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ALLGEMEINE GEOLOGIE H. HEINISCH WS 2004/05 2.-1

Verwitterung

Quelle: Brinkmann, 1990


Quelle: Press & Siever, 1995



Klimatologische Einteilung der Verwitterungsvorgänge

N > V N als Schnee Nivales Klima

A = N - V > 0 N als Regen Humides Klima

N ≤ V Arides Klima

A = 0

1. N i v a l e s K l i m a . Die physikalische Verwitterung überwiegt; vor allem Temperaturver-witterung und Spaltenfrost. Mit der chemischen Verwitterung tritt auch Bodenbildung ganz zurück.

2. F e u c h t - g e m ä ß i g t e s K l i m a . Physikalische und chemische Verwitterung wirken nebeneinander; Spaltenfrost spielt in kühleren Gebieten eine große Rolle; Lösungsverwit-terung und CO2-Verwitterung sind allgemein verbreitet. Intensive Humusbildung.

3. W a r m - a r i d e s K l i m a . Temperaturverwitterung und Salzsprengung sind bedeu-tungsvoll; chemische Verwitterung tritt etwas zurück. Die Salze wandern im Boden nach oben; "Schutzrinden" (S. 98) in feuchteren Randgebieten.

4. W e c h s e l f e u c h t e s T r o p e n k l i m a . Temperaturverwitterung und Salzsprengung ebenso wie chemische Verwitterung sind recht intensiv. Großzügige Abschuppung an "Glockenbergen". "Schutzrinden" und damit in Verbindung "Hohlblöcke" häufig (beson-ders in stärker ariden Gebieten). Lebhafte Verwitterung der Silikate (besonders in stärker feuchten Gebieten) und Laterit-Bildung.

5. I m m e r f e u c h t e s T r o p e n k l i m a . Hauptgebiet intensiver, tiefgründiger chemischer Verwitterung.


Quelle: Bahlburg & Breitkreuz, 1998



Landschaftsentstehung


Der Wasserkreislauf


Grundwasser

Quelle: Bahlurg & Breitkreuz, 1998


ALLGEMEINE GEOLOGIE H. HEINISCH WS 2004/05 2.-9 1. Grundwasserleiter, die in zahlreichen und weiten Poren oder in gut entwickelten Klufthohlräumen

große Wassermengen aufzunehmen und dank der geringen Reibung auch rasch fortzuleiten ver-mögen. Porenreich sind lockere Kiese und Sande, ferner Sandsteine, deren Kornzwischenräume nur teilweise durch Bindemittel ausgefüllt sind. Kluftreich sind viele Kalke und Erstarrungsgestei-ne.

2. Grundwasser- Nichtleiter, die kaum geklüftet sind und spärliche oder enge Poren besitzen. Hier-

her gehören feinkörnige Sande (mit < 0,1 mm Korndurchmesser) und vor allem die tonigen Ge-steine, deren geringe Durchlässigkeit auf der außerordentlichen Feinheit ihrer Haarspalten beruht.

Porenvolumen Kluftvolumen Sand und Kies 25 - 40% -

Poröser Sandstein 10 - 20% - Fester Sandstein und Kalk 1 - 5% 0,5 - 2%

Granit 0,5 - 1% 0,5 - 2%



HALLESCHES TRINKWASSERS AUSGEWÄHLTE ANALYSEDATEN, JUNI 02 Chemische Parameter Bezeichnung Halplus

Wasser Grenz-wert

Ein-heit

Ammonium <0,05 0,5 mg/l Bor <0,07 1 mg/l

Cadmium <0,0005 0,005 mg/l Calcium 56,9 400 mg/l Chlorid 29 250 mg/l Eisen <0,02 0,2 mg/l Fluorid 0,08 1,5 mg/l Kalium 3,2 12/50* mg/l

Magnesium 9,0 50/120* mg/l Mangan <0,02 0,05 mg/l Natrium 23,6 150 mg/l

Nitrat 5,5 50 mg/l Nitrit <0,01 0,1 mg/l Silber <0,001 0,01 mg/l Sulfat 90 240/500* mg/l

Härtebereich 2 Gesamthärte 10 °dH ph-Wert bei Calcitsätti-

gung

7,9

*) geogen bedingte Überschreitung ist zulässig BIOLOGISCHE BESTANDTEILE Koloniezahl bei 20°C

