Exogene Dynamik. Vorlesungszusammenfassung

Geomorphologie

=Wissenschaft von den Oberflächenformen der Erde, dem Relief der festen Erde

Die äußerste Schale der Erde ist die Lithosphäre, eine starre feste Schicht, die aus der Kruste und den äußeren Bereichen des Mantels besteht.

Die Lithosphäre liegt auf dem plastischen, teilweise geschmolzenen Bereich des Erdmantels, der als Asthenosphäre bezeichnet wird.

Eisen macht 35% der Gesamtmasse der Erde aus, da jedoch das meiste Eisen im Erdkern gebunden ist, ist der Eisengehalt der Kruste vergleichsweise gering.

Si, Al, Ca, K und Na gehören zu den leichtesten Elementen der festen Erde und sind während der Differentiation zur Oberfläche (Kruste) segregiert.

Plattentektonik

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Quelle Wikipedia

Platte:

- Die Lithosphäre der Erde wird durch ein Netz von großen Störungszonen in Teileinheiten gegliedert, die als (Lithosphären-) Platten bezeichnet werden.
- Alle Platten sind mobil! Sie verschieben sich relativ zueinander mit wenigen Zentimetern pro Jahr.
- Von den 8 größten Platten schließen 6 –die Eurasische, die Afrikanische, die Nord- und Südamerikanische, die Indo-Australische und die Antarktische Platte- außer den namengebenden Kontinenten auch weite Bereich der angrenzenden Ozeane ein.

Eine Transformstörung:

- …ist eine Horizontalverschiebung, die gleichzeitig eine Plattengrenze bildet
- Platten gleiten aneinander vorbei, ohne dass neue Lithosphäre gebildet oder vernichtet wird.
- Transformstörungen treten dort auf, wo der Verlauf einer divergierenden Plattengrenze unterbrochen und seitlich versetzt wird.
- Im Bereich von Transformstörungen treten Flachbeben mit horizontalem Versatz auf.
- An der San- Andreas- Spalte gleitet z.B. die Pazifische Platte an der Nordamerikanischen Platte entlang.

Prozesse:

- Sea- Floor- Spreading (Divergenz)

Riftvorgänge und Auseinanderdriften des Meeresbodens (MOR-> Entstehung ozeanischer Kruste in Form von Sheeted Dikes und Pillowlaven, wobei das abkühlende Dach der Magmenkammer als Gabbro erstarrt.)

Divergenzzonen:

-Alterszunahme der Lithosphäre mit zunehmendem Abstand vom Rücken.

-Streifen magnetisierter Kruste bilden sich dann, wenn neuer Meeresboden entsteht:

Aufsteigendes geschmolzenes Magma kühlt ab und wird dabei in Richtung des gerade herrschenden Magnetfeldes magnetisiert.

-Kennzeichen von Divergenzzonen:

a) Sea- Floor- Spreading (Neubildung ozean. Kruste infolge von Riftvorgängen u. basaltischem Vulkanismus)

b) Auseinanderdriften von 2 Platten

c) Entstehung Mittelozeanischer Rücken

d) Flachherdbeben

e) Abschiebungen (typ. für Dehnungsbewegungen)

f) Entstanden aus langgestreckten Grabensenken (=initiales Stadium)

Aktive kontinentale Riftzonen heute:
-Rotes Meer
-Golf von Kalifornien

Inaktive kontinentale Riftzonen heute:
-Oberrheingraben
-Ostafrikanisches Grabensystem (~5000km Länge: Zimbabwe- Suez)

- Subduktion (Konvergenz)

Konvergenzzonen- Typen:

- ozeanische Kruste trifft auf ozeanische Kruste (Eurasische Platte- Pazifische Platte)
Bei der Subduktion einer ozeanischen Platte unter eine andere ozeanische Platte bilden sich ein vulkanischer Inselbogen und eine Tiefseerinne, weiterhin Flach-und Tiefbeben)
- kontinentale Kruste trifft auf ozeanische Kruste (Südamerikanische trifft auf Nazca-Platte)
Am Rand des Kontinents bildet sich eine Tiefenseerinne, Subduktion kann zur Bildung eines Vulkangürtels und Flach- und Tiefbeben führen)
- Kontinentale trifft auf kontinentale Kruste (Eurasische und Indisch-Australische Platte)

Eine Kontinent- Kontinent- Kollision führt zu Überschiebung, Faltung, zur Verdopplung der kontinentalen Kruste und zu Gebirgsbildung.

