinien und Abflußregime 113 113 115 7 Abfluß und Fließgeschwindigkeit Fließzustände Denudation durch fließendes Wasser Prozeßbetrachtung: Ablösung, Transport und Sedimentation Natürliche Spüldenudation und Bodenerosion Bodenerosionsformen Fluviale Prozesse im Gerinnebett Energieumsatz in fluvialen Systemen Erosion und Sedimenttransport Morphologische Gewässerstrukturen Akkumulation und fluviale Akkumulationsformen Gefälle und Längsprofil Entwicklung und Stationarität fluvialer Systeme Prozesse der Talbildung und Talformen Modellüberlegungen zum Zusammenwirken von Hangdenudation und Flußarbeit Einfache Talformen Komplexe Talformen als Ergebnis diskontinuierlicher Reliefentwicklung Sonderformeh tektonisch ausgelöster Talentwicklung 118 122 126 126 129 132 137 137 138 144 152 155 157 158 Äolische Formung 169 Besonderheiten und mechanische Grundlagen der Oberflächenformung durch Wind Transportarten Deflation und Deflationsformen Korrasion Transport und Akkumulation von Sand Transport (Massenfluß) Akkumulation und Akkumulationsformen Staubsedimente und Löß ü Transport und Sedimentation . . . Lößzusammensetzung und Lößverbreitung 169 171 173 175 176 176 177 179 179 180 i 9 Formung durch Gletscher und Schmelzwässer 185 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.5.1 Gletscherentstehung, Massenbilanz Gletschertypen Gletscherbewegung Glaziale Erosion und Exaration Glaziale Abtragungsformen Glaziale Abtragungsformen im Gebirgsrelief 186 187 188 190 192 192 158 161 163 166 8 9.5.2 9.6 9.7 9.7.1 9.7.2 Inhalt Weitere glaziale Erosionsformen Glazialer und glazifluvialer Transport Glaziale Akkumulation Moränen und verwandte Ablagerungen Glazifluviale Ablagerungen 195 195 196 196 200 I 10 j Periglaziale Formung 204 10.1 10.2 204 10.2.1 10.2.2 10.3 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.3.5 10.3.6 10.3.7 10.4 Der Peri glazial begriff Kaltklimatische Sonderbedingungen für periglaziale Formungsprozesse Permafrost Grundlegende frostdynamische, physikalische Prozesse Periglaziale Denudationsprozesse und Formen Eiskeile und Eiskeilnetze Thufur, Palsen, Pingos Kryoturbation und Frostmusterstrukturen , Solifluktion Thermokarst Abluation Nivation und Kryoplanation Besonderheiten fluvialer Morphodynamik im Periglazialraum 205 205 207 208 208 211 211 213 214 214 215 215 | * 1 1 | Geomorphologische Prozeßkombinationen und Formengefüge J j n Abhängigkeit vom Klima 218 11.1 Geomorphologische Prozeßkombinationen und ihre klimazonal beeinflußte Anordnung 11.2 Morphodynamik und typische Formengefüge in den feuchten Tropen 11.2.1 Reliefcharakteristika und morphotektonische Situation 11.2.2 Klimatisch bestimmte Prozeßkombinationen . . . \ 11.3 Morphodynamik und typische Formengefüge in den Trockengebieten 11.3.1 Prozeßkombinationen der Trockengebiete 11.3.2 Die arid-morphologische Catena 218 223 223 224 228 228 228 I 1 2 i Struktur-und gesteinsbedingte Formen (Strukturformen) 232 12.1 12.1.1 12.1.2 12.1.3 12.2 232 232 234 235 236 Vulkanbauten und Vulkanformen Vulkanische Vollformen Vulkanische Hohlformen Subvulkanismus Karst Inhalt 9 12.2.1 Petrographische und hydrologische Voraussetzungen 12.2.2 Grundlagen der Korrosion 12.2.3 Karstformen 12.3 Schichttafel-, Schichtstufen- und Schichtkammrelief 12.3.1 Gesteinslagerung und Abtragungsresistenz 12.3.2 Schichttafeln 12.3.3 Schichtstufen und Schichtkämme 12.4 Bruchstufen und Reliefumkehr 236 237 240 246 246 247 247 255 13 Formungsprozesse an Küsten (Litorale Prozesse) 258 13.1 ' 13.2 13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.2.4 13.2.5 13.2.6 13.3 Küste, Uferlinie und litorale Prozesse Formungsprozesse und Küstenformen Übersicht Wellen und Brandung Flachküsten Steilküsten Strömungen, Gezeiten und ihr Einfluß auf Flachküsten Seichtwasserküsten Küstentypen 258 259 259 259 265 267 268 271 273 Reliefentwicklung in Mitteleuropa 276 14 14.1 Übersicht 14.2 Norddeutsches Tiefland und Küsten 14.2.1 Alt- und Jungmoränenlandschaften 14.2.2 Moor, Marsch, Watt und Inseln 14.2.3 Ostseeküste 14.3 Mittelgebirge 14.3.1 Gemeinsamkeiten und Besonderheiten ;; 14.3.2 Rumpfschollengebirge 14.3.3 Schichttafeln, Schichtstufen und Schichtkämme aus Sedimentgesteinen des mesozoischen Deckgebirges Oberrheingraben Vulkangebiete und Ries Alpen und Alpenvorland Veränderung der Flußeinzugsgebiete Reliefformung unter dem Einfluß des Menschen 276 278 278 283 286 286 286 291 293 296 297 298 299 300 Literatur 308 Sachregister 329
