Allgemeine Geologie: Einführung in das System Erde
Gespeichert in:
| Späterer Titel: | Grotzinger, John Press/Siever Allgemeine Geologie |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German English |
| Veröffentlicht: |
Heidelberg [u.a.]
Spektrum, Akad. Verl.
2003
|
| Ausgabe: | 3. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Spektrum-Lehrbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXI, 723 S. Ill., graph. Darst., Kt. |
| ISBN: | 3827403073 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
ТеіИ
System Erde
Kapitel 1
Die Entstehung eines Planeten.................................... 5
Die wissenschaftliche Arbeitsmethode................................ 6
Moderne Theorie und Praxis in der Geologie............................ 6
Die Entstehung unseres Planetensystems.............................. 7
Die Nebular-Hypothese........................................... 8
Überprüfung der Nebular-Hypothese................................... 10
Erde im Umbruch: Ein System interagierender Komponenten.................. 11
Die Erde heizt sich auf und schmilzt.................................... 11
Die Differenziation beginnt ........................................ 12
Die Entstehung von Kontinenten, Ozeanen und der Atmosphäre.................... 14
Die Erde als System interagierender Komponenten............................ 16
Die Entwicklung der übrigen Planeten und des Mondes......................... 16
Hinweise auf frühe Meteoritenschauer .................................. 18
Plattentektonik: Ein modernes Paradigma der Geologie ..................... 18
Platten und ihre Bewegungen....................................... 19
Plattengrenzen ............................................... 21
Plattentektonik und die Geschichte des Planeten Erde.......................... 24
Die Theorie der Plattentektonik und die wissenschaftliche Methode .................. 25
Aufgaben der Geologie......................................... 25
Kapitel 2
Minerale: Baustoffe der Gesteine.................................. 31
Was sind Minerale ............................................ 32
Der atomare Bau der Materie...................................... 33
Der Bau der Atome............................................. 33
Ordnungszahl und Atommasse....................................... 34
Chemische Reaktionen........................................... 35
Abgabe und Aufnahme von Elektronen.................................. 35
Gemeinsame Elektronen.......................................... 36
Das Periodensystem der Elemente..................................... 37
Chemische Bindung............................................ 38
lonenbindung................................................ 38
Kovalente Bindung............................................. 40
Metallische Bindung............................................. 40
Van-der-Waals-Bindung........................................... 40
Inhaltsverzeichnis
Der atomare Aufbau der Minerale................................... 40
Kristalle und Kristallbildung ........................................ 40
Wann kristallisieren Minerale?....................................... 42
Größe der Ionen............................................... 43
Die gesteinsbildenden Minerale.................................... 45
Silicate
.................................................... 46
Carbonate..................................................
50
Oxide..................................................... 50
Sulfide.................................................... 51
Sulfate.................................................... 51
Physikalische Eigenschaften der Minerale.............................. 51
Härte..................................................... 51
Spaltbarkeit................................................. 53
Bruch..................................................... 55
Glanz..................................................... 55
Farbe..................................................... 55
Spezifisches Gewicht und Dichte...................................... 56
Kristallform ................................................. 57
Minerale und Biosphäre......................................... 57
Kapitel 3
Gesteine: Dokumente geologischer Prozesse........................... 61
Magmatische Gesteine.......................................... 63
Intrusivgesteineoder Plutonite....................................... 63
Effusivgesteine oder Vulkanite....................................... 63
Häufige Minerale.............................................. 64
Sedimentgesteine............................................. 64
Vom Sediment zum Sedimentgestein ................................... 65
Schichtung.................................................. 66
Häufige Mineralien............................................. 66
Metamorphe Gesteine.......................................... 66
Regional- und Kontaktmetamorphose................................... 67
Häufige Minerale.............................................. 67
Wo wir Gesteine finden......................................... 68
Der Kreislauf der Gesteine, ein Teilbereich des Systems Erde................... 68
Plattentektonik und der Kreislauf der Gesteine........................... 71
Kapitel 4
Magmatische Gesteine: Gesteine aus Schmelzen........................ 75