Kontinent-Ozean- Kollision:

Verteilung von Flach- und Tiefbeben.

Tiefenmessungen von Bebenherden im Bereich von Subduktionszonen zeigen, dass sie auf einer schrägen Ebene liegen, die der abtauchenden Lithosphäre entspricht.

Beobachtung: Vulkane nicht zufällig angeordnet!!! (vgl. Folie)

Plattenränder:

Divergierende Plattenränder-> konstruktiv, da hier Kruste neu gebildet wird

Konvergierende Plattenränder-> destruktiv, da hier abtauchende ozeanische Kruste in den Erdmantel assimiliert wird

Transformstörung-> konservativ

Plattenränder <-> Kontinentalränder

Kontinentalränder fallen mit Plattenrändern nur an den Subduktionszonen zusammen-

wegen der Vielzahl tektonischer, magmatischer und metamorpher Prozesse, die sich dort ereignen, nennt man diese aktiv.

= AKTIVER KONTINENTALRAND

Wenn Kontinentalränder aber lediglich die Grenze zum ozeanischen Anteil derselben Platte markieren, werden sie als passiv bezeichnet.

Passiver Kontinentalrand:

An passiven Kontinentalrändern vollzieht sich der Übergang von der kontinentalen zur ozeanischen Kruste innerhalb derselben Platte.

Außerdem treten an passiven Kontinentalrändern oft Strukturen dehnender Bruchtektonik auf.

Phänomene wie Krustenausdünnung, mafische Intrusionen, Bruchtektonik entsprechen der Vorstellung, dass passive Kontinentalränder aus kontinentalen Rift-Zonen hervorgegangen sind.

Hot-Spots:

=lokale, ortsstete und über lange geologische Zeiträume bestehende Aufschmelzungspunkte unterhalb der Lithosphäre. An der Oberfläche können H.S. am Vulkanismus erkannt werden.

Wilson- Zyklen:

…beschreiben die mehrere hundert Millionen Jahre andauernden Zyklen der Plattendrift,
- einhergehend mit der Neubildung ozeanischer Kruste infolge Sea- Floor-Spreading,
- der Zerstörung ozeanischer Kruste bei Subduktion bzw. Plattenkollison und
- damit der Bildung neuer Kontinente
- und deren erneuter Zerfall durch Rifting.

Relief und Geomorphosphäre

Endogene Prozesse bestimmen den Großbau.

Exogene Prozesse schaffen Detailformen (an der Oberfläche)

Unterschiedliche Gesteine bestimmen das weite Spektrum der Einzelformen

Prinzip der Reliefgenerationen/ Zyklustheorie

Danach lassen sich nach dem allgemeinen Reliefcharakter Stadien des Abbaus der „Reliefenergie“, dh. der relativen Höhenunterschiede, unterschieden: die Reliefentwicklung vom Hochgebirge zur Abtragungs- und Sedimentationsfläche, dem Endrumpf, auf dem Niveau des Meeresspiegels als absolute Erosionsbasis. Diese Entwicklung wird lediglich durch jeweils unterschiedliche Gesteine und deren Verwitterung und Abtragung modifiziert.

Die Zyklentheorie von Davis (1889) ist eine qualitative beschreibende geomorphologische Modellvorstellung. Diese beschreibt die Formenentwicklung durch das Zusammenwirken von Flussarbeit und Denudation am Hang. Das Endstadium des Zyklus stellen Rumpfflächen dar.

Es wird angenommen, dass nach der raschen Hebung einer zu Anfang reliefflosen Krustenscholle keine Hebung mehr stattfindet.

Modellstadien

Jugend-Stadium: Zu Beginn ist ein einfaches Gewässernetz vorhanden, welches dem Gefälle folgt und Täler eintieft. Zwischen den Tälern existieren Reste der Ausgangsfläche.

Reifestadium: Mit zunehmender Taleintiefung und Talverbreiterung verschneiden sich die Täler an den Wasserscheiden, die nun auch tiefergelegt werden. Die Flusslängsprofile sind ausgeglichen.

Alter: Nach dem Ende der Taleintiefung werden die Wasserscheiden weiter erniedrigt und nehmen die Gestalt eines flachen Rückens an. Dieses Stadium geht über in die Endform der Entwicklung -

die Fastebene

Prinzip des Aktualismus

„Der Schlüssel zur Vergangenheit ist die Gegenwart“, d.h., dass aktuelle geomorphologische Prozesse prinzipiell auch in der Vergangenheit wirksam waren und führt zu der Möglichkeit durch eine einfache Ortsänderung eine andere geomorphologische Entwicklungsstufe kennen zu lernen. Durch diese Zeitreise („Raum- Zeit- Analogie“) werden beispielsweise die Polarzonen zu Regionen, in denen die Eiszeit noch stattfindet und die entsprechenden geomorphologischen Prozesse zu beobachten sind.

