Allgemeine Geologie. 9., aktualisierte Auflage. Deutsche Ausgabe bearbeitet und ergänzt von Bernd Lammerer

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1 geo geologie Edward J Tarbuck Frederick K Lutgens Allgemeine Geologie 9, aktualisierte Auflage Deutsche Ausgabe bearbeitet und ergänzt von Bernd Lammerer Aus dem Amerikanischen von Tatjana D Logan Illustrationen von Dennis Tasa Mit über 930 Abbildungen PEARSON Studium ein Imprint von Pearson Education München Boston San Francisco Harlow, England Don Mills, Ontario Sydney Mexico City Madrid Amsterdam

2 Inhaltsübersicht Vorwort zur amerikanischen Ausgabe Vorwort zur deutschen Ausgabe XVII XXI Kapitel 1 Kapitel 2 Kapitel 3 Kapitel 4 KapitelS Kapitel 6 Kapitel 7 Kapitel 8 Kapitel 9 Kapitel 10 Kapitel 11 Kapitel 12 Kapitel 13 Kapitel 14 Kapitel 15 Kapitel 16 Kapitel17 Kapitel 18 Kapitel 19 Kapitel 20 Kapitel 21 Kapitel 22 Kapitel 23 Kapitel 24 Glossar Register Einführung in die Geologie 1 Plattentektonik: Eine wissenschaftliche Revolution wird offenbar 39 Materie und Minerale 83 Magmatische Gesteine 121 Vulkane und andere magmatische Aktivitäten 151 Verwitterung und Boden 199 Sedimentgesteine 231 Metamorphose und metamorphe Gesteine 263 Geologische Zeit 293 Krustendeformation 323 Erdbeben 351 Das Erdinnere 387 Divergente Plattengrenzen: Ursprung und Entwicklung des Ozeanbodens 415 Konvergente Plattengrenzen - der Ursprung der Gebirge 447 Massenbewegung: Die Auswirkung der Schwerkraft 477 Fließendes Wasser 503 Grundwasser 545 Gletscher und Vergletscherung 577 Wüsten und Winde 615 Küstenlinien 643 Globaler Klimawandel 679 Die Evolution der Erde in geologischer Zeit 715 Energie und Mineralressourcen 753 Planetare Geologie

3 Inhaltsverzeichnis Vorwort zur amerikanischen Ausgabe Vorwort zur deutschen AusaaDe XVII XXI Kapitel 1 Einführung in d Geologie 1 11 Geologie als Wissenschaft 3 12 Geologie, Mensch und Umwelt 4 13 Geschichtliches über die Geologie 5 14 Geologische Zeiträume 7 15 Die Erdsphären Die Erde als System Die frühe Entwicklung der Erde Der innere Aufbau der Erde Das Gesicht der Erde Gesteine und Gesteinszyklen 29 Zusammenfassung 36 Wiederholungsfragen 37 Kapitel 2 Plattentekton Eine wissenschaftliche Revolution wird offenbar Die Kontinentaldrift - eine Idee ihrer Zeit voraus Die große Diskussion Kontinentaldrift und Paläomagnetismus Eine wissenschaftliche Revolution beginnt Plattentektonik: Das neue Paradigma Divergente Plattengrenzen Konvergente Plattengrenzen Transformstörungen (Seitenverschiebungen) als Plattengrenzen Die