Wodurch unterscheiden sich magmatische Gesteine?....................... 76
Gefüge.................................................... 76
Chemische und mineralogische Zusammensetzung............................ 79
Wie entstehen Magmen?........................................ 85
Wie schmelzen Gesteine?.......................................... 85
Die Bildung von Magmakammern..................................... 87
Inhaltsverzeichnis
XI
Wo entstehen Magmen? ........................................ 87
Tektonische
Tätigkeit, Gesteinszusammensetzung und Magmatyp ................... 87
Magmatische Differenziation...................................... 90
Fraktionierte Kristallisation......................................... 90
Von Labor-zu Geländebeobachtungen: Die
Intrusion
des Palisaden-Lagergangs............ 91
Granit und Basalt: Magmatische Differenziation ............................. 92
Moderne Theorien der magmatischen Differenziation.......................... 93
Formen magmatischer Intrusionen .................................. 95
Plutone
.................................................... 95
Lager und Gänge.............................................. 97
Hydrothermale Gänge ........................................... 99
Magmatismus und Plattentektonik.................................. 99
Kapitel 5
Vulkanismus................................................ 105
Vulkanische Gesteine........................................... 107
Lavatypen.................................................. 107
Gefüge.................................................... 109
Pyroklastische Ablagerungen........................................ 109
Vulkantypen und Morphologie..................................... 112
Zentraleruptionen.............................................. 112
Spalteneruptionen ............................................. 118
Weitere vulkanische Erscheinungen.................................... 119
Die weltweite Verteilung der Vulkane................................ 122
Vulkanismus an divergierenden Plattenrändern.............................. 122
Vulkanismus an konvergierenden Plattengrenzen ............................ 125
Intraplatten-Vulkanismus.......................................... 126
Vulkanismus und menschliches Dasein................................ 127
Verringerung der Risiken gefährlicher Vulkane.............................. 127
Nutzen aus Vulkanen............................................ 131
Kapitel
б
Verwitterung und Erosion....................................... 135
Verwitterung, Erosion und der Kreislauf der Gesteine....................... 136
Geologische Faktoren der Verwitterung............................... 136
Eigenschaften des Ausgangsgesteins.................................... 136
Klima: Niederschlag und Temperatur.................................... 137
Auswirkung der Bodenbedeckung..................................... 138
Der Faktor Zeit................................................ 138
Chemische Verwitterung ........................................ 139
Hydrolyse: Vom Feldspat zum Kaolin.................................... 139
Kohlendioxid, Verwitterung und das System Erde ............................ 143
Andere
Silicate
bilden andere Tonminerale................................ 144
Hydratation: Die Anlagerung von Wassermolekülen........................... 145
Oxidation:
Die chemische Verwitterung der Eisensilicate......................... 145
Lösungsverwitterung: Die rasche Verwitterung von
Carbonat-
und Salzgesteinen........... 146
Weitere Formen der chemischen Verwitterung.............................. 147
Chemische Stabilität: Ein Regulativ der Verwitterungsgeschwindigkeit................. 147
XII Inhaltsverzeichnis
Physikalische Verwitterung....................................... 148
Physikalische Verwitterung in ariden Gebieten.............................. 149
Physikalische Verwitterung in den übrigen Gebieten........................... 149
Gesteinszerfall................................................ 149
Andere Formen der Verwitterung..................................... 151
Physikalische Verwitterung und Erosion.................................. 152
Boden: Der Rückstand der Verwitterung............................... 152
Bodenprofile................................................. 154
Klima, Zeit und Bodenbildung....................................... 154
Der Mensch als Faktor der Verwitterung............................... 159
Verwitterung und Sedimentbildung................................. 164
Kapitel 7
Sedimente und Sedimentgesteine.................................. 167
Sedimentgesteine und der Kreislauf der Gesteine......................... 169
Sedimente und ihre Stellung innerhalb des Systems Erde......................... 170
Verwitterung und Erosion liefern die Ausgangsstoffe der Sedimente:
Gesteinsbruchstücke und gelöstes Material................................ 170
Sedimenttransport und Ablagerung.................................... 171
Sedimentationsräume.......................................... 175
Terrestrische Ablagerungsräume...................................... 176
Küsten-und Flachwasserbereich...................................... 177
Ablagerungsräume des offenen Ozeans.................................. 177
Klastische kontra chemische und chemisch-biogene Sedimentationsräume............... 178
