Exogene und Endogene Kräfte PDF

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Exogene und Endogene Kräfte Der Aufbau der Erde Über den Aufbau der Erde wissen wir vor allem aus seismischen Untersuchungen Bescheid. Durch messen der Erdbebenwellen konnte man einen Wechsel in der Dichte der Materie feststellen. Daraus leitet man den Schalenaufbau der Erde ab. Im inneren der Erde liegt der Erdkern. Dieser wird wiederum vom Erdmantel und der Erdkruste umgeben. Innerhalb dieser Schichten herrschen sehr unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften vor. Dadurch werden sie noch weiter unterteilt. Die Temperatur- und Druckverhältnisse ändern sich von der Erdoberfläche zum Erdkern. Grundsätzlich steigen sie mit der Tiefe deutlich an, was in einigen Bereichen zum Aufschmelzen von Gestein führt. Die Temperaturen steigen in Richtung des Erdmittelpunktes stetig aber weitaus langsamer als in der oberen Erdkruste an. Im Inneren der Erde liegen die Temperaturen wahrscheinlich zwischen 4000 und 5000 Grad Celsius. Der Erdkern ist kaum bekannt. Er besteht hauptsächlich aus Nickel und Eisen und wird deshalb NIFE genannt. Man unterteilt einen äußeren Kern (flüssig) und einen inneren Kern (fest). Den Mantel kann man in einen oberen und unteren Erdmantel teilen. Das Mantelmaterial ist zähflüssig und besteht hauptsächlich aus SIFEMA (Silizium-EisenMagnesium). Aus dem oberen Mantel dringt flüssiges Magna an die Erdoberfläche vor. Auf dem Erdmantel liegt eine plastische Gleitzone, die Asthenosphäre. Benannt ist sie nach dem griechischen Wort asthenos (weich), verformbar. Durch die Nähe zum heißen Erdinneren, ist die Temperatur sehr hoch und der Druck ist größer als an der Erdoberfläche. Die Asthenosphäre weist plastische Eigenschaften auf, welche sich mit Hilfe von Erdbebenwellen beweisen lassen. Der Übergang der Asthenosphäre zur Erdkruste (Lithossphäre) schwankt, wobei die Grenze meist zwischen 30 – 210 km Tiefe liegt. Auf dieser plastischen Schicht schwimmt die Erdkruste, die aus verschiedenen Platten besteht. Diese Bewegung der Platten ist verantwortlich für eine Vielfalt von Formen auf der Erdoberfläche. Durch diese Prozesse an den Plattengrenzen entstehen Gebirge, Gräben, Erdbeben und Vulkanismus. Die Erdkruste (Lithossphäre) ist die äußerste Schicht der Erde und wird in eine kontinentale und in eine ozeanische Erdkruste unterteilt. Sie unterscheiden sich deutlich in Dichte, Gesteinsvorkommen, Dick, Alter und Herkunft. Die ozeanische Erdkruste ist ca. 6-8 km dick und enthält hauptsächlich SIMA (Silizium-Magnesium). Sie wird ausschließlich an den Mittelozeanischen Rücken gebildet. Die leichtere kontinentale Erdkruste ist ca. 40 km dick und enthält hauptsächlich SIAL (SiliziumAluminium). Seite 1

Die ozeanische Kruste ist wesentlich jünger als die kontinentale. Unter Wasser befinden sich mächtige Gebirgsketten, an denen die Erdplatten auseinander driften. Dabei lagert sich stetig aufsteigende Lava an und neue Erdkruste entsteht. Durch einen stetigen Aufbereitungsprozess können die Plattenränder mit dem Inneren der Erde wieder verschmelzen, wodurch die ozeanische Kruste keine 200 Millionen Jahre wird. Kontinente weisen hingegen bis zu vier Milliarden Jahre alte Gesteine auf. Mantelkonvektion Die zum oberen Mantel gehörende Asthenosphäre erstreckt sich abhängig von der Lithosphärenmächtigkeit von etwa 30 km bis in eine Tiefe von ungefähr 210 km. Aufgrund aufgeschmolzenen Gesteinmaterials weist sie reduzierte seismische Geschwindigkeiten auf. Mit ihrer Fließfähigkeit ist sie ein wichtiger Bestandteil des Konzeptes der Mantelkonvektion: Auf ihr „schwimmen“ die Lithosphärenplatten, die durch die Konvektionsströmungen des Erdmantels gegeneinander verschoben werden und so zu tektonischen Vorgängen wie Kontinentaldrift oder Erdbeben führen. Kontinentaldrift, auch Kontinentalverschiebung genannt, beschreibt die langsame Bewegung, Vereinigung und Aufspaltung von Kontinenten. Aufbau der Erde

Lithosphäre

Astenosphäre

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Plattentektonik Alfred Wegener stellte 1912 seine Theorie der Plattentektonik vor. Er ging von einem Urkontinent (Pangäa – ca. vor 225. Mio Jahren) aus. Dieser zerbrach in unsere heutigen Kontinente. Als Beweise gelten:  Bergketten, Flusstäler und Rohstoffvorkommen auf verschiedenen Kontinenten die wie ein Puzzle zusammen passen.

