Geologie Flashcards

1
Q

Erkennung des Erdinneren, direkte Methode

A
  • Bohrung: maximale Tiefe bisher 13 km
  • Tunnelbau: Ermöglicht Beobachtung bis in Tiefe von 2-3 km
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2
Q

Erkennung des Erdinneren, indirekte Methoden

A
  • Seismik: Nutzung seismischer Wellen zur Erforschung des Erdinneren, besonders für tiefere Bereiche.
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3
Q

Geothermische Tiefenstufe und Temperaturzunahme
Definition:

A

Die geothermische Tiefenstufe gibt an, wie viele Meter Gesteinsschicht benötigt werden, damit die Temperatur um 1 °C steigt.
Temperaturzunahme: Mit der Tiefe steigen auch Druck, Dichte und Temperatur.

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4
Q

Kruste

A

Kontinentale Kruste: Mächtig (bis 70 km), geringe Dichte.
Ozeanische Kruste: Dünn (5–10 km), hohe Dichte.

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5
Q

Mantel

A

o Volumenreichste Schicht der Erde.
o Fest oder teilweise aufgeschmolzen, abhängig von Druck und Temperatur.

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6
Q

Kern

A

o Äußerer Kern: Flüssig, besteht aus Eisen und Nickel, Konsistenz ähnlich dünnflüssigem Honig.
o Innerer Kern: Fest aufgrund des hohen Drucks, Temperaturen über 4000 °C.

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7
Q
  • Mohorovičić-Diskontinuität (Moho):
A

o Grenze zwischen Kruste und Mantel.
o Gekennzeichnet durch einen Sprung in der Dichte.

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8
Q
  • Lithosphäre:
A

o Starre, äußere Schicht, umfasst Kruste und festen Teil des oberen Mantels.
o Mächtigkeit: 5–60 km (abhängig vom Standort).

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9
Q
  • Asthenosphäre:
A

o Plastische Schicht unterhalb der Lithosphäre, reicht bis ca. 400 km Tiefe.
o Ermöglicht Bewegung der Lithosphärenplatten durch Konvektionsströme.

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10
Q
  • Antrieb durch Konvektionsströme( Mechanismus) :
A

 Mantelmaterial wird durch Wärme aus dem Erdkern erhitzt, dehnt sich aus und steigt auf.
 An der Oberfläche kühlt es ab, wird dichter und sinkt wieder ab.

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11
Q

o Konvektionszellen:

A

Lokale Muster von auf- und absteigenden Strömen, die die Platten bewegen.

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12
Q

o Divergierende Grenzen

A

Platten driften auseinander (z. B. mittelozeanische Rücken).

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13
Q

o Konvergierende Grenzen:

A

Platten bewegen sich aufeinander zu (Subduktion oder Gebirgsbildung).

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14
Q

o Transforme Grenzen

A

Platten gleiten aneinander vorbei (z. B. San-Andreas-Störung).

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15
Q
  • Zug- und Schubkräfte:
A

o Zugkraft: Abtauchen schwerer ozeanischer Platten in den Mantel.
o Schubkraft: Unterstützung des Auseinandergleitens an divergierenden Grenzen.

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16
Q

Isostasie (Schwimmgleichgewicht)

A

o Lithosphäre schwimmt auf der plastischen Asthenosphäre und passt sich dynamisch an Gewichtsänderungen an.
o Beispiel: Unter einem Gebirge taucht die Lithosphäre tiefer ein.

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17
Q
  • Geothermische Tiefenstufe
A

Maß für die Temperaturzunahme mit Tiefe.

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18
Q
  • Lithosphärenplatten
A

Starre Platten, die die Erdkruste bilden und sich auf der Asthenosphäre bewegen.

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19
Q
  • Konvektionsströme
A

Bewegungen im Mantel durch Temperaturunterschiede.

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20
Q
  • Subduktion
A

: Absinken einer Platte unter eine andere.

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21
Q
  • Mittelozeanischer Rücken:
A

Unterseeische Gebirgskette, an der neue ozeanische Kruste entsteht.

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22
Q

Divergierende Plattengrenzen: Definition, Prozess, Beispiele

A
  • Definition: An divergierenden Plattengrenzen (Spreizungszonen) bewegen sich Platten auseinander, oft durch aufsteigende Konvektionsströme.
  • Prozesse:
    o Kontinentale Kruste: Wird gedehnt, was zu Grabenbrüchen (z. B. Rheingraben, Ostafrikanischer Graben) führt. Magma steigt auf, füllt Risse und bildet neue Kruste.
    o Ozeanische Kruste: Bei fortschreitender Divergenz entsteht ein Ozean (z. B. das Rote Meer). Mittelozeanische Rücken (MOR) bilden sich durch aufquellendes Mantelmaterial.
  • Beispiele:
    o Rheingraben: Grabenbruch mit vulkanischer Aktivität (z. B. Kaiserstuhl).
    o Island: Aktiver Vulkanismus an der Nahtstelle zwischen Nordamerikanischer und Eurasischer Platte.
23
Q