Fazies-das Nebeneinander unterschiedlicher Sedimentbildungsräume................. 179
Sedimentstrukturen ........................................... 179
Schrägschichtung.............................................. 180
Gradierte Schichtung............................................ 181
Rippelmarken................................................ 181
Bioturbationsstrukturen .......................................... 181
Sedimentationszyklen............................................ 182
Versenkung und Diagenese: Vom Sediment zum Sedimentgestein............... 183
Kontinuierliche Sedimentation führt zur Überdeckung und Versenkung................ 183
Diagenese: Temperatur, Druck und chemische Umwandlungen führen
vom Lockersediment zum Festgestein................................... 183
Klassifikation der klastischen Sedimente und Sedimentgesteine .............. 185
Klassifikation entsprechend der Korngröße................................ 185
Grobklastische Sedimente und Sedimentgesteine: Kiesfraktion und Konglomerate.......... 187
Mittelkörnige klastische Sedimente und Sedimentgesteine: Sand und Sandsteine........... 188
Feinklastische Sedimente und Sedimentgesteine:
Silt
und Siltstein, Ton,
Tonstein und Schieferton.......................................... 190
Klassifikation der chemischen und chemisch-biogenen Sedimente
und Sedimentgesteine.......................................... 191
Klassifikation nach der chemischen Zusammensetzung.......................... 191
Carbonatsedimente und Sedimentgesteine: Kalke und Dolomite.................... 191
Evaporite: Steinsalz, Gips und andere chemische Sedimente....................... 196
Kieselsedimente: die Herkunft der Kieselsäure .............................. 197
Inhaltsverzeichnis XIII
Diagenetisch entstanden: Phosphorite................................... 198
Oxidische Eisenverbindungen: Sedimentäre Eisenerze.......................... 198
Organische Substanz: Ausgangsmaterial für Kohle, Erdöl und Erdgas.................. 198
Kapitel
б
Metamorphe Gesteine......................................... 201
Metamorphose und das System Erde................................. 202
Ursachen der Metamorphose...................................... 202
Physikalische und chemische Einflussfaktoren ........................... 204
Temperatur ................................................. 204
Druck..................................................... 204
Chemische Veränderungen......................................... 204
Die Rolle der
fluidén
Phasen........................................ 205
Arten der Metamorphose........................................ 205
Regionalmetamorphose........................................... 205
Versenkungsmetamorphose........................................ 207
Kontaktmetamorphose........................................... 207
Hydrothermal-Metamorphose....................................... 208
Dynamometamorphose........................................... 208
Impakt-oder Schockmetamorphose.................................... 208
Metamorphe Gefüge........................................... 208
Foliation
................................................... 208
Klassifikation und Nomenklatur der metamorphen Gesteine....................... 210
Metamorphite mit
Foliation
........................................ 210
Metamorphite ohne
Foliation
....................................... 212
Grobkörnige Kristallgefüge......................................... 214
Feinkörnige Deformationsgefüge..................................... 214
Regionalmetamorphose und Metamorphosegrad......................... 215
Mineralisograden.............................................. 215
Metamorphosegrad und Zusammensetzung des Ausgangsgesteins................... 218
Metamorphe Fazies............................................. 218
Kontaktmetamorphe Zonen ...................................... 219
Kontakthöfe................................................. 219
Metamorphosegrad und Zusammensetzung des Nebengesteins..................... 220
Plattentektonik und Metamorphose ................................. 221
Kapitel 9
Gesteine: Urkunden der Erdgeschichte............................... 225
Zeitmessung................................................ 226
Zeitmessung im System Erde...................................... 227
Rekonstruktion der Erdgeschichte durch relative Datierung................... 228
Stratigraphische Abfolge.......................................... 228
Fossilien als Zeitmarken........................................... 229
Hinweise auf zeitliche Lücken ....................................... 231
Verbandsverhältnisse............................................ 232
Sequenzstratigraphie............................................ 233
Geologische Zeitskala............................................ 234
XIV Inhaltsverzeichnis
Absolute Altersbestimmung und die geologische Zeitskala ................... 238
Radioaktive Atome: Uhren im Gestein................................... 238
Kohlenstoff-14: Datierung junger Ereignisse................................ 242
Grenzen und Anwendungsmöglichkeiten radiometrischer Datierungen................. 243
Weitere geologische Datierungsmethoden ................................ 243
Die geologische Zeitskala........................................ 248
Die Geschwindigkeiten sehr langsamer irdischer Prozesse........................ 248
