Gesteine, Minerale und Erde: Kreisläufe und Prozesse

Gesteine und Minerale

Earth Materialien. Rocks: Es sind Aggregate von Mineralien, die durch geologische Prozesse gebildet worden sind. Mineral: Ein Mineral ist ein Element oder eine anorganische Verbindung mit definierter chemischer Zusammensetzung und einer bestimmten atomaren Struktur; es wird durch natürliche Prozesse gebildet.

Klassifikation der Gesteine

Klassifizierung der Gesteine: magmatische: Ergebnis der Konsolidierung von Magma; sedimentäre: entstehen aus Sedimenten, die durch Konsolidierung gebildet wurden; metamorphe: sie stammen aus anderen Gesteinen der Erdkruste und haben Metamorphose oder eine strukturelle Änderung durchgemacht.

Gesteinskreislauf

Cycle Rock: Der evolutionäre Prozess, in dem Gesteine zwischen magmatischen, sedimentären und metamorphen Zuständen wechseln. Vulkanite werden durch Abkühlung und Kristallisation von Magma gebildet. Danach werden diese durch Witterungseinflüsse zerkleinert, die Produkte werden transportiert und bilden Ablagerungen oder Sedimente. Während und nach der Abscheidung findet der Verfestigungsprozess statt, bei dem sich Sedimente zu Sedimentgesteinen verfestigen. Diese Gesteine können durch hohe Temperaturen und Drücke in metamorphen Gesteinen umgewandelt werden, wenn sie in große Tiefen abtauchen und von chemisch aktiven Gasen und Lösungen durchdrungen werden. Erreicht das Gestein wieder Schmelzbedingungen, kann Magma entstehen und der Zyklus beginnt erneut.

Vulkanite und Textur

Vulkanite können intrusive (gebildet im Inneren der Erde) oder extrusive (vulkanische Gesteine, die an der Erdoberfläche kristallisieren) sein. Textur: holokristallin, merokristallin, mikrokristallin, kryptokristallin, porphyrisch und aphanitisch.

Klassifikation nach Kieselsäuregehalt

Klassifikation der magmatischen Gesteine nach ihrem Gehalt an Kieselsäure: sauer, neutral, basisch und ultrabasisch.

Sedimentgesteine

Sedimentgesteine: Entstehen aus dem Zerfall bereits vorhandener Felsen. Sie können klastisch sein (es ist zu beachten, dass die Materialien aus anderen Gesteinen integriert sind) oder nicht klastisch (chemische Ausfällung von Stoffen aus Lösung oder organisch bedingt, z. B. aus der Anhäufung toter Organismen oder vom Aufbau durch lebende Organismen). Chemische Sedimentgesteine sind: Karbonate, Evaporite, kieselige, eisenhaltige und phosphathaltige Gesteine.

Schichtung der Sedimentgesteine

Die Schichtung der Sedimentgesteine: Gesteine sind in verschiedene Schichten unterteilt.

Metamorphe Gesteine

Metamorphe: Felsen, die durch physikalisch-chemische Bedingungen verändert wurden; die Bedingungen variieren je nach Herkunft. Treiber der Metamorphose: hohe Temperatur, Druck und Fluide, die die Bewegung von Ionen ermöglichen.

Arten der Metamorphose

Arten der Metamorphose: dynamisch (bedingt durch Druck, z. B. orogene Prozesse), kontaktmetamorph (bedingt durch hohe Temperaturen durch das Eindringen von Magma) und regional (geschehen in großen Tiefen, z. B. in Geosynklinalen).

Arten metamorphen Gesteins

Metamorphen Gesteine: blättig (mit einer schieferigen oder tonigen Struktur wie Schiefer oder Ölschiefer) und foliiert (mit ausgeprägter Schichtung oder Bandung; manchmal ohne deutlich blättrige Struktur).

Minerale

Ein Mineral ist ein Element oder eine anorganische Verbindung mit chemisch definierter Zusammensetzung und bestimmter atomarer Struktur; es wird durch natürliche Prozesse gebildet.

Hydrosphäre

Hydrosphäre: Das Material, das aus Wasser besteht und sich unter und auf der Oberfläche der Erde befindet. Eingeschlossene Themen: Meeresströmungen: abhängig von Temperatur und Salzgehalt; Tsunamis: entstehen in den Tiefen der Meere. Äußere Ursachen: Strömungen, die durch lokale Winde verursacht werden; diese Ströme sind oberflächlich und erstrecken sich bis zu einer gewissen Tiefe. Wellenbewegungen: üblicherweise so genannt.

