Thomas Jordan

Sedimente und Sedimentgesteine

Grose Bereiche der Erdoberflache einschlieslich des Meeresbodens werden von Sedimenten bedeckt. Diese Schichten aus Lockermaterial sind auf unterschiedliche Weise entstanden, die meisten aus der Verwitterung der Kontinente. Einige sind Ruckstande von Organismen, die Gehause aus mineralischer Substanz abgeschieden haben. Andere bestehen aus anorganischen Kristallen, die ausgefallt wurden, als die in Ozeanen und Binnenseen gelosten chemischen Substanzen miteinander reagierten und sich neue Minerale bildeten.

Übungsaufgaben aus der geologischen Praxis

Wie entdeckte man, dass die Erde eine Kugel mit einem Umfang von (rund) 40.000 km ist? Vor Beginn des Jahres 1960 hatte noch niemand aus dem Weltraum auf die Erde herabgeblickt – und doch war ihre Form und Grose bereits seit langer Zeit bekannt.

Störungen, Falten und andere Zeugen der Gesteinsdeformation

Wenn Gesteine an Plattengrenzen gelangen, konnen – wie schon in Kap. 6 gezeigt wurde – ihre Gefuge und ihr Mineralbestand durch die Prozesse der Metamorphose verandert werden. Unter den Prozessen, die auf den Kontinenten zur Regionalmetamorphose fuhren, ist die Deformation der wichtigste Vorgang: die Verformung der Gesteine durch Einengung (Kompression), Dehnung (Extension), Faltung und Bruchtektonik. Bezogen auf einzelne Gesteinstypen kann ein Granit durch Deformation in Gneis und ein Schieferton in einen kristallinen Schiefer ubergehen. Im regionalen Rahmen konnen als Folge der Deformation ursprunglich horizontal abgelagerte Schichten in sehr vielfaltige Strukturen ubergefuhrt werden.

Magmatische Gesteine: Gesteine aus Schmelzen

Vor uber 2000 Jahren reiste der griechische Naturforscher und Geograph Strabo nach Sizilien, um dort die Ausbruche des Atnas zu beobachten. Strabo sah, dass die von diesem aktiven Vulkan ausgeschleuderte heise flussige Lava an der Erdoberflache innerhalb weniger Stunden abkuhlte und zu einem festen Gestein erstarrte. Gegen Ende des 18. Jahrhunderts begannen die Geologen zu begreifen, dass einige der Gesteinskorper, die offenbar andere Abfolgen durchziehen, ebenfalls durch Abkuhlung und Erstarrung einer Gesteinsschmelze entstanden waren. In diesen Fallen hatte sich das Magma langsam abgekuhlt, weil es tief in der Erdkruste erstarrt war.

Gletscher: Die Tätigkeit des Eises

Vom Weltraum aus betrachtet ist die Erde mit ihren ausgedehnten blauen Ozeanen, den wirbelnden weisen Wolken und den weisen Eismassen und Schneefeldern durch die Farben des Wassers gekennzeichnet. Das System Erde transportiert in standig sich verandernder Form Wasser uber die Oberflache unseres Planeten. Zu den wichtigsten Wasserspeichern dieses Systems gehort die aus Eis bestehende Komponente, die Kryosphare, die bei Klimaschwankungen am deutlichsten ab- und zunimmt.

Wind und Wüsten

Vermutlich wurde jeder schon einmal von einem heftigen Sturm uberrascht, gegen den man sich anstemmen oder an einem festen Gegenstand Halt suchen musste. London, das nur selten von starken Winden betroffen ist, erlebte am 25. Januar 1990 einen solchen Sturm. Bei Windgeschwindigkeiten von mehr als 175 km/h wurden Dacher abgedeckt, sturzten Lastwagen um und das Gehen auf den Strasen war praktisch unmoglich. In den Wusten sind starke Winde fast normal und halten oft tagelang an. Staubsturme sind ebenfalls haufig und viele Winde sind auch stark genug, um Sandkorner transportieren zu konnen und Sandsturme zu erzeugen.

Verwitterung, Erosion und Massenbewegungen

So fest die hartesten Gesteine auch sein mogen, wenn sie den Atmospharilien und Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, unterliegen alle Gesteine der Verwitterung und dem Zerfall – ahnlich wie alte Autos rosten oder alte Zeitungen vergilben. Im Gegensatz zu Autos und Zeitungen dauert ihr Zerfall jedoch Tausende bis Millionen von Jahren.

Zeitmessung im System Erde

Philosophen hatten wahrend der gesamten Menschheitsgeschichte und bis in die jungste Vergangenheit hinein mit dem Begriff „Zeit“ ihre Probleme, denn sie hatten zu wenige Daten, um ihre Betrachtungsweise enger zu definieren. Die schiere Unermesslichkeit der Zeit, die in Milliarden gemessene „Tiefenzeit“, war eine der grosen Entdeckungen der Geologie, die unser Denken uber die Ablaufe des Systems Erde grundlegend verandert hat.

Die Entwicklung der Kontinente

Nahezu zwei Drittel der Erdoberflache – und damit die gesamte ozeanische Kruste – sind im Laufe der vergangenen 200 Mio. Jahre durch Seafloor-Spreading entstanden, in einem Zeitraum, der lediglich vier Prozent der Erdgeschichte umfasst. Wenn wir also verstehen wollen, wie sich die Erde seit ihren gluhend heisen Anfangen entwickelt hat, mussen wir uns den Kontinenten zuwenden, denn dort finden wir Gesteine, die ein Alter von mehr als vier Milliarden Jahren aufweisen.

Der Kreislauf des Wassers und das Grundwasser

Manche kennen vielleicht die Zeilen aus Samuel Taylor Coleridge’s Gedicht eines alten Seemanns: „Wasser, uberall Wasser, aber keinen Tropfen zum Trinken …“. Ungefahr 71% der Erdoberflache sind von Wasser bedeckt, doch nur ein geringer Teil dieses Wassers ist fur den menschlichen Gebrauch nutzbar. Ohne Wasser kann der Mensch nur einige Tage uberleben. Die von der modernen Zivilisation verbrauchte Wassermenge ist jedoch weitaus groser als fur das reine Uberleben erforderlich ware. Wasser wird in der Industrie, in der Landwirtschaft und fur unsere Infrastruktur wie etwa fur Abwassersysteme in ungeheuren Mengen verbraucht. Die Erkenntnisse der Hydrologie und Hydrogeologie werden zunehmend wichtiger, da der Bedarf an den insgesamt begrenzten Wasserressourcen standig steigt.