Überblick über die Erdgeschichte...................................... 250
Kapitel 10
Falten, Störungen und andere Dokumente der Gesteinsdeformation........... 253
Auswertung der Geländebefunde................................... 254
Messung von Streichen und Fallen..................................... 254
Konstruktion einer geologischen Karte und eines Schnitts........................ 254
Wie werden Gesteine deformiert?................................... 256
Welche Faktoren bestimmen, ob ein Gestein gefaltet wird oder zerbricht?............... 257
Sprödes und duktiles Verhalten unter natürlichen Bedingungen..................... 258
Deformation durch Faltung....................................... 258
Faltenformen ................................................ 259
Folgerungen aus Faltenstrukturen..................................... 264
Wie ein Gestein zerbricht: Klüfte und Störungen.......................... 265
Klüfte .................................................... 265
Störungen.................................................. 265
Die Rekonstruktion des geologischen Werdegangs ........................ 269
:■/: .......................................... 275
Was führt zu Massenbewegungen?.................................. 276
Eigenschaft des Hangmaterials....................................... 277
Wassergehalt ................................................ 279
Neigung und Instabilität der Hänge.................................... 280
Auslösende Faktoren von Massenbewegungen.............................. 280
Klassifikation von Massenbewegungen............................... 284
Massenbewegungen in Festgesteinen................................... 284
Massenbewegungen in unkonsolidiertem Gesteinsmaterial....................... 286
Erosion des durch Massenbewegungen verfrachteten Materials..................... 290
Massenbewegungen im marinen Bereich................................. 290
Entstehung von Massenbewegungen................................. 291
Natürliche Ursachen von Rutschungen................................... 291
Plattentektonische Position......................................... 293
Rutschungen durch menschliche Eingriffe................................. 294
Inhaltsverzeichnis
XV
■.:■ ■■■-.-. . ........................ 297
Strömungen und Speicher........................................ 298
Wie viel Wasser gibt es?........................................... 298
Der Kreislauf des Wassers als Bestandteil des Systems Erde........................ 299
Wie viel Wasser können wir verbrauchen?................................. 300
Hydrologie und Klima.......................................... 300
Luftfeuchtigkeit und Niederschlag..................................... 301
Trockenzeiten................................................ 302
Die Hydrologie des Abflusses...................................... 304
Grundwasser................................................ 307
Wie fließt Wasser durch Boden und Gestein?............................... 307
Grundwasserspiegel und Grundwasseroberfläche............................. 308
Gespanntes (artesisches) Grundwasser................................... 311
Gleichgewicht von Grundwasserneubildung und-abfluss......................... 312
Die Geschwindigkeit der Grundwasserbewegung............................. 315
Wasservorräte in wichtigen Grundwasserleitern.......................... 316
Erosion durch Grundwasser....................................... 317
Wasserqualität .............................................. 321
Ist das Wasser trinkbar?........................................... 322
Verunreinigung der Wasservorräte..................................... 323
Wasser in der tiefen Erdkruste..................................... 324
Thermalwässer.............................................. 325
Π
.: . .................................. 329
Wie Flusswasser fließt.......................................... 330
Flussfracht und Sedimentbewegung.................................. 331
Erosion und Transport............................................ 331
Ablagerungen aus Suspension....................................... 332
Schichtungsformen im Flussbett: Rippeln und Dünen........................... 334
Wie fließendes Wasser festes Gestein erodiert........................... 334
Abrasion................................................... 336
Chemische und physikalische Verwitterung................................ 337
Unterschneiden durch Strömungen .................................... 337
Flusstäler, Fließrinnen und Talauen.................................. 337
Flusstäler................................................... 338
Formen der Flussläufe............................................ 338
Die Talaue.................................................. 341
Zeitliche und räumliche Veränderungen............................... 341
Abfluss.................................................... 342
Hochwasser................................................. 344
Das Längsprofil eines Flusses und sein Gefälle............................... 345
Seen..................................................... 349
XVI Inhaltsverzeichnis
Flussnetze ................................................. 350
Entwässerungsnetze............................................. 351
Entwässerungsnetze und Erdgeschichte.................................. 352