Hydrologischer Zyklus

1. Die Sonnenenergie treibt den Wasserkreislauf an: Wasser verdunstet von feuchten Gebieten der Erde und von Pflanzen (Evapotranspiration).
2. Winde transportieren den Wasserdampf, der in den Wolken kondensiert.
3. Wenn Wolken auf kältere Luft treffen, verursacht dies Regen und Schnee.
4. Regenwasser trägt zu Verwitterung, Erosion, Sedimentation und Modellierung des Transports bei; Bäche und Flüsse führen das Wasser zurück ins Meer.
5. Ein Teil des Regenwassers infiltriert in den Boden, ein anderer Teil wird von Pflanzen aufgenommen und ein weiterer Teil geht wieder in die Atmosphäre zurück.

Verteilung des Wassers auf der Erde

DISTRIBUTION Wasser auf der Erde: 94% sind Salzwasser. Der größte Teil des Süßwassers ist Grundwasser; weitere Vorräte sind Oberflächenwasser wie Eis in Polkappen und Gletschern. In geringerem Maße gibt es Grundwasserseen, die unter der Oberfläche vorübergehend oder dauerhaft sind; sie füllen Risse, Spalten, Poren der Gesteine und Hohlräume.

Grundwasserleiter (Aquifere)

Grundwasserleiter: Schichten von Gestein, die sehr durchlässig sind. Nach Tiefe unterschieden: Flach‑alluviale Decke: Die Wasserversorgung befindet sich nur wenige Meter tief, abhängig von Regen- und Trockenzeiten. Solche Vorräte sind für den Verbrauch gefährdet, da sie kontaminiert werden können. Wassertisch: Er ermöglicht gewöhnliche offene Brunnen; er liegt oberhalb des Grundwasserspiegels und liefert frisches Wasser. Artesischer Mantel: Seine Gewässer sind eingeschränkt oder in Gefangenschaft, d. h. ein Aquifer ist zwischen zwei undurchlässigen Schichten eingeklemmt, oft in einer synklinalen Struktur; dieses Wasser steht unter hydraulischem Druck.

Binnengewässer

Binnengewässer sind das Wasser von Flüssen oder freien Flussläufen (Flüsse, Bäche) sowie gestautes Wasser in Seen und Teichen; gefrorenes Wasser in Gletschern und Polareis sind die wichtigsten Binnenwasservorräte.

Wichtigkeit des Wassers

IMPORTANCIA - Wir verwenden Wasser für unterschiedliche Zwecke und es steht in Verbindung mit der Atmosphäre als Quelle der Verdunstung. Wasser fällt im Wasserkreislauf und trägt zum Gleichgewicht sowie zum Salzgehalt der Meere bei. Wasser spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung neuer Gesteine und ist Teil orogener Prozesse.

Atmosphäre

Atmosphäre: Die gasförmige Hülle, die die Erde umgibt; ihre Ausdehnung reicht ungefähr bis 1000 km. Schichten:

Troposphäre

Troposphäre: Die Luftschicht in Kontakt mit der Erde, sie erreicht etwa 16 km Höhe in der äquatorialen Zone, 14 km in den gemäßigten Zonen und 10 km in den Polarregionen; hier entstehen wechselnde Wetterbedingungen und atmosphärische Störungen.

Stratosphäre

Stratosphäre: Die Schicht der Erdatmosphäre oberhalb der Troposphäre und unterhalb der Mesosphäre. Sie beginnt in einer Höhe zwischen ca. 12,9 und 19,3 km und reicht bis etwa 50 km.

Mesosphäre und Ionosphäre

- Mesosphäre: Ist der Teil der Atmosphäre zwischen Stratosphäre und Ionosphäre. In der Mesosphäre sinkt die Temperatur mit zunehmender Höhe und kann bis etwa -80 °C reichen.
- Ionosphäre: In der oberen Atmosphäre ist die solare Aktivität sehr intensiv; es treten elektrisch geladene Teilchen, Ionen und Elektronen auf. Die Strahlung ionisiert die Atmosphäre; die Ionosphäre ist tagsüber dichter und nachts weiter ausgedehnt.

Wetter und Klima

Wetter: Gegenstand der Meteorologie; das Wetter ist das, was wir kurzfristig erleben. Klima: Ist der Durchschnitt der Witterungsbedingungen in einer bestimmten Region über einen bestimmten Zeitraum.

