Grundlagen der Geologie: Fossilien, Meeresspiegel & Kontinentaldrift

Grundlagen der Geologie: Fossilien und Erdprozesse

Definition: Was ist ein Fossil?

Ein Fossil ist jeder Rest eines Lebewesens oder einer Tätigkeit, das/die in einer früheren Zeit lebte und bis in unsere Tage erhalten blieb, meist in einem Felsen mineralisiert oder versteinert. Beispiele sind Muschelschalen, Eier, Blätter oder Spuren.

Der Prozess der Fossilisierung

1. Ein Organismus stirbt und wird von Sedimenten bedeckt.
2. Die weichen Teile verwesen, aber die harten Teile bleiben erhalten, sodass ihre äußere Form im Sediment abgedrückt wird.
3. Manchmal bleiben diese harten Teile mineralisiert und gut erhalten.
4. Die ursprünglichen harten Teile lösen sich auf, und der Hohlraum wird durch mineralisches Material aus dem umgebenden Wasser gefüllt. Dies bildet einen Abguss der äußeren Form.

Die Aussagekraft von Fossilien

Fossilien geben Aufschluss über die Umweltbedingungen (Umwelt und Klima) an dem Ort, an dem das Lebewesen in der jeweiligen Ära lebte.

Marine Fossilien in Bergregionen

Die Existenz von marinen Fossilien in Bergregionen zeigt uns heute:

• Dass diese Regionen früher Meeresboden waren.
• Dass die Felsen, die Fossilien enthalten, nach der Fossilisierung gebildet wurden.

Erklärung für die Anwesenheit mariner Fossilien

Die Anwesenheit mariner Fossilien in Bergregionen ist auf Veränderungen des Meeresspiegels oder der Landmasse zurückzuführen:

1. Der Meeresspiegel hat sich gehoben oder gesenkt.
2. Die Landmasse (Festland) hat sich gehoben oder gesenkt.
3. Beide Prozesse sind gleichzeitig aufgetreten.

Arten von Meeresspiegelveränderungen

Es gibt zwei Hauptarten von Meeresspiegelveränderungen:

• Tägliche (Gezeiten-) Änderungen: Verursacht durch die Anziehungskraft zwischen Mond und Erde.
• Eustatische (Statische) Änderungen: Sehr große Veränderungen über lange Zeiträume.

Eustatische (Statische) Änderungen

Diese Veränderungen können zwei Ursachen haben: Klimawandel (z. B. Eiszeiten) und Veränderungen in der Form der Meeresbecken durch tektonische Prozesse.

Isostatische Veränderungen

Die tektonischen Massen unterliegen einem dynamischen Gleichgewicht (Isostasie) in Bezug auf das darunter liegende Material. Man kann sich vorstellen, dass die Kontinente auf flüssigem Material „schwimmen“. Die Theorie der Isostasie versucht, die Folgen dieses Gleichgewichts zu erklären:

• Wenn das Gewicht in einem Kontinentalbereich zunimmt (z. B. durch Eis), sinkt dieser Bereich ab.
• Wenn das Gewicht abnimmt (z. B. durch Erosion), steigt der Bereich auf.

Es gibt zwei Arten von isostatischen Bewegungen: Absenkung (durch Auflast oder Sedimentation) und Aufstieg (durch Erosion oder Entlastung).

Die Erdkruste: Ozeanische und Kontinentale Kruste

Die feste äußere Schicht der Erde wird als Kruste bezeichnet. Der Teil, der vom Meer bedeckt ist, ist die ozeanische Kruste. Der aufgetauchte Teil ist die kontinentale Kruste. Die Höhenunterschiede reichen von etwa 10.000 m in den tiefsten Meeresbereichen bis zu über 8.000 m in den höchsten Gebieten des Landes.

Das Kontinentale Puzzle und Wegeners Theorie

Theorien zur geografischen Lage der Kontinente

Es gibt zwei Haupttheorien über die geografische Lage der Kontinente:

1. Fixistische Theorien: Gehen davon aus, dass die Kontinente seit ihrer Entstehung stets dieselbe Position innehatten.
2. Mobilitätstheorien: Gehen davon aus, dass die Kontinente ihre geografische Position im Laufe der Erdgeschichte verändert haben.

Wegeners Theorie der Kontinentalverschiebung

Alfred Wegener schlug seine Mobilitätstheorie vor, bekannt als die Theorie der Kontinentalverschiebung. Er stützte sich auf folgende Beweise:

1. Geografische Beweise: Die Beobachtung der Küstenlinien zeigt, dass alle Kontinente wie Teile eines Puzzles zusammenpassen.
2. Geologische Beweise: Die Analyse der Gesteinsverteilung ergab, dass identische Gesteinsformationen auf heute weit voneinander getrennten Kontinenten zu finden sind.
3. Paläoklimatische Beweise: Die Untersuchung alter Klimazonen (Paläoklima) zeigte, dass Gebiete, die heute unterschiedliche Klimazonen aufweisen, früher zusammenlagen.
4. Paläontologische Beweise: Basierend auf der Studie von Fossilien. Es wurde festgestellt, dass identische terrestrische Arten auf Kontinenten existierten, die heute durch Ozeane getrennt sind.