Deltas: Die Mündungen der Flüsse................................... 352
Deltasedimentation............................................. 352
Das Wachstum eines Deltas......................................... 354
Einflüsse von Wellen, Gezeiten und Tektonik............................... 356
■ ■;··■·. ■■ -■
і
:■■■:
■■■к
■-■............................................ 359
Wind als Luftströmung.......................................... 360
Turbulenz................................................... 360
Atmosphärische Zirkulationssysteme.................................... 360
Wind als Transportmittel ........................................ 362
Die Bewegung von Sandkörnern im Wind................................. 362
Wieviel kann der Wind transportieren und wie schnell?......................... 362
Die geologische Wirkung des Windes................................. 366
Deflation................................................... 366
Korrasion................................................... 366
Wind als Sedimentbildner........................................ 368
Wo entstehen Sanddünen?......................................... 368
Wie entstehen Sanddünen, und warum wandern sie? .......................... 370
Dünenformen................................................ 371
Staubablagerungen und
Löss
........................................ 373
Die Wüstengebiete............................................ 374
Wo findet man Wüsten? .......................................... 374
Verwitterung in Wüstengebieten...................................... 376
Sedimentation und Sedimente in der Wüste................................ 378
Landschaftsformen der Wüsten....................................... 379
■ул.
:
-v
■■ : :■-
і·.--
. .................................. 385
Das Material Eis.............................................. 386
Was ist ein Gletscher?............................................ 386
Wie Gletscher entstehen.......................................... 388
Akkumulation: Schnee wird zu Eis..................................... 389
Ablation:
Wo das Eis abschmilzt ...................................... 390
Gletscherhaushalt: Akkumulation minus
Ablation
............................ 391
Gletscher: Rettung für wasserarme Gebiete? ............................... 391
Wie sich Gletscher bewegen...................................... 392
Die Mechanismen der Gletscherbewegung ................................ 392
Fließverhalten und Fließgeschwindigkeit.................................. 394
Glazigene Landschaftsformen..................................... 396
Glazialerosion und Erosionsformen .................................... 396
Glazigene Sedimentation und Ablagerungsformen............................ 399
Permafrost
.................................................. 404
Inhaltsverzeichnis XVII
Eiszeiten: Die pleistozäne Vereisung ................................. 405
Mehrfache Vereisungsperioden: Hinweise von Kontinenten und Ozeanen............... 406
Meeresspiegelschwankungen........................................ 407
Klimaschwankungen und Eiszeiten..................................... 408
Hinweise aus Bohrungen im Inlandeis................................... 410
Klimaentwicklung seit der letzten Eiszeit................................. 411
:..-:■· ,. ■ ........................................ 417
Oberflächenformen, Höhenlage und Relief............................. 418
Geländeformen, geschaffen durch Erosion und Sedimentation................. 420
Berge und Hügel............................................... 420
Hochplateaus................................................ 421
Tektonisch
bedingte Steilränder...................................... 422
Tektonisch
bedingte Höhenzüge und Täler................................ 422
Flusstäler................................................... 423
Tektonisch
bedingte Täler.......................................... 426
Die Entstehung der Oberflächenformen.................................. 427
Die Systeme der Erde beeinflussen die Landschaftsform..................... 427
Tektonik und Erosion............................................ 427
Das Relief beeinflusst Verwitterung und Abtragung ........................... 428
Wechselwirkung von Klima und Relief................................... 429
Geographische Breite entspricht der Meereshöhe............................. 429
Die Oberflächenformen Nordamerikas................................ 430
Die Entwicklung der Landschaftsformen............................... 432
Ältere Vorstellung: Die Davies sche Zyklentheorie der Erosion...................... 432
Heutige Ansicht: Gleichgewicht zwischen Hebung und Erosion ..................... 432
Plattenkonvergenz führt zur Hebung................................... 433
Erosion fördert die Hebung......................................... 433
Klima spielt eine modifizierende Rolle................................... 434
Die Landschaft als Abbild der geologischen Entwicklung......................... 434
Dz* :■!.·■■.................................................. 437
Der Rand des Meeres: Wellen und Gezeiten............................. 438
Wellenbewegung: Der Schlüssel zur Dynamik der Küstenlinie...................... 440
Die Brandungszone............................................. 441
Wellenrefraktion .............................................. 443
