Externe geodynamische Prozesse: Verwitterung und Erosion

Externe geodynamische Prozesse

Externe geodynamische Vorgänge finden auf oder in der Nähe der Erdoberfläche statt. Zu den externen geologischen Agenten zählen: Regen, Flüsse, Wind, Meer und Eis. Diese Agenten verursachen Verwitterung, Erosion, Transport und Sedimentation. Darüber hinaus gestalten sie die Erdoberfläche und wandeln Sedimente in Sedimentgestein um.

Verwitterung

Verwitterung bezeichnet die Gesamtheit der Veränderungen, die Materialien der Lithosphäre bei Kontakt mit der Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre erfahren. Diese Veränderungen können physikalischer oder chemischer Art sein.

Physikalische Verwitterung

Dabei kommt es zu Rissen, Brüchen oder dem Zerfall von Gesteinen durch:

• Druckspannungen und Entspannung: Spannungen im Gestein.
• Temperaturschwankungen: Thermoklastik (Aufspaltung durch ständiges Ausdehnen und Zusammenziehen).
• Bioklastik: Zerstörung durch die Wirkung von Lebewesen.
• Tektonischer Stress: Faltung oder Bruchbildung.
• Gelifraktion: Frostsprengung durch Eisbildung in Gesteinsrissen.

Chemische Verwitterung

Die Hauptakteure sind Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid. Es gibt fünf Typen:

• Lösung: Wasser löst Mineralien wie Steinsalz und Halit.
• Oxidation-Reduktion: Verlust oder Gewinn von Elektronen bei Bindung von Sauerstoff oder Wasserstoff an metallhaltige Mineralien.
• Karbonatisierung: Reaktion von Wasser mit CO2, wodurch Verbindungen wie Kalkstein in lösliches Kalziumbikarbonat umgewandelt werden.
• Hydrolyse: Bruch der mineralischen Struktur durch OH- und H+-Ionen aus dem Wasser.
• Hydratation: Änderung einer mineralischen Phase durch Einlagerung von Wasser in die Struktur.

Erosion

Erosion ist der Abtrag von Materialien, die durch Verwitterung entstanden sind, durch Wasser, Eis oder Luft. Die Intensität hängt vom geologischen Agenten, der Gesteinsart und dem Relief ab. Man unterscheidet zwischen Abrieb, Verschleiß und Korrosion.

Transport

Der Transport verteilt Materialien von einem Ort zum anderen. Während des Transports werden die Materialien abgerundet, poliert oder gestreift und schließlich in Sedimentbecken nach Dichte und Größe abgelagert.

Haupttransportmittel

• Wind: Transport durch Rollen, Springen oder Schweben.
• Flüsse: Transport von Materialien im Flussbett oder in der Schwebe.
• Meer: Transport durch Wellen, Strömungen und Gezeiten.
• Gletscher: Transport durch das Eis an der Basis, an den Seiten oder an der Gletscherzunge.
• Schwerkraft: Transport durch Hangabtrieb (z. B. Kriechen oder Bodenfließen).

Transportformen

• Lösung: Transport von Ionen im Wasser.
• Rollend, ziehend oder springend: Kontakt mit dem Boden.
• In der Schwebe: Partikel werden vom Transportmedium getragen.

Sedimentation

Die Ablagerung von Materialien in Sedimentbecken, wo sie sich in Schichten ansammeln. Die Sedimentation erfolgt durch:

• Ablagerung: Größere Materialien werden durch Rollen oder Springen abgesetzt.
• Klärung: Absetzen von Schwebstoffen, wenn die Transportkraft nachlässt.
• Fällung: Ausfällung gelöster Stoffe, wenn die Löslichkeitsgrenze überschritten wird.