Konvergierende Plattengrenze: Definition, Typen, Besonderheiten

A
  • Definition: Platten bewegen sich aufeinander zu, wobei eine Platte subduziert wird (destruktive Plattenränder).
  • Typen:
    1. Ozeanische vs. ozeanische Platte:
     Subduktion einer Platte, Bildung eines Tiefseegrabens und Inselbögen (z. B. Marianen im Pazifik).
    2. Ozeanische vs. kontinentale Platte:
     Ozeanische Platte wird subduziert (z. B. Nazca-Platte unter Südamerikanischer Platte). Entstehung von Tiefseegräben (Peru- und Atacama-Graben) und Faltengebirgen (Anden).
    3. Kontinentale vs. kontinentale Platte:
     Kein Abtauchen möglich, sondern Bildung von Deckengebirgen (z. B. Alpen durch Kollision Afrikas mit Eurasien).
  • Besonderheiten:
    o Erdbeben und Vulkanismus treten häufig auf, da Subduktionen nicht reibungslos verlaufen.
    o Die abtauchende Platte wird erst in größeren Tiefen wieder aufgeschmolzen (>700 km).
24
Q

Konservative Plattengrenze, Definition, Prozess, Beispiel

A
  • Definition: Platten gleiten seitlich aneinander vorbei (Transformstörungen).
  • Prozesse:
    o Bewegungen verlaufen unregelmäßig, Spannungen entladen sich ruckartig, was häufig zu Erdbeben führt.
  • Beispiel:
    o San-Andreas-Verwerfung in Kalifornien, Trennung der Pazifischen und Nordamerikanischen Platte.
25
1. Rheingraben
Divergente Zone, verursacht durch das Aufreißen der Eurasischen Platte.
26
Mittelozeanische Rücken
Spreading-Zonen, an denen ständig neue ozeanische Kruste entsteht.
27
Marianengraben
Subduktion ozeanischer Platten, mit Inselbogenbildung und tiefsten Tiefseegräben der Erde.
28
Anden
Subduktion der Nazca-Platte, Bildung eines Faltengebirges und starker Vulkanismus.
29
Wilson-Zyklus (Nummer 1)
1. Ruhephase * Der Kontinent ist stabil, es gibt keine bedeutenden tektonischen Aktivitäten. * Keine Plattenbewegung oder Riftbildung. * Beispiel: Der heutige Kraton von Kanada.
30
Wilson-Zyklus(Nummer 2)
2. Graben-Stadium * Ein Kontinent beginnt zu zerbrechen, was durch aufsteigende Magmaströme aus der Asthenosphäre ausgelöst wird. * Erste Risse entstehen, die Kruste wird gedehnt, und es bildet sich ein Grabenbruch (kontinentales Rift). * Beispiel: Ostafrikanischer Graben (Great Rift Valley).
31
Wilson-Zyklus(Nummer 3)
3. Rotes-Meer-Stadium * Die Riftzone weitet sich und wird mit Wasser gefüllt. * Es entsteht ein schmaler Meeresarm mit neuer ozeanischer Kruste durch Magmaaufstieg. * Beispiel: Rotes Meer zwischen Afrika und der Arabischen Halbinsel.
32
Wilson-Zyklus(Nummer 4)
4. Atlantik-Stadium * Der Meeresarm wird durch fortschreitendes Seafloor-Spreading zum Ozean. * Neue ozeanische Kruste bildet sich an einem mittelozeanischen Rücken. * Die beiden Kontinentalplatten driften weiter auseinander. * Beispiel: Atlantischer Ozean.
33
Wilson-Zyklus(Nummer 5)
5. Pazifik-Stadium * Der Ozean erreicht seine maximale Ausdehnung. * Subduktionszonen bilden sich an den Rändern, wo die ozeanische Platte unter die kontinentale Platte abtaucht. * Beispiel: Pazifischer Ozean.
34
Wilson-Zyklus(Nummer 6)
6. Mittelmeer-Stadium * Durch Subduktion wird der Ozean kleiner. * Die ozeanische Platte wird zunehmend recycelt, und Inselbögen oder Gebirge entstehen. * Beispiel: Mittelmeerraum.
35
Wilson-Zyklus(Nummer 7)
7. Himalaja-Stadium * Der Ozean schließt sich vollständig, die Kontinentalplatten kollidieren. * Es entsteht ein Faltengebirge, während keine ozeanische Kruste mehr vorhanden ist. * Beispiel: Himalaya durch die Kollision von Indien und Eurasien.
36
Wilson-Zyklus(Nummer 8)
8. Neue Ruhephase * Nach der vollständigen Kollision stabilisiert sich der neue Superkontinent. * Der Zyklus beginnt von vorne, wenn der Kontinent erneut durch Riftbildung auseinanderbricht.
37
Verteilung aktiver Vulkane
* Es gibt 500 bis 600 aktive Vulkane auf der Erdoberfläche (ohne submarine Vulkane). * 80 % befinden sich an konvergierenden Plattengrenzen (Subduktionszonen). * 15 % befinden sich an divergierenden Plattengrenzen (mittelozeanische Rücken, Rift-Valleys). * Der Rest tritt innerhalb der Platten auf (Hotspots).
38
Vulkanismus an Konvergierende Plattengrenzen
o Meist explosive Vulkane. o Grund: Zähflüssige, saure bis intermediäre Lava speichert Gase, die Druck aufbauen und zu explosionsartigen Ausbrüchen führen. o Begleitet von der Wegsprengung ganzer Felsteile bei „verstopften“ Schloten. o Beispiel: Fujisan, Vesuv, Mount St. Helens.
39
Vulkanismus an Divergierende Plattengrenzen
o Effusiver Vulkanismus mit dünnflüssiger, basaltischer Lava. o Gase können leicht entweichen, Lava fließt ruhig und gleichmäßig aus. o Vulkanischer Basalt bildet die gesamte ozeanische Kruste der Erde. o Beispiel: Mittelozeanische Rücken, Ostafrikanisches Rift-Valley.
40
Vulkanismus innerhalb von Platten (Hotspots)
* Hotspots sind stationäre oder leicht bewegliche Magmaaufstiegsbereiche in der Asthenosphäre. * Magma steigt schlotartig durch die Lithosphäre auf. * Beispiel: Hawaii-Inseln. o Schildvulkane entlang der pazifischen Platte. o Die pazifische Platte gleitet nordwestwärts über den Hotspot. o Vulkanische Aktivität bildet eine Kette von Vulkaninseln. o Der jüngste Vulkan ist der größte und aktivste, da er direkt über dem Hotspot liegt.
41
Schichtvulkan
o Fördern zähflüssige Lava und Pyroklasten (Asche, Lapilli, Bomben). o Kegel mit steilen Hängen. o Treten hauptsächlich an Subduktionszonen auf. o Beispiele: Fujisan, Ätna, Vesuv.
42
Schildvulkan
o Fördern dünnflüssige, basische Lava, die weiträumig ausfließt. o Flache Hänge, oft schwer erkennbar in der Landschaft. o Beispiele: Hawaii-Inseln, Island.
43
Lava
Flüssiges Magma, das an der Erdoberfläche ausfließt.
44
Pyroklasten
Festes Auswurfmaterial wie Asche, Lapilli und Bomben, das bei explosiven Eruptionen ausgestoßen wird.
45
Entstehung von Erdbeben
* Erdbeben entstehen durch plötzliche Bewegungen der Lithosphärenplatten. * Spannungen durch Reibungskräfte bauen sich über Jahre hinweg auf und werden bei Überschreitung der Reibungskraft in Sekunden freigesetzt. * Weltweit entstehen über 90 % der Erdbeben an Plattengrenzen: o Konvergierende Platten: Kompression und Subduktion. o Transformstörungen: Scherung. * Weitere Ursachen: Aufsteigendes Magma, isostatische Hebungen, Einsturz von Hohlräumen.
46
Seismologie und Erdbebenwellen
* Seismologie untersucht Erdbebenentstehung, -ausbreitung und -wirkungen. * Freigesetzte Energie wird als seismische Wellen vom Hypozentrum ausgestrahlt: o Hypozentrum: Ort im Erdinnern, an dem das Beben beginnt. o Epizentrum: Senkrecht darüber liegender Punkt auf der Erdoberfläche.
47
Wellentypen 1. Raumwellen (P- und S-Wellen):
o P-Wellen (Primärwellen): Schnellste, Kompression und Expansion in Ausbreitungsrichtung. o S-Wellen (Sekundärwellen): Querbewegungen, langsamer als P-Wellen, breiten sich nur in festen Medien aus.
48
2. Oberflächenwellen (Rayleigh- und Love-Wellen):
o Rayleigh-Wellen: Rollenbewegung, Auf- und Abbewegungen. o Love-Wellen: Horizontale Bewegungen parallel zur Oberfläche. o Verursachen die größten Schäden, da sie an der Oberfläche wirken.
49
Aufzeichnung von Erdbeben
* Seismografen/Seismometer messen Bodenbewegungen. * Ergebnisse werden als Seismogramme dargestellt: o Amplitude zeigt die Bodenbewegung in Millimetern. o Zeitintervalle zwischen P- und S-Wellen erlauben die Berechnung der Entfernung zum Epizentrum.
50
Lokalisierung von Erdbeben
* Triangulation mit mindestens drei Seismometer-Stationen: o Zeitunterschiede zwischen P- und S-Wellen bestimmen die Entfernung zur Station. o Kreise mit diesen Radien ergeben das Epizentrum als Schnittpunkt.
51
1. Magnitude (Richterskala):
o Logarithmische Skala; Magnitude steigt um 1, Energie wird 30-fach stärker. o Modernere Messung mit Moment-Magnitude (präziser und universeller).
52
2. Intensität (Mercalli-Skala):
o Bewertet Schäden und Erschütterungswahrnehmung. o Skala von I (unmerklich) bis XII (totale Zerstörung):
53