Die Gezeiten................................................. 445
Küstenformen............................................... 448
Flachküsten................................................. 448
Aufbau einer Flachküste .......................................... 448
Abtragung und Sedimentation im Küstenbereich............................. 450
Meeresspiegelschwankungen........................................ 454
Erkundung des Ozeanbodens ..................................... 458
Profile durch zwei Ozeane........................................ 460
Ein Profil durch den Atlantik........................................ 460
Ein Profil durch den Pazifik......................................... 463
XVIII
Inhaltsverzeichnis
Kontinentalränder............................................ 463
Kontinentalschelf.............................................. 464
Kontinentalhang und Kontinentalfuß: Trübeströme........................... 464
Submarine
Canyons
............................................. 467
Der Boden der Tiefsee.......................................... 467
Mittelozeanische Rücken.......................................... 467
Tiefseehügel, Tiefseeberge und Tiefseeplateaus.............................. 470
Korallenriffe und Atolle........................................... 470
Sedimentation im offenen Ozean................................... 472
Sedimentation auf den Kontinentalrändern................................ 472
Sedimentation auf dem Kontinentalhang................................. 472
Sedimentation in der Tiefsee........................................ 472
Unterschiede im geologischen Bau der Ozeane und Kontinente................. 474
ТеіІЗ
Endogene Prozesse, exogene Auswirkungen
Kapitel 18
Erdbeben.................................................. 479
Was sind Erdbeben?........................................... 480
Erforschung von Erdbeben....................................... 482
Seismographen ............................................... 482
Seismische Wellen.............................................. 483
Lokalisieren des Epizentrums........................................ 485
Bestimmung der Erdbebenstärke...................................... 487
Rekonstruktion des Herdmechanismus aus Erdbebendaten........................ 489
Das Gesamtbild: Erdbeben und Plattentektonik .......................... 490
Erdbebenzonen an Plattengrenzen .................................... 490
Die zerstörende Wirkung der Erdbeben ............................... 493
Wie Erdbeben Schäden verursachen.................................... 494
Verminderung von Erdbebenschäden................................... 495
Erdbeben und das System Erde..................................... 502
Kapitel 19
Die Erforschung des Erdinneren................................... 505
Die Erforschung des Erdinneren mit seismischen Wellen..................... 506
Die Ausbreitung seismischer Wellen in der Erde.............................. 506
Angewandte Seismik............................................ 508
Zusammensetzung und Aufbau des Erdinneren.............................. 509
Die Wärmeproduktion im Erdinneren ................................ 518
Der Wärmetransport aus dem Erdinneren................................. 518
Wärme von der Sonne und Wärme aus dem Erdinneren: Interagierende
Komponenten des Systems Erde...................................... 521
Die Temperaturverteilung im Erdinneren................................. 521
Inhaltsverzeichnis XIX
Das Erdinnere im Spiegel des Magnetfelds.............................. 522
Die Erde als Magnet............................................. 522
Paläomagnetismus ............................................. 523
Magnetostratigraphie............................................ 524
Gravimetrie
................................................ 525
Das indische Rätsel ............................................. 525
Gravimeter.................................................. 527
Schweremessung .............................................. 527
Kapitel 20
Plattentektonik, die alles erklärende Theorie........................... 533
Von der umstrittenen Hypothese zur fundierten Theorie..................... 534
Kontinentaldrift............................................... 534
Seafloor-Spreading............................................. 535
Das Mosaik der Platten ......................................... 536
Divergierende Plattengrenzen....................................... 537
Konvergierende Plattengrenzen...................................... 538
Transformstörungen............................................. 539
Kombination von Plattengrenzen ..................................... 539
Geschwindigkeit der Plattenbewegungen.............................. 541
Das magnetische Streifenmuster des Meeresbodens ........................... 541
Tiefseebohrungen.............................................. 543
Isochronen.................................................. 544
Geometrie der Plattenbewegungen.................................... 546
Satellitenmessungen der Plattenbewegungen............................... 547
Gesteinsparagenesen und Plattentektonik.............................. 548
Gesteine an divergierenden Plattengrenzen................................ 548
Gesteine an konvergierenden Plattengrenzen............................... 552