Minerale und Gesteine

Der Mineral- und Gesteinsbegriff:

Kristalle/ Minerale/ Gesteine

Die Lithosphäre ist fast ausschließlich durch den festen Aggregatzustand charakterisiert, d.h.

Die in der Lithosphäre vorkommenden Stoffe sind kristallin und damit aus Kristallen aufgebaut.

Kristalle:

Kristalle sind von ebenen Flächen begrenzte und homogene Körper, deren chemische Bausteine- Atome, Ionen, Moleküle- eine geometrisch regelmäßige Verteilung im Raum aufweisen; d.h. sie bilden geometrisch regelmäßige Formen.

Die Kristalle, die als anorganische natürliche Körper in der Lithosphäre auftreten, werden als MINERALE bezeichnet

MINERALE sind damit die physikalisch und chemisch homogenen Bestandteile der Erdkruste, von Teilen des Erdmantels (und auch des Mondes),…

Sie sind kristallisiert (idiomorph, xenomorph), nur einige wenige sind amorph (gleiche physikal. Eigenschaften in alle Richtungen); Minerale unterscheiden sich nach äußeren Kennzeichen u.a. voneinander durch Glanz, Farbe, Spaltbarkeit oder durch die Härte.

Moh’sche Härteskala

vgl. Skript

= Skala der Widerstände, die ein Mineral einem spitzen, zum Ritzen geeigneten Gegenstand entgegengesetzt.

Glanz- anhängig von der Oberflächenbeschaffenheit und dem Reflexionsvermögen eines Minerals:

- Metallglanz (z.B. Bleiglanz)
- Diamantglanz (z.B. Zinkblende)
- Glasglanz
- Fettglanz
- Seidenglanz
- Perlmuttglanz

Farbe

- Es gibt Minerale, die immer die gleiche Farbe aufweisen, sie zählen zu der Gruppe der idiochromatischen Minerale
- Im Vergleich dazu ist die Farbe der allochromatischen Minerale- aus unterschiedlichen Gründen, z.B. infolge unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung oder infolge von Baufehlern des Gitters- nicht konstant.
Strich
- Farbe des Mineralpulvers, z.B. Hämatit mit grauer Farbe und rotem Strich Spaltbarkeit

Eigenart einiger Minerale ist es, sich in der Richtung glatter Flächen gut spalten zu lassen z.B. Glimmer

Die Spaltbarkeit eines Minerals ist jedoch nicht gebunden an Risse im Mineral, sondern abhängig von der Gitterstruktur

Bruch

Werden Minerale, die nicht spaltbar sind, mechanisch beansprucht, so entstehen Bruchflächen, also unebene und von d. Atomanordnung völlig unabhängige (Bruch-)Flächen.

Beim Bruch werden die bei der Spaltung auftretenden Flächen betrachtet und klassifiziert nach:

- Muschelig (Quarz)
- Hakig (Silber, Gold)
- Splittrig
- Uneben

Je nach der Art des Gefüges können Mineralaggregate auch körnige, schalige, stengelige, faserige oder erdige Bruchflächen aufweisen.

Die für die Gesteinsbildung wichtigesten Minerale sind:

Silikate
Oxide und Hydroxide
Carbonate
Sulphate
Phosphate und Nitrate

Mehr als 4000 bekannte Minerale, davon 250 Minerale, die Mineralaggregate bilden = gesteinsbildende Minerale, davon dominieren 40 Minerale.

Gesteinsbildende Minerale:

Silikate:

- Sind die wichtigsten primären Minerale der Magmatite
- Durch Verwitterung der Silikate können sekundäre Neubildungen entstehen und mineralische Nährstoffe freigesetzt werden,
- Machen zusammen ca. 90% aller gesteinsbildenden Minerale aus,
- Die Bauert (Struktur) der Silikate lässt eine Differenzierung nach unterschiedlichen Silikatstrukturen zu, d.h.: es existieren geometrisch regelmäßig aufgebaute Si- und O- Gerüste.
- D.h., es existieren geometrisch regelmäßige aufgebaute Si- und O- Gerüste, wobei man unterscheidet zwischen:
- Inselsilikate
- Kettensilikate
- Bandsilikate
- Netz-, Schicht-, Bandsilikate
- Gerüstsilikate