0 20** n/ml

Koloniezahl bei 35°C

0 100** n/ml

Coliforme Keime neg 0 n/100ml Escherichia coli neg 0 n/100ml **) Richtwert

komplette Trinkwasseranalyse unter: www.hwa-halle.de

ALLGEMEINE GEOLOGIE H. HEINISCH WS 2004/05 2.-11 Quelle: Press & Siever, 1995




Massenbewegungen

Quelle: Völk, 1989



Wind



Eis





Zusammenfassung Abtragung – Transport – Akkumulation Umlagerung und Einebnung. Wenn auch Gletscher und Wind ausnahmsweise einmal Gesteins-trümmer entgegen dem Gefälle verfrachten, so ändert das nichts an der Regel, dass aller Verwitte-rungsschutt in den jeweils erreichbaren tiefsten Hohlformen der Erdoberfläche zur Ruhe kommt. Im humiden Reich ist es der Boden des Meeres, im ariden die Sohle abflussloser festländischer Becken. Ständig ist der Abtrag am Werke, die Gebirge teils durch die flächenhaft wirkende Denudation, teils durch die linear angreifende Erosion in eine sanftwellige Rumpffläche umzuwandeln und diese bis zum Meeresspiegel zu erniedrigen. Die Abtragung schreitet im Steilrelief rascher als im Flachland voran. Im ersten Falle überwiegt die mechanische, im zweiten die chemische Fracht. Groß ist der Ein-fluss des Klimas. Im Periglazial ist es die Solifluktion, in den wechselfeuchten Tropen die tiefgründige chemische Verwitterung, in den semiariden Gebieten sind es die Schichtfluten, die eine besonders rasche Einrumpfung herbeiführen (Tab. 14).

Als Durchschnittswerte mag man annehmen, dass Hochgebirge in 2000 Jahren, Mittelgebirge in 5000-20000 Jahren und Tiefländer noch langsamer um je 1 m abgetragen werden. Die Festlandsoberfläche als Ganzes wird in rund 20 000 Jahren um 1 m erniedrigt. Etwa 10 km³ an festen Stoffen werden jähr-lich ins Meer hinausgetragen, die sich auf verteilen. Sschnitt zu b

ie sind der Beitrag der Kontinente zum Stoffhaushalt des Meeres, der im nächsten Ab-ehandeln ist.





Quelle: Frisch et al. 1999


Das Meer

Die ozeanische Zirkulation







Das Meerwasser


Gliederung des Meeres

Quelle: Flügel, 1978


Gravitative Massenverlagerungen – Turbiditströme








Zusammenfassung Sedimentgesteine




Beschreibendes System der Sedimente und Sedimentgesteine

A: Klastische Sedimente und Sedimentgesteine (Mechanische Sedimente, Trümmersedimente) - aus den Trümmern älterer Gesteine aufge-baut.

I. Psephite (Rudite, grobkörnige Trümmergesteine)

- Korndurchmesser > 2,0 mm.

1. Schutt und Blockwerk; Breccie, Fanglomerat, mit eckigen Gesteinsbrocken.

2. Kies, Geröll und Blockwerk, Konglomerat (z. B. Nagelfluh); glazialer Geschiebelehm und Tillit.

II. Psammite (Arenite, mittelkörnige Trümmergesteine)

- Korndurchmesser 0,02 (0,06) ... 2,0 mm

Sand, Sandstein

Weitere Unterscheidung

a) nach der Art des Bindemittels:

Kalksandstein, toniger Sandstein, eisenschüssiger Sandstein, kieseliger Sandstein;

b) nach der Art der Nebengemengteile: Quarzsandstein (vorwiegend Quarz),

Arkose (Feldspatsandstein), Grauwacke (aus Quarz, Feldspat und Gesteinsbruchstü-cken), Grünsandstein (glaukonithaltiger Sandstein).

III. Pelite (Lutite, feinkörnige Trümmergesteine)

- Korngröße < 0,02 (0,06 mm) Schluff (Silt) und Ton, Lehm (sandig-toniger Schluff, oft durch Limonit verfärbt), Feuerfes-ter Ton (Fireclay-Mineral-Ton), Schieferton, Mergel (Ton mit 30...70 % CaCO3), glaziale Seetone und Seekreiden, Löß (äolisch abgelagerter Schluff, kalkhaltig).


B: Chemische Sedimente und Sedimentgesteine - durch chemische Vorgänge (Auslaugung oder Ausfällung), teilweise unter Mitwirkung von

Organismen entstanden.

I. Rückstandsgesteine

- unlöslicher Rückstand der chemischen Verwitterung (Verwitterungsböden, Seifen)

z. B. Verwitterungslehm, Lößlehm, Bentonit (zu Montmorillonit-Ton verwitterter vulkani-scher Tuff), Kaolin (Kaolinit-Ton), Bauxit, Latent, Schwermineralseifen.

II. Ausfällungsgesteine

- aus übersättigter Lösung, teilweise unter Mitwirkung von Organismen ausgefällt.

1. Carbonatgesteine

a) Einteilung nach dem Mineralbestand:

Mischreihe Kalk/Ton: Kalkstein 90...100 % CaCO3, 0... 10% Ton mergeliger Kalkstein 70... 90% CaCO3, 10... 30% Ton Kalkmergel (stein) 50... 70 % CaCO3, 30... 50 % Ton Mergel 50 % CaCO3, 50 % Ton Tonmergel (stein) 30... 50 % CaCO3, 50... 70 % Ton mergeliger Ton (stein) 10... 30 % CaCO3, 70... 90 % Ton Ton (stein) 0... 10 % CaCO3, 90...100 % Ton analog: Dolomitmergel 50 % CaMg(CO3)2, 50% Ton

Mischreihe Kalk/Dolomit (CaCO3/CaMg(CO3)2:

Kalkstein dolomitischer Kalkstein kalkiger Dolomit (stein) Dolomit (stein)

Kreide (unverfestigter Kalk), Rauhwacke (zelliger Dolomit)

b) Einteilung nach der Körnung:

Calci-(Dolo-)lutit Korndurchmesser < 2µm Calci-(Dolo-)siltit " 2... 63 µm Calci-(Dolo-)arenit " 63... 2000 µm Calci-(Dolo-)rudit " > 2000 µm

2. Kieselige Gesteine (vgl. B) Chert, Hornstein (-lagen und -knollen), Lydit, Radiolarit (Radiolarien), Kieselgur (Diatomeen), Spikulit (Schwammnadeln), Kieselschiefer.


3. Eisen- und manganreiche Gesteine a) Oxid-Fazies: Limonitische und hämatitische Gesteine, Raseneisenerz, Brauneisengeoden, Eisenoolithe, Manganknollen b) Carbonat-Fazies: Eisenspat (Siderit) und Ankerit Manganspat (Rhodochrosit) c) Silicat-Fazies: glaukonitische Gesteine (meist oolithisch) d) Sulfid-Fazies: Gesteine mit Pyrit, Markasit, Magnetkies

III. Eindampfungsgesteine (Salzgesteine, Evaporite)

- aus eingedampfter Lösung ausgeschieden. 1. Anhydrit (CaSO4) und Gips (CaSO4 • 2 H2O) 2. Steinsalz oder Halit (NaCI) 3. Kali- und Magnesiumsalze: Sylvin (KCI) Kieserit (MgSO4 • H2O) Carnallit

(KMgCl3 • 6 H2O) Kainit (KMg [Cl / SO4]• 3 H2O) 4. Na-Carbonate, Borate, Nitrate, Jodide, Bromide

IV. Organogene Carbonatgesteine

Riffkalk (Biolithit), Lumachellenkalk (Muschelschill), Schillkalk, Nummulitenkalk (vgl. B. 11.1)

V. Organogene Kieselgesteine (vgl. B. II.2)

VI. Organische Sedimente - vorwiegend aus Weichteilen verwester oder verfaulter Organismenreste und

Mineralien aufgebaut.

1. Bituminöse und kohlige Sedimentgesteine (Kaustobiolithe) - Torf, Braunkohle, Steinkohle (aus Pflanzen) - Dy, Gyttja (Halbfaulschlamm), Sapropel (Vollfaulschlamm) - (aus pflanzlichem und tieri-

schem Plankton hervorgegangen) Ölschiefer, Bitumen (= Erdöl, Kohlenwasserstoffe, meist migriert), Asphalt, und Ozokerit (oxidiertes Bitumen) (dazu: Erdgas, bei der Inkoh-lung und bei der Bildung von Erdöl entstanden)

2. Sedimentäre Phosphatgesteine - Bonebed (Knochenbreccie), Phosphorit - Guano

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