Geologische Prozesse: Orogenese, Tektonik und Risiken

Die Entstehung von Gebirgsketten (Orogenese)

Orogene sind Gebirgsbereiche, deren Entstehung und Bewegungen mit Subduktionszonen und der Plattentektonik zusammenhängen. Entsprechend ihrer Herkunft können wir vier Typen von Orogenen unterscheiden: Inselbögen, thermische Orogene, Kollisionsorogene und Intraplatten-Orogene.

Tektonik: Verformungen der Gesteine

Kräfte, die auf Gesteine wirken, erzeugen drei Arten von Verformungen:

• Elastische Verformung: Eine reversible Verformung. Die Gesteine werden deformiert, weil sie einen plötzlichen Schock erleben, kehren dann aber wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Der Durchgang seismischer Wellen durch Gesteine wird durch diese Art der Verformung ermöglicht.
• Plastische Verformung: Sie besteht in der Faltung der Gesteine und ist irreversibel. Sie tritt in der Regel auf, wenn Gesteine über Millionen von Jahren intensiven Kompressionskräften ausgesetzt sind.
• Spröde Verformung: Entspricht dem Bruch der Gesteine. Sie geschieht, wenn die Krafteinwirkung (Druck oder Dehnung) größer ist, als das Gestein durch elastische oder plastische Verformung aufnehmen kann.

Falten: Geometrische Elemente

Falten sind plastische Verformungen von Gesteinen. Man kann vier Elemente identifizieren, die es ermöglichen, den Prozess zu klassifizieren und zu verstehen:

• Scharnier (Umbiegung): Dies ist der Teil, in dem die Schichten die größte Krümmung aufweisen.
• Flanken: Dies sind die Bereiche auf beiden Seiten des Scharniers.
• Kern: Der zentrale Teil der Falte.
• Axialebene: Eine imaginäre Ebene, die durch alle Scharniere verläuft und eine Flanke auf jeder Seite lässt. Sie fungiert als Symmetrieebene der Falte.

Faltenarten

• Antiklinale (Sattel): Die äußeren Schichten umschließen die ältesten Schichten im Kern. Wenn die Axialebene vertikal steht, sind die Flanken nach unten geneigt.
• Synklinale (Mulde): Die ältesten Schichten umschließen die modernsten (jüngsten) Schichten im Kern. Wenn die Axialebene vertikal steht, sind die Flanken nach oben gerichtet.

Spröde Verformung: Klüfte

Klüfte (Gelenke) und Störungen sind spröde Verformungen von Gesteinen. Klüfte sind Brüche im Gestein, bei denen die Fragmente nicht gegeneinander verschoben werden, sondern in ihrer ursprünglichen Position verbleiben.

Verwerfungen: Geometrische Elemente und Arten

Verwerfungen (Störungen) sind Risse im Gestein, bei denen eine Verschiebung der Blöcke stattfindet. Die Bruchfläche wird als Verwerfungsebene bezeichnet.

Geologische Risiken

Ein geologisches Risiko beschreibt eine Situation, in der ein geologischer Prozess Schäden an Personen oder deren Interessen verursachen kann.

• Risiken durch externe Prozesse: Dazu gehören Überschwemmungen, sintflutartige Regenfälle, Dürren und ähnliche Wetterphänomene.
• Risiken durch interne Prozesse: Dies sind die Auswirkungen von Seismizität (Erdbeben), Tsunamis, Erdrutschen und vulkanischer Aktivität.

Maßnahmen gegen geologische Risiken

• Maßnahmen der Risikoanalyse (Vorsorge): Diese dienen dazu, Gefahren zu erkennen, die eintreten könnten, und zu bestimmen, welche Gebiete betroffen wären. Hierfür werden beispielsweise Hochwasserrisikokarten entwickelt.
• Präventionsmaßnahmen: Sie sollen verhindern, dass sich eine Gefahr materialisiert oder Schäden minimieren. Ein Beispiel ist die Wiederaufforstung von Hängen mit Sträuchern und Bäumen.
• Vorhersagemaßnahmen (Prädiktion): Diese sind darauf ausgerichtet, den Zeitpunkt und den Ort eines Ereignisses so früh wie möglich zu bestimmen.