Elemente des Klimasystems

Die physikalischen Eigenschaften der Atmosphäre sind: atmosphärische Temperatur, Luftdruck und atmosphärische Luftfeuchtigkeit.

- Atmosphärische Temperatur bezieht sich auf den Wärmezustand der Luft an einem bestimmten Ort und Zeitpunkt sowie auf ihre zeitliche und räumliche Entwicklung in verschiedenen Klimazonen.
- Atmosphärischer Druck: Der Druck, den die Luft in der Atmosphäre an einem beliebigen Punkt ausübt.
- Luftfeuchtigkeit: Die Menge des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes; sie variiert je nach Wetterlage und kommt vorwiegend in der Troposphäre vor.

Klimafaktoren

Klimafaktoren sind geografische Gegebenheiten, die die klimatischen Elemente verändern. Dazu zählen: Breite, Höhe, Relief, planetarische Winde, Meeresströmungen sowie die Verteilung von Land und Meer.

- Breite: Der Winkelabstand eines Punktes vom Äquator entlang des Meridians.
- Höhe: Der vertikale Abstand eines Punktes von einem bestimmten Ursprung (normalerweise dem mittleren Meeresspiegel).
- Relief: Bezieht sich auf die Form der Erdoberfläche, sowohl Landformen als auch Meeresboden.
- Planetarische Winde: Großräumige Windsysteme, die für den Transport großer Mengen thermischer Energie in Richtung der Meridiane jeder Hemisphäre verantwortlich sind.
- Strömungen: Eine Translationsbewegung beständiger Wasser‑Körper der Ozeane und in geringerem Maße großer Seen.

Bodenbildung und Veränderungen

Nach Abkühlung der Erdoberfläche entstand ein felsiger Mantel oder Gestein, aus dem nach einer Reihe von Transformationen Boden entstanden ist. Diese Veränderungen sind die Folge der kombinierten Wirkung verschiedener Klimavariablen (Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Temperatur), der Art der Gesteine, des Reliefs, der Vegetation und des Wetters.

Stadien der Bodenentwicklung

1. Stufe Grundgestein: Erosion beginnt; Verwitterung tritt durch verschiedene Verfahren auf (Frost‑Tau‑Zyklen, Regen, Wind usw.). Schlecht entwickelte organische Böden.
2. Etappe: Beginn der physikalischen und chemischen Verwitterung des Gesteins. Das Bett ist in Horizonte unterteilt; Partikel zerfallen und Wurzeln durchdringen verschiedene Schichten.
3. Etappe roher Mineralboden, wenig mineralisiert: Organismen tragen zur Bodenbildung bei; bei ihrem Tod fügen sie organische Substanz hinzu. In diesem Stadium kann der Boden einen B‑Horizont enthalten, wo Mineralien gespeichert sind.
Stage 4: Plant Colonization: Der Boden entwickelt neue Schichten. Im Laufe der Zeit kann eine dichte Vegetationsdecke entstehen, die Ressourcen effizient recycelt.
5. Etappe Humifizierung und Mischung: Der Boden bildet gut entwickelte Horizonte. Man unterscheidet zwischen drei Haupthorizonten (A, B & C). Der A‑Horizont nahe der Oberfläche ist in der Regel reich an organischer Substanz (Humus), reich an organischen Verbindungen, die aus der Zersetzung von Pflanzen und Tieren stammen. Im B‑Horizont sind Mineralien infiltriert, während der C‑Horizont mehr Rohmineralien enthält und als Fundament dient.

Modellierung und Verwitterung

Modeling Terrestrial. Dieser Zyklus ist gekennzeichnet durch sichtbare Spuren und ausgeprägte Reliefbildung. Verwitterung: Zersetzung und Zerfall der Felsen durch Wasser und andere Faktoren. Erosion: Synonym für Transport; sie ist die kombinierte Wirkung von Verwitterung und Sedimenttransport.

Transportmittel

Transportmittel: Das verwitterte Material wird durch Flüsse, Meere, Eis, Schwerkraft oder Wind bewegt.

Fluvial- und Windmodellierung

Fluvialmodellierung: Formbildung durch die Einwirkung von Flüssen.
Windmodellierung: Der Prozess der Winderosion; Schmutzpartikel können auf verschiedene Arten transportiert werden.

Litoralmodellierung

Litoralmodellierung: Die Geologie der Meeresküste: Die Wirkung der Meereswellen wird vor allem durch Gezeiten und Winde beeinflusst.

Formen des Bodens

Forms Boden: Ragolita: Ergebnis der Zersetzung der Gesteine.