Oxide und Hydroxide:
- Sind zu ca. 4% an der Lithosphärenzusammensetzung beteiligt.
- Oxide (Hämatit Fe2O3, Magnetit Fe3O4)
- Hydroxide (Lepidokrokith, Goethit, Ferrihydrit)

Carbonate, Sulfate, Phosphate und Nitrate
- Sind zu rund 3-4% an der Lithosphärenzusammensetzung beteiligt:
- Carbonate: ~1,5%
- Sulfate: ~0,5%
- Phosphate: ~0,5%
- Nitrate: Natron- und Kalisalpeter

Anteil der verschiedenen Minerale im Aufbau der Erdkruste:
Felspäte, besonders Plagioklar und Orthoklas 60%
Pyroxen 17%
Quarz 12%
Glimmer 4%

Schwerminerale sind eine wichtige Gruppe unter den gesteinsbildenden Mineralen;

Schwermineral kommen häufig nur in Spuren vor;

Typische Vertreter sind zB. Hornblende, Augit, Turmalin, Apatit, Zirkon,Rutil…

Etwas 250 Minerale bilden Mineralaggregate (von Statistischer Regelmäßigkeit und geologischer Selbstständigkeit) d.h. Gesteine.

Gesteine unterscheiden sich voneinander durch:
- Mineralbestand
- Chemische Zusammensetzung
- Physikalischen Eigenschaften(zB. Dichte)
- Gefüge, dh. den inneren Bau

Gefüge= Struktur + Textur

Größe, Form,Rundungsgrad räuml.Anordnung, Verbindung mineralischer Bestandteile

Gesteine werden nach ihrer Genese unterschieden in:

Magmatite – Metamorphite –Sedimentite

Magmatite:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Quelle www.spektrum.de

- Vulkanite
- Plutonite
- aus schmelzflüssigem Magma entstanden
- Magma ist definiert als eine dem Erdinneren angehörende oder von dort stammende glutheiße Lösung von größerem räumlichen Zusammenhang und geologischer Selbstständigkeit mit wechselnden oder auch fehlenden Mengen an Gasen und Dämpfen, die 8 Oxide als Hauptkomponenten enthält:

SiO2, Al2O3,FeO,Fe2O3, MgO,CaO,Na2O,K2O

Differenzierung der Mgamtite

- Fließt das Magma an der Erdoberfläche aus spricht man von Vulkanismus, die Gesteine, die dabei entstehen heißen Vulkanite (Ergussgesteine)
- Bleibt das Magma in der Erdkruste stecken, spricht man von Plutonismus, die Gesteine heißen Plutonite (Tiefengesteine)
- Beim Aufstiegt von Magma werden Nebengesteine mehr oder wenider stark beansprucht; die so entstehenden Spalten und Klüfte werden- je nach Stadium im Zuge der Abkühlung- mit unterschiedlichem Material gefüllt, den Ganggesteinen

Magmatite werden nach ihrem SiO2- Gehalt in 3 Typen eingeteilt:

Basisch <52% SiO2

Intermediär: 52- 65%

Sauer: >65%

Typisch für basisches Schmelzen

- Hohes spezifisches Gewicht >2,9g/cm³, bedingt durch ihre hohen Gehalte an schweren Metalloxiden (Fe O,Fe2O3, MgO)
- Dunkle Farben (=dunkle Gesteinsfarbe)
- Hohe Förderungstemperatur >1100°C
- Gasarm
- Gute Fließfähigkeit des Magmas bei einem im Normalfall ruhigen Ausbruchsmechanismus = effusiv

Typisch für saures Schmelzen

- Geringes spez. Gewicht ~2,7g/cm³
- Helle Farbe (=helle Gesteine)
- Geringere Förderungstemperatur von ~800 °C und niedriger
- Gasreich
- Schlechtere Fließfähigkeit (=zähplastisch)>> im Normalfall explosiver Ausbruchscharakter

Die Intrusivgesteinsreihe

Granit ca.70% SiO2; Quarz & Orthoklas, wenig Plagioklas, hell

Granodiorit geringere SiO2- Gehalte als Granit, Quarz, Plagioklas dominiert über Orthoklas, hell

Diorit nur geringe Si=2- Gehalte, wenig Quarz, viel Plagioklas, kein Orthoklas, hoher Anteil an mafischen Mineralen (Biotit, Hornblende, Pyroxen)

Gabbro SiO2-Gehalte <52%, kein Quarz, mäßig viel Plagioklas, kein Orthoklas, sehr hoher Anteil an mafischen Mineralen (Biotit, Hornblende, Pyroxen); dunkel

Peridotit SiO2-Gehalte~45%, zusammengesetzt aus Olivin und Pyroxen, dunkel

Die Magmenbildung ist an 2 Typen von Plattengrenzen gebunden:

- Divergierende Plattengrenzen

Im Mantel aufsteigende Konvektionsströme führen im Bereich der MOR zur Bildung von basaltischem Magma;

Diese Gesteinsschmelzen bilden sich unter den MOR im heißen Oberen Mantel, steigen auf und sammeln sich in der Nähe des Rückenkamms in seichten Magmenkammern

- Konvergierende Plattengrenzen

Entlang von Subduktionszonen entstehen Magmen durch das Aufschmelzen eines Gemisches aus Sedimenten des Meeresbodens und basaltischer Kruste, wenn die subduzierte Platte in Bereiche hinab transportiert wird, in denen die Temperaturen entsprechend hoch genug sind;

Die Zusammensetzung dieses Ausgangsmaterials spiegelt sich in den unterschiedlichen Arten der neugebildeten magmatischen Gesteine wider

- (Hot Spots)

Hier wird Mantelmaterial zu basaltischen Magmen aufgeschmolzen und steigt aus großen Tiefen des Mantels, möglicherweise sogar aus dem Grenzbereich zwischen unterem Mantel und oberem Erdkern auf;

Folge sind große Mengen ausfließenden basaltischen Magmas.

Metamorphite:
- Regionalmetamorphose
- Hochdruckmetamorphose
- Kontaktmetamorphose

Temperaturverhältnisse, Druckbedingungen sowie Versenkungstiefe, die zur Bildung niedrig- und hochmetamorpher Gesteine führen.

Metamorphe Gesteine entstehen an 4 wesentlichen plattentektonischen Zonen:

- Kollision zweier Kontinente
- An MOR
- An Subduktionszonen
- An tief versenkten Gebieten auf Kontinenten

Regional- und Kontaktmetamorphose resultieren aus unterschiedlichen Prozessen der durch Temperatur und Druck verursachten Gesteinsumwandlung.

Regionalmetamorphose:

Gebiete tief in der Kruste, die stark deformiert werden, unterliegen der Metamorphose infolge der damit verbundenen Temperatur- und Druckzunahme.

Kontaktmetamorphose

Kontaktzonen, die Magmenintrusionen umgeben, unterliegen der Metamorphose ausschließlich durch die Temperaturzunahme infolge der Intrusion (=Eindringen von aus dem Erdinneren aufgestiegenen Magma in die feste Erdkruste, wo es stecken bleibt und Intrusivkörper bildet(Tiefengesteine). Bei der Intrusion kann es zur Metamorphose der Nachbargesteine kommen)

Vgl. Skript

Sedimente:

- Klastische
- Chemische
- Organische/ Oragnogene

Klastische Sedimente:

- Psephite (Blockwerk, Grobkies)
- Psammite (Sand, Sandstein (Quarzsandstein, Arkosen,Kalksandstein, toniger Sandstein, Grauwacke)

Die mineralogische Zusammensetzung der 4 wichtigsten Sandsteingruppen: (vgl. Skript)

- Quarzsandstein (ausschließlich Quarz)
- Arkose (feldspatreich)
- Sandstein mit viel Gesteinsbruch
- Grauwacke mit Tonmatrix

Diagenetische Prozesse führen zu Veränderungen in der Zusammensetzung und dem Gefüge

- Pelite (Tone, Schiefertone, Tonschiefer, Mergel, Tillite, Lehm, Löß. Vulkanische Asche)

-

Die relative Häufigkeit der wichtigsten Sedimentgesteine

Silt- und Tonsteine ~75%

Kalksteine und Dolomite ~14%

Sandsteine und Konglomerate ~11%

Chemische Sedimente

- Rückstandgesteine (Böden, Hochmoortorf, Braunkohle, Steinkohle, Kännelkohle)
- Eindampfungsgesteine = Evaporite (Sulphate: Anhydrit, Gips, Steinsalz)
- Ausfällungsgesteine (Carbonate, Kalkgesteine (Kreide-,Platten-, Riffkalk, Kalksinter), Kieselgesteine(Feuer-/ Hornstein)

Gips und Steinsalz (Halit) als evaporitische Sedimente bilden sich aus einer übersättigten Lösung, wenn das Meerwasser in einem flachen Meeresbacken verdunstet. (vgl. Abb. Skript)

Organogene Sedimente

Kalkschlamm, Kalksteine, Kieselgesteine, Kohlengesteine

(Zusammenfassung Buch)

Sedimente

=durch Wasser, Eis, Wind pder Gravitation abtransportiert und an anderer Stelle wieder abgelagert (Akkumulationen)
durch Verfestigung gehen Sedimentite (Ablagerungsgesteine) hervor
- Wenn Gesteine unter dem Einfluss exogener Kräfte verwittern, entstehen feste und gelöste Zersatzprodukte und neue Minerale
- Nur zu 8% am Aufbau der Erde beteiligt, aber bedecken 75% der Erdoberfläche
- Für die Prozesse der Reliefformung von besonderer Bedeutung
- Diagenese: alle Prozess, durch die unverfestigte Sedimente nach der Ablagerung zu festen Sedimentgesteinen umgebildet werden
- Zunahme von Druck und Temperatur (<300°C)chem. Veränderung, Um- und Neubildung von Mineralen, Verkittung oder Zementation des Sedimentpaketes

- Klastische Sedimente:

- Bestehen aus Gesteinsbruchstücken
- GesteinsverwitterungAbtragung Ablagerung
- Korngrößenbezeichnungen klastischer Sedimente (vgl. Tabelle)
- Pelite
- Psammite
- Pseptite
- Bindemittel spielt bei klastischen Sedimentgesteinen, v.a. bei Sandstein, eine bedeutende Rolle für die Verwitterungsanfälligkeit.
Tonpartikel(schwach), Quarz(stark), Eisenoxid, Calciumcarbonat

- Chemische Sedimente:
- Entstehen auf chemischen Weg durch Ausfällung (Auskristallisieren), Eindampfung oder durch biochemische Vorgänge aus gelösten Stoffen oder organischem Material
- Carbonate, Evaporite, biogene Bildungen, Kieselsedimente, Phosphat- und Eisen
- Carbonate:
- sind die am weitesten verbreiteten nicht- klastischen Sedimente der Erde
- Entstehen überwiegend im marinen Milieu durch anorganische Ausfällung von Carbonatmineralen oder durch Akkumulation biogener Kalke

- Petrographischer Kreislauf

- Verdeutlicht Wechselbeziehungen der 3 genetischen Gesteinsgruppen
- Jedes Gestein geht durch fortwährende Veränderung immer wieder aus einem anderen hervor
- Magmatische Gesteine entstehen durch Abkühlung einer Gesteinsschmelze
- AtmosphäreVerwitterung und Abtragung
- Abgetragenes Material an anderen Orten sedimentiert und diagenetisch zu Sedimentgestein verfestigt
- Absenkung und Überlagerung in größere Tiefen oderHebung an Erdoberfläche
- Gesteinsmetamorphose
- TemperaturzunahmeAnatexis (Aufschmelzen bereits verfestigter Gesteine) oder HebungVerwitterung und Abtragung
- Magma

Verwitterung

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Quelle Geocaching.com

Formen Physikalischer Verwitterung:
- Insolations- oder Temperaturverwitterung
- Frostverwitterung
- Salzverwitterung
- Hydratation
- Sprengwirkung von Pflanzenwurzeln

Formen Chemischer Verwitterung

Chemische Reaktion zwischen Mineralen, Luft und Wasser

- Lösungsverwitterung
- Hydrolyse
- Oxidationsverwitterung

Hydrolyse: (wörtlich „Auflösung des Wassers“)

Die Hydrolyse stellt die wichtigste Reaktion der chemischen Verwitterung dar. Beim Vorgang der Hydrolyse werden vor allem Carbonate und Silikate, die den größten Teil der gesteinsbildenden Minerale (zusammen ca. 60-65 Gew.%) ausmachen, zersetzt. Es handelt sich hierbei um Verbindungen, die aus einer schwachen Säure und/ oder einer schwachen Base bestehen.

Die eigentliche Triebkraft dieser Verwitterungsart ist in der Regel die Reaktion eines Minerals mit den Wassermolekülen bzw. H+-Ionen der Lösung, die sich an die Grenzflächenionen von Kristallen anlagern und Kationen aus dem Kristallgitter ersetzen. Diesen Vorgang nennt man auch Kationenaustausch. Die Kristallstruktur wird ausgeweitet und zerfällt bis zur kompletten Auflösung des Kristallgitters.

[...]