Geologie Grundlagen: Erdzeitalter, Plattentektonik & Fossilien

Sukzession

• Definition: Der Prozess, bei dem eine Lebensgemeinschaft im Laufe der Zeit durch eine andere ersetzt wird.
• Klimaxgesellschaft: Tritt auf, wenn eine Lebensgemeinschaft eine stabile Zusammensetzung erreicht und sich nicht mehr wesentlich ändert.
• Typen:
  • Primärsukzession: Beginnt auf neuem, unbesiedeltem Substrat (z. B. nacktes Gestein nach Vulkanausbruch).
  • Sekundärsukzession: Beginnt auf bereits bestehendem Substrat, auf dem eine frühere Lebensgemeinschaft z. B. durch Feuer oder Abholzung zerstört wurde.

Fossilien

• Definition: Reste von Lebewesen oder Spuren biologischer Aktivität, die in Gesteinen erhalten geblieben sind.
• Fossilisation: Der Prozess, bei dem ein organischer Körper zum Fossil wird.
• Indexfossilien (Leitfossilien): Fossilien, die für die Datierung von Gesteinsschichten wichtig sind, da sie nur über einen kurzen Zeitraum lebten, aber weit verbreitet waren und häufig vorkommen.
  • Beispiele: Trilobiten (Paläozoikum), Ammoniten (Mesozoikum), Nummuliten (Känozoikum).
• Faziesfossilien: Fossilien, die Aufschluss über die Umweltbedingungen geben, unter denen das Sedimentgestein gebildet wurde.

Erdzeitalter: Paläozoikum, Mesozoikum, Känozoikum

Paläozoikum

Geologie

• Pangea fragmentiert, Gondwana entsteht. Später Kollision mit Laurasia bildet Pangea II.
• Kaledonische Orogenese (Gebirgsbildung).
• Variszische Orogenese bildet eine Masseneinheit auf Pangea.
• Kohleflöze entstehen.

Biologie

• Expansion des Lebens (Kambrische Explosion).
• Häufigkeit von Wirbellosen.
• Erste Wirbeltiere (Fische).
• Fluginsekten, Landpflanzen und Amphibien erscheinen.
• Im Karbon: fliegende Insekten und Reptilien.
• Am Ende der Periode sterben 95% des Lebens aus (Perm-Trias-Massenaussterben).

Klima

• Mildes Klima im Ordovizium.
• Vereisung im Silur.
• Gemäßigt und tropisch in Gondwana.
• Im Karbon: Abkühlung und Vereisung.

Mesozoikum

Geologie

• Entstehung der Dinosaurier.
• Gliederung in Trias, Jura und Kreide.
• Pangea II zerfällt in Kontinente und Ozeane.

Biologie

• Diversifizierung der Meeresfauna.
• Ausbreitung der Mollusken.
• Am Ende der Ära: Schildkröten, Schlangen, Eidechsen und Krokodile.
• Erste Vögel (Jura).
• Erste Plazentatiere.
• Frühe Säugetiere und frühe Samenpflanzen.
• 75% des Lebens sterben aus (Kreide-Paläogen-Massenaussterben).

Klima

• Heißes und feuchtes Klima.
• Tropisch in niedrigen Breiten, gemäßigt in höheren Breiten.
• Die Temperatur ist bis zu 15°C höher als heute.

Känozoikum

Geologie

• Gliederung in drei Abschnitte (Paläogen, Neogen, Quartär).
• Umfasst die letzten 65 Millionen Jahre.
• Fortsetzung der Kontinentdrift.
• Fortsetzung der alpinen Faltung durch Kollisions- und Subduktionsprozesse.

Biologie

• Wirbellose sind reichlich vorhanden (z. B. Nummuliten).
• Entwicklung von Vögeln, Säugetieren und Pflanzen.
• Australopithecus erscheint, die Gattung Homo entwickelt sich, endend mit Homo Sapiens.

Klima

• Zunächst Fortsetzung der wärmeren Perioden.
• Vor 40 Millionen Jahren Beginn einer Abkühlung.
• Im Quartär treten mehrere Eiszeiten auf.

Nachweis der Plattentektonik

• Paläontologisch: Ähnliche Tier- und Pflanzenfossilien auf verschiedenen Kontinenten.
• Geographisch: Übereinstimmung der Küstenlinien von Afrika und Südamerika (Passform).
• Erdbeben: Die Verteilung von Erdbeben konzentriert sich entlang der Plattengrenzen.
• Ozeanboden:
  • Topographie: Mittelozeanische Rücken (Dorsale), Tiefseegräben (Mulden), Rift.
  • Zusammensetzung: Magmatische Gesteine aus aufsteigendem Mantelmagma im Rift.
  • Alter: Der älteste Ozeanboden ist ca. 180 Millionen Jahre alt. Älterer Ozeanboden befindet sich näher an den Kontinenten.
• Paläoklima: Hinweise aus der Verteilung eiszeitlicher Ablagerungen und Gletscherschliffrichtungen.

Annahmen der Plattentektonik

• Die Lithosphäre ist in große Blöcke (Platten) gegliedert, die wie ein Puzzle die Erdoberfläche bedecken.
• Die meisten geologischen Aktivitäten (Vulkanausbrüche, Erdbeben) treten an den Plattengrenzen auf. Im Platteninneren sind sie seltener.
• Die ozeanische Lithosphäre ist dünner und dichter als die kontinentale Lithosphäre.
• Die Platten bewegen sich und interagieren miteinander. Wo Platten sich trennen, entsteht neuer Ozeanboden. Wo sie kollidieren, entstehen Gebirge oder Tiefseegräben.