Die Erdkruste besteht aus mehreren starren Platten. An ihren Grenzen treten Vulkane und Erdbeben auf. Die Bewegung der einzelnen Platten zueinander können folgende Formen annehmen:  Dehnungszone Die Platten driften auseinander und es bilden sich lange Gräben aus denen Magma strömt.  Subduktionszone Eine Platte taucht unter die andere ab. So entstehen Tiefseegräben an denen Vulkane und Erdbeben entstehen.  Kollisionszone Zwei Platten stoßen aufeinander es entstehen Faltengebirge.  Verwerfungszone Zwei Platten verschieben sich gegeneinander an ihrer Grenze. Dies führt zu Erdbeben weil es ruckartige Bewegungen gibt. Als „Endogene Kräfte“ werden Kräfte bezeichnet die ihren Ursprung im Erdinneren haben. Bsp.: Plattentektonik, Erdbeben, Vulkanismus.

Exogene Kräfte Sind Kräfte, die auf die Erdoberfläche von außen wirken, wie Wind, Wasser und Eis. Sie werden von der Sonne beeinflusst. Das Verändern von Gestein an der Erdoberfläche durch exogene Kräfte nennt man Verwitterung. Es gibt drei Arten davon - die physikalische, biologische und die chemische. Verwitterung  Physikalische Verwitterung: Ist die mechanische Zerkleinerung des Gesteins durch Temperaturunterschiede. Diese Verwitterungsprozesse erfolgen vornehmlich in den oberflächennahen Bereichen der Gesteine. Z.B.: Frost im Gebirge – Tag/ Nacht in der Wüste  Chemische Verwitterung: Das Wasser zersetzt das Gestein, indem es Substanzen auswäscht (Kalk, Salz). Aufgrund der Wasserbewegung im Boden und Gestein kann die chemische Verwitterung auch tiefer unterhalb der Oberfläche angreifen als die physikalische Verwitterung, die im oberflächennahen Bereich der Gesteine wirkt.  Biologische Verwitterung: z.B. Zerkleinerung des Gesteins durch Wurzelsprengung.. Seite 3

Erosion und Akkumuation Der Abtransport des verwitterten Materials durch Wind, Wasser, Eis nennt man Erosion. Das Gegenteil der Erosion ist die Ablagerung (Akkumulation). Fluviatile Erosion (Erosion durch fließendes Wasser): Am Oberlauf des Flusses überwiegt die Erosion, am Unterlauf die Akkumulation. Die Wirkung der Erosion ist abhängig von: Wasserführung; Fließgeschwindigkeit; Mitgeführtem Material und Härte des Untergrundes. Da im Unterlauf eines Flusses die Fließgeschwindigkeit langsamer wird, lagern sich die Sedimente ab und es entsteht ein Delta (Sedimente sind Ablagerungen von Kleinstmaterial). Glaziale Erosion (Erosion durch Gletscher): Gletscher entstehen im Nährgebiet (Zunahme von Schnee) und schmelzen im Zährgebiet (wegschmelzen des Firns).Es gibt 2 Arten von Eismassen: Dem Relief übergeordnete Gletscher: Inlandeis (Antarktis, Grönland) und dem Relief untergeordnete Gletscher: Talgletscher, Plateaugletscher. Bei der Akkumulation entstehen Moränen (Schutt der mittransportiert wird). Marine Erosion (Erosion durch das Meer): Steilküsten entstehen dort, wo die Brandung an steil ansteigendes Festland prallt. Formen und Ausmaße sind abhängig von: Höhe und Böschungswinkel des Landes; Richtung der Brandung; Festigkeit des Gesteins. Flachküsten entstehen dort, wo Lockermaterial von Flüssen und Meeresströmungen angeschwemmt wird. Äolische Erosion (Erosion durch den Wind): Sie ist vor allem dort wirksam, wo eine geschlossene Pflanzendecke fehlt wie in Wüsten, Steppen und Hochgebirgen. In der Wüste schleift der Flugsand das feste Gestein ab. Wird das mitgeführte Material abgelagert. Die feinen Sedimente, die sich am Rande der eiszeitlichen Gletscher ablagerten, wurden während der Kaltzeiten über weite Strecken ausgeweht. Heute werden diese gelblichen Schichten als Löss bezeichnet. In weiten Teilen Mitteleuropas bilden die sandigen Ablagerungen eine gute Grundlage für einen fruchtbaren Boden. Die einzelnen Lösskörner sind klein genug, dass sich die Wurzeln der Pflanzen durchbohren können, und groß genug, um die Feuchtigkeit zu speichern.

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