vorlesung allgemeine geologie -...
Post on 12-Jun-2019
218 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Verwitterung und Transport
Erosion Transport SedimentationAus Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
chemische und physikalische Verwitterung
VerwitterungVerwitterung
chemischchemisch
LösungLösung Rückstand(Boden)
Rückstand(Boden)
KorntrennungKornzerkleinerung
KorntrennungKornzerkleinerung
physikalischphysikalisch
chemische Verwitterungmit Rückstand
FeldspatKAlSi3O8
FeldspatKAlSi3O8
Lösung(K2O)Lösung(K2O)
RückstandTon (Al-, Si-)RückstandTon (Al-, Si-)
ohne Rückstand
CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2HCO3-CaCO3 + H2O + CO2 Ca2+ + 2HCO3-
KalzitKalzit
Karbonat-Fällung
Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + H2O + CO2Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + H2O + CO2
Wenn CO2 entweicht, wird Kalzit gefällt.
Wenn CO2 entweicht, wird Kalzit gefällt.
CO2 kann von Pflanzen aufgenommen werdenoder bei hohen Temperaturen in die Atmo-
sphäre entweichen.
CO2 kann von Pflanzen aufgenommen werdenoder bei hohen Temperaturen in die Atmo-
sphäre entweichen.
Chemische VerwitterungDissoziierung im Meerwasser:
Pyroxen (MgSiO3)Pyroxen (MgSiO3) Mg2+ + SiO32-Mg2+ + SiO32-
Hydratation:
4KAlSi3O8 + 4H2O4KAlSi3O8 + 4H2OAl4(OH)8Si4O10+ 2K2O + 8SiO2
Al4(OH)8Si4O10+ 2K2O + 8SiO2
Oxidationsverwitterung:
4FeSiO3 + O2 + H2O4FeSiO3 + O2 + H2O 4FeO(OH)+ 4SiO2
4FeO(OH)+ 4SiO2
Rauchgas-Verwitterung
(saurer Regen)(saurer Regen)
CO2, SO2, SO32-, SO4
2-, NOxCO2, SO2, SO32-, SO4
2-, NOx
Geschwindigkeit der VerwitterungKalzitKalzit
OlivinOlivinAnorthitAnorthit
PyroxenPyroxenAlbitAlbit
BiotitBiotitOrthoklasOrthoklas
MuskowitMuskowitTonTon
QuarzQuarzAl-OxideAl-Oxide
Fe-OxideFe-Oxide
Löslichkeit
chemisch-biologische Verwitterung
HuminsäurenHuminsäuren
Einbau von Kationen aus dem Gestein in Pflanzen
Einbau von Kationen aus dem Gestein in Pflanzen
Physikalische Verwitterung
Zersetzung eines GranitsZersetzung eines Granits
unverwitterterGranit
unverwitterterGranit
Rißbildungan Korngrenzen
Rißbildungan Korngrenzen
Lockerungdes Kornverbandes
Lockerungdes Kornverbandes
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
TemperaturverwitterungTag- Nachtunterschiede in ariden GebietenTag- Nachtunterschiede in ariden Gebieten
Kernsprung in einem GranitblockKernsprung in einem Granitblock
Frostverwitterung
Wasser hat die max. Dichte bei4° C. Eisbildung im Porenraumzerstört den Gesteinsverband.
Wasser hat die max. Dichte bei4° C. Eisbildung im Porenraumzerstört den Gesteinsverband.
Salzverwitterung
Im ariden Klima werden Salze aus dem Gestein gelöst. Bei Verdunstung kristalli-
sieren diese im Porenraum aus und sprengenden Gesteinsverband.
Im ariden Klima werden Salze aus dem Gestein gelöst. Bei Verdunstung kristalli-
sieren diese im Porenraum aus und sprengenden Gesteinsverband.
Salzverwitterung
Exfoliation an Graniten der östlichenWüste (Ägypten)
Verwitterung erfolgtschalenförmig
Verwitterung erfolgtschalenförmig
Dolerit-Verwitterung
Zwiebelschalige Verwitterung eines Dolerit-PillowsZwiebelschalige Verwitterung eines Dolerit-Pillows
Physikalisch-biologische Verwitterung
Turgordruck der Pflanzenwurzeln> 10 kg/cm2
Turgordruck der Pflanzenwurzeln> 10 kg/cm2
Abhängigkeit vom Klima
KlimafaktorenKlimafaktoren
NiederschlagNiederschlag TemperaturTemperatur
humid - aridhumid - arid tropisch - polartropisch - polar
Verwitterung und Bodenbildung
polar Temperatur kein gemäßigt-
humidFrost-
chemisch
Klima Verwitterung Boden
siallitisch
warm-arid
Temperatur,Salz kein
warm-humid chemisch allitisch
siallitisch: Rückstand aus Si- Al- Mineralen (z.B. Kaolin)siallitisch: Rückstand aus Si- Al- Mineralen (z.B. Kaolin)
allitisch: Rückstand nur Al-Minerale (+ Fe-, Mn-Oxide)z.B. Gibbsit (Al(OH)3) Bauxit = Gibbsit + Fe-Oxide
allitisch: Rückstand nur Al-Minerale (+ Fe-, Mn-Oxide)z.B. Gibbsit (Al(OH)3) Bauxit = Gibbsit + Fe-Oxide
Bodentypensiallitischer
Bodensiallitischer
Boden
A) Humus undverarmter
Boden (Quarzu. Tonminerale)
B) Fe- u. Al-Oxidhydrategefällt. CaCO3weggeführt.