Gesteine an Transformstörungen...................................... 556
Dynamik der Kontinente.......................................... 556
Mikroplatten (Terrane) und Plattentektonik............................. 556
Die große Rekonstruktion........................................ 558
Die Entstehung von Pangaea........................................ 558
Das Auseinanderbrechen von Pangaea................................... 559
Konsequenzen der Rekonstruktion..................................... 559
Der Antriebsmechanismus der Plattentektonik........................... 561
Kapitel 21
Deformation der kontinentalen Kruste............................... 567
Einige regionale
tektonische
Erscheinungen............................. 569
Der stabile Kern der Kontinente.................................... 569
Orogengürtel ............................................... 572
Fallstudie 1: Die Appalachen........................................ 575
Fallstudie 2: Die nordamerikanischen Kordilleren............................. 575
Orogengürtel und die Deformationsfähigkeit der Kontinente...................... 580
Küstenebene und Kontinentalschelf ................................. 580
XX
Inhaltsverzeichnis
Regionale Vertikalbewegungen.................................... 581
Bau und Entstehung Europas...................................... 583
Teil 4
Schatzkammer Erde
Kapitel 22
Rohstoffe aus der Erde......................................... 595
Ressourcen und Reserven........................................ 596
Energie-Ressourcen............................................ 596
Energieverbrauch.............................................. 596
Fossile Brennstoffe ............................................. 597
Erdöl und Erdgas............................................. 598
Die Entstehung von Erdöl und Erdgas................................... 598
Die weltweite Verteilung von Erdöl und Erdgas.............................. 600
Erdöl und Umwelt.............................................. 600
Erdöl, eine erschöpfbare Ressource..................................... 601
Erdgas.................................................... 602
Kohle.................................................... 603
Kohlevorräte................................................. 603
Kohlenutzung und Umwelt......................................... 604
Ölschiefer und Teersande.......................................... 606
Alternativen zu fossilen Brennstoffen ................................ 606
Kernenergie aus Uran............................................ 607
Sonnenenergie ............................................... 610
Geothermische
Energie........................................... 611
Energiesicherung............................................. 612
Energiepolitik............................................... 613
Mineralische Rohstoffe ......................................... 614
Minerale als wirtschaftliche Ressourcen.................................. 614
Mineralanreicherungen........................................... 614
Angebot an Rohstoffen........................................... 615
Geologie der Lagerstätten ....................................... 618
Hydrothermale Lagerstätten........................................ 618
Magmatische Lagerstätten......................................... 621
Sedimentäre Lagerstätten ......................................... 622
Erzlagerstätten und Plattentektonik ................................. 624
Das Auffinden neuer Erzlagerstätten.................................... 626
Kapitel 23
Systeme, Stoffkreisläufe und der Einfluss des Menschen................... 635
Die Erde und ihre Stellung im Kosmos ................................ 636
Die Erde und ihre Systeme ....................................... 636
Die internen und externen Systeme der Erde................................ 636
Biosphäre .................................................. 637
Inhaltsverzeichnis XXI
Geochemische Zyklen: Indikatoren der irdischen Systeme .................... 641
DerCalcium-Kreislauf............................................ 643
Verweilzeit.................................................. 645
Der Kohlenstoff-Kreislauf.......................................... 648
Ein geochemisches Modell der Erde.................................... 649
Wechselwirkung der exogenen und endogenen Systeme: Sonnenstrahlung,
Meteoriten, Manteldiapire, Klimaveränderungen und Massenaussterben .......... 650
Zusammenhang zwischen Tektonik und Klimaveränderungen...................... 650
Klimaschwankungen und Massenaussterben ............................... 651
Menschliche Tätigkeit und globale Umweltveränderungen ................... 656
Treibhausgase und globale Erwärmung.................................. 656
FCKW und der Abbau der Ozonschicht................................... 660
Saurer Regen und globale Zerstörung................................... 660
Uneingeschränktes Bevölkerungswachstum................................ 663
Nachhaltige Entwicklung.......................................... 665
Anhang
Literaturverzeichnis ........................................... 670
Die Erde in Zahlen............................................. 678
Glossar................................................... 679
Sach Wortverzeichnis........................................... 707
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