Geologie: Oberflächengewässer, Tektonik und Erdaufbau

Modellierung von Oberflächengewässern

Oberflächengewässer sind Gewässer, die noch nicht kanalisiert sind. Sie bilden eine Gruppe aus Bächen und Flüssen, die aus Sturzbächen (Torrents) entstehen.

Formen der Erosion

• Differenzielle Erosionsformen: Sie erzeugen Ungleichheiten im Boden und bilden Steilhänge, Wasserfälle und Erdpyramiden (Ximenes d'hadas).
• Rillen und Rinnen: Die Ströme weiten Linien aus und bilden ein Netzwerk von Schluchten (Barrancos). So entsteht ein hierarchisches System.
• V-Täler: Der Fluss vertieft das Bett und das Tal nimmt eine V-Form an.
• Trogtäler: Der Fluss neigt dazu, nur einen kleinen Teil des Tals einzunehmen, außer in Zeiten von Überschwemmungen, in denen er das Inundationsgebiet bedeckt.

Ablagerungsformen

• Schwemmkegel: Akkumulation von erodierten Materialien, die durch einen Sturzbach transportiert und in flacheren Bereichen abgelagert werden.
• Überschwemmungsebene: Der Fluss lagert in Zeiten von Hochwasser mitgeführte Sedimente ab.
• Flusswindungen (Mäander): Kurven, die Flüsse beschreiben. Am Außenrand der Kurve herrscht eine hohe Geschwindigkeit und stärkere Erosion.
• Flussterrassen: Alte Überschwemmungsebenen, in die sich der Fluss aufgrund von Sedimentation und Erosion tiefer eingeschnitten hat.

Einfluss der Struktur auf das Relief

Anordnung der Schichtung

Strukturebene: In Gebieten sind die Schichten ursprünglich horizontal angeordnet. Harte Materialien schützen weiche Materialien. Dort, wo die Erosion harte Gesteine durchbricht, werden weiche Gesteine schnell erodiert. So bilden sich Mesetas (Tafelländer).

Schichtstufenrelief: Entsteht an Orten mit sanft geneigter Schichtung. Es zeigt eine asymmetrische Anordnung mit sanften Hängen und abrupten Einschnitten.

Leisten oder Rippen: Wenn die Schichtung vertikal ist, bilden sich durch differenzielle Erosion Rippen aus harten Schichten.

Falten und Brüche

Falten treten in Form von A (Antiform/Antiklinale) oder U (Synform/Synklinale) auf. Gesteine haben oft viele Diaklasen (Klüfte), die als Schwächezonen die Verwitterung durch Wasser fördern.

Isostatische Änderungen

Senkungsküsten: Das Meer dringt in Flusstäler ein und bildet Rias; in Gletschertälern entstehen Fjorde.

Emersionsküsten: Angehobene Strände liegen trocken. Gemäß der Isostasie-Theorie verhält sich die Kruste wie ein schwimmendes Objekt auf einem dichteren Material. Eine Senkung (Subsidenz) tritt in Becken auf, in denen sich Materialien ablagern. Landmassen bewegen sich, um ein isostatisches Gleichgewicht (Stabilität) zu erhalten.

Kontinentale und ozeanische Kruste

Die ozeanische Kruste besteht aus dünnen, dichten Materialien. Die kontinentale Kruste besteht aus dicken, weniger dichten Materialien.

Mobilität der Kontinente

Die erste Theorie besagt, dass sich Kontinente verschieben. Die Theorie, die dies verneint, heißt Fixismus.

Wegeners Argumente

• Geografisch: Kontinente scheinen wie Teile eines Puzzles zusammenzupassen.
• Geologisch: Bestimmte geologische Formationen weisen eine Kontinuität auf beiden Seiten des Atlantiks auf.
• Paläoklimatisch: Verwendung von Gesteinen als Klimaindikatoren zur Erstellung von Karten alter Klimazonen.
• Paläontologisch: Studien von Fossilien zeigen dieselben Arten an weit voneinander entfernten Orten.

Theorie der Kontinentaldrift

In der Vergangenheit bildeten alle Landmassen zusammen den Superkontinent Pangea. Die Spaltung führte zu den heutigen Kontinenten. Dabei bildeten sich Faltengebirge.

Wegeners Irrtümer

Wegener nannte unmögliche Szenarien für den Antrieb: die Zentrifugalkraft durch die Erdrotation und die Gezeitenkräfte von Sonne und Mond. Seine Fehler waren die Annahme, dass die Kontinente über den Meeresboden gleiten, und die falsche Erklärung der Ursache dieser Verschiebungen.

Der Meeresboden

Ein ozeanischer Rücken ist ein Unterwassergebirge, das 2 bis 3 km über die Abyssal-Ebene hinausragt. Sedimente sind seltsam verteilt. Das junge Alter des Meeresbodens zeigt sich darin, dass kein Gestein älter als 185 Millionen Jahre ist.

Das Innere der Erde

Daten und Fakten

• Das Innere der Erde ist sehr dicht und heiß.
• Die Erde wirkt wie ein Magnet; es gibt ein Magnetfeld. Ein metallischer Kern hilft, dieses Phänomen zu erklären.
• Die Erde ist in Schichten strukturiert. Bei Erdbeben bewegen sich seismische Wellen in alle Richtungen.

Zusammensetzung der Erde

• Kruste: Eine dünne Oberflächenschicht, dominiert von Granit und Gneis.
• Mantel: Eine sehr dicke Schicht, bestehend aus Peridotit.
• Kern: Die zentrale Sphäre, bestehend aus einer Eisen-Nickel-Verbindung.

Geodynamische Einheiten

• Lithosphäre: Die äußerste, starre Schicht.
• Sublithosphärischer Mantel: Schicht unter der Lithosphäre; plastischer Bereich bis zur Grenze des Kerns. Das Gestein ist im festen Zustand.
• Äußerer Kern: Liegt unter dem Mantel und befindet sich im flüssigen Zustand.
• Innerer Kern: Der Rest des Kerns, der sich im festen Zustand befindet.

Fossilien

Ein Fossil ist ein Überrest eines Organismus oder seiner früheren Tätigkeit, der erhalten geblieben ist. Der Prozess der Entstehung eines Fossils heißt Fossilisation.

Prozess der Bildung

Ein Organismus stirbt und wird von Sedimenten bedeckt. Weichteile verrotten, aber harte Teile bleiben oft lange genug erhalten, um einen Abdruck zu hinterlassen. Manchmal werden diese harten Teile mineralisiert und so konserviert. Oft lösen sich harte Teile auf und der Hohlraum wird mit anderen Materialien gefüllt.

Hinweise und eustatische Veränderungen

Fossilien finden sich in Sedimentgesteinen. Dass Fossilien von Meerestieren in Bergen gefunden werden, zeigt, dass diese Gebiete einst unter dem Meer lagen. Eustatische Veränderungen bezeichnen Variationen des Volumens der Ozeane oder der Form der Meeresbecken.