C) anstehenderGranit
A) Humusu. verarm-ter Boden
B) gefälltesCaCO3
C) anstehen-des Gestein
Humus fehlt
Fe u. Al-Oxide
Fe- reicheTone u. Al-Hydroxide
anstehendesGestein
umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Prärie-bodenPrärie-boden
Laterit-BodenLaterit-Boden
Wechselwirkung: Erosion und TektonikNegative Rückkopplungzwischen Heraushebung,Abtragung und Oberflä-
chen-Relief
Negative Rückkopplungzwischen Heraushebung,Abtragung und Oberflä-
chen-Relief
Abtragungm/Mill.J.Abtragungm/Mill.J.
Erniedrigung derGipfelhöhe
Erniedrigung derGipfelhöhe
tektonische Heraushebungm/Mill.J.
tektonische Heraushebungm/Mill.J.
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
erhöhte Abtragungdurch Heraushebungerhöhte Abtragungdurch Heraushebung
Hypsometrische Kurve
Kontinent
Ozean-Boden
108
0-2-4-6-8
Höh
e [m
] x 1
000 6
42
4 16 36 64 100 %
Kontinent
Ozean-Boden
108
0-2-4-6-8
Höh
e [m
] x 1
000 6
42
4 16 36 64 100 %
http://jove.geol.niu.edu/faculty/stoddart/LPSC/images/p21.jpg
Transport
Transportmedien:Transportmedien:
WindWind
Wasser (Flüsse)Wasser (Flüsse)
Eis (Gletscher)Eis (Gletscher)
Windtransport
äolische Sedimenteäolische Sedimente
in Bodennähe:in Bodennähe:
turbulente Srömungturbulente Srömung
Merkmale des Windtransports
niedrige Dichte des Mediumsniedrige Dichte des Mediums
flächenhafte Wirkungflächenhafte Wirkung
gute Sortierung der Korngrößengute Sortierung der Korngrößen
transportierte Korngrößen in Abhängigkeit von der Windstärke
1/10 mm Durchmesser 1.5 m/sek.1/10 mm Durchmesser 1.5 m/sek.
1/2 mm Durchmesser 7 m/sek.1/2 mm Durchmesser 7 m/sek.
1 mm Durchmesser 15 m/sek.1 mm Durchmesser 15 m/sek.
10 mm Durchmesser 25 m/sek.10 mm Durchmesser 25 m/sek.
Transport der Sandkörner am Boden
Der bodennahe Transport der Sandkörnererfolgt meist springend (Saltation). Durch
Kollision ergeben sich matte Kornoberflächen.
Der bodennahe Transport der Sandkörnererfolgt meist springend (Saltation). Durch
Kollision ergeben sich matte Kornoberflächen.nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Entstehung eines Steinpflasters (Hamada)
Gemisch ausgrob- und fein-
körnigem Material
Gemisch ausgrob- und fein-
körnigem Material
Der Windbläst das
feine Materi-al heraus.
Der Windbläst das
feine Materi-al heraus.
Das Steinpfla-ster schützt vor weiterer Aus-
blasung.
Das Steinpfla-ster schützt vor weiterer Aus-
blasung.
Deflation:
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Windsedimente (Dünen, Erg)Hinter einem Hindernisbilden sich Turbulenzenund Sandverwehungen.
Hinter einem Hindernisbilden sich Turbulenzenund Sandverwehungen.
Die Sandwehen werden größer, sind aber noch getrennt.
Die Sandwehen werden größer, sind aber noch getrennt.
Die Sandwehen schließen sich zu einer Düne zusammen.
Die Sandwehen schließen sich zu einer Düne zusammen.
umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Wandern einer Düne
Wind transportiert Körnerauf die Leeseite.Wind transportiert Körnerauf die Leeseite.
Entstehung einer instabilenLagerungEntstehung einer instabilenLagerung
Abrutschen der instabilen Lage. Wandern der DüneAbrutschen der instabilen Lage. Wandern der Düne
umgeteichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
transportierte Sandmenge
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0 20 30 40 50 60Windgeschwindigkeit (km/h)
Tonn
en/T
ag/M
eter
Bre
ite d
er D
ünen
ober
fläch
e
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0 20 30 40 50 60Windgeschwindigkeit (km/h)
Tonn
en/T
ag/M
eter
Bre
ite d
er D
ünen
ober
fläch
e
Begrenzung der Höhe
Durch Höhenwachstum werden die Strömungslinienzusammengedrückt. Geschwindigkeit steigt, gesamterSand wird transportiert. Höhenwachstum hört auf.
Durch Höhenwachstum werden die Strömungslinienzusammengedrückt. Geschwindigkeit steigt, gesamterSand wird transportiert. Höhenwachstum hört auf.
Aus Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
Dünenformen
Barchan(Sicheldüne)Barchan(Sicheldüne)
Transversaldüne(Reihendüne)Transversaldüne(Reihendüne)
Longitudinaldüne(Strichdüne)Longitudinaldüne(Strichdüne)
Umgezeichnet nach Press & Siever, 1995 (Spektrum Lehrbücher)
top related