Fortbildung Geochemie im Kontext

Arbeitsmodule
WS 1: Untersuchung magmatischer Gesteine I
Aufgabe: Feststellung der Textur und Struktur der magmatischen Gesteine
Hilfsmittel/Material: Olympus-Stereolupen, Möglichkeit der OlympusDigitalfotografie, Gesteinssortiment
Lehrerhandreichung: Infoblatt incl. chemischer Strukturen und Glossar
WS 2: Untersuchung magmatischer Gesteine II
Aufgabe: Untersuchung von Dünnschliffen magmatischer Gesteine mit dem
Polarisations-Lichtmikroskop und Feststellung der optischen Eigenschaften
Hilfsmittel/Material: Olympus-Mikroskope mit Polarisationseinrichtung,
Möglichkeit der Olympus-Digitalfotografie, Dünnschliffe
Lehrerhandreichung: Infoblatt zum Licht- und Pol-Mikroskop,
Doppelbrechung, Farbentstehung
WS 3: Die Dichte der Vulkangesteine als Funktion des Gefüges und der chemischen
Zusammensetzung
Aufgabe: Ermittlung der Dichte der magmatischen Gesteine - Vergleich mit Glas
Hilfsmittel/Material: Waage, Überlaufgefäß, Messzylinder, Taschenrechner,
Gesteinssortiment
Lehrerhandreichung: Infoblatt zur Dichtebestimmung (einfach und mit
Auftriebsmessung)
WS 4: Aufbau einer Magmakammer und chemische Differentiation
Aufgabe: Rekonstruktion der Magmakammer des Laacher-See-Vulkans
Hilfsmittel/Material: Gesteinssortiment, DIN A3-Vorlage
Lehrerhandreichung: Text zum Laacher See-Vulkan
WS 5: Konstruktion des CO2-Kreislaufes
Aufgabe: Erstellung eines Concept-maps zum Kohlenstoffdioxid-Kreislauf
Hilfsmittel/Material: DIN A3-Bogen, vorgefertigte Begriffsschildchen, Kleber
Lehrerhandreichung: Infoblatt zum Sauerstoff- und Eisen- (oder Magnesiumkreislauf),
Concept-map-Info
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Theoretische Basis
Thema 1:
Aufbau der Erde, Vulkanismus

Schalenaufbau, Kern, Mantel, Kruste, Lithosphärenplatten

Prozess und Antriebsmechanismen der Plattenverschiebung, Arten der Plattengrenzen

Vulkanische Regionen der Erde: Ursachen und Arten desVulkanismus

Magmatische Gase

VulkanischeEruptionen: Auslöser, Prozesse und Ablagerungsprodukte als
Folge der Magmenzusammensetzung

Was macht Vulkane gefährlich?

Wie kann man Vulkaneruptionen vorhersagen?

Vulkanismus in Deutschland?
Thema 2 :
Die Strukturen der Silikate, magmatische Kristallisation, Bowensche
Reihe, Vergleich mit Glas

Welche chemischen Elemente sind beteiligt?

Bindungsarten zwischen den Atomen

Systematik der Silikate als Polymere

Beispiele für Insel-, Ketten-, Schichtsilikate

Abkühlung, Keimbildung, Kristallisation

Gesteine zunehmender Kristallinität und Kristallgröße: vom Glas zum Gabbro

Kristallisationsabfolge nach Bowen in natürlichen Schmelzen und die
Änderung der chemischen Zusammensetzung der Restschmelzen
Thema 3:
Phasendiagramme H2O, CO2, Silikat

Prinzip von Phasendiagrammen (p-t, t-x)

Gleichgewicht, Reaktionen und Phasengrenzen

Anwendung auf die magmatische Kristallisation
Thema 4:
Viskosität von Magmen

Wovon hängt die Viskosität ab?

Wie kann man die Viskosität von Schmelzen messen?

Wie kann man die Viskosität von Schmelzen berechnen?

Beispiele aus der Natur: viskose und flüssige Schmelzen und ihre Produkte
(Flutbasalte vs. Dome)
Thema 5:
Vulkanismus als Voraussetzung des Lebens auf der Erde,
Hiweise zu aktuellen Forschungsschwerpunkten, - methoden

Submarine vulkanische Zonen sind die Wiege des Lebens

Ohne Vulkane keine Kontinente, ohne Kontinente kein höheres Leben

Element(um)verteilung zwischen Erdmantel und Erdkruste beim Prozess der
Aufschmelzung (Kristallstrukturen und Verteilungskoeffizient, Ladung, Radius der
Atome), Anreicherung lebenswichtiger Elemente inder oberen Erdkruste

Ohne Rückführung von Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre durch den
Vulkanismus gäbe es keinen ausreichenden Treibhauseffekt und es wäre
zu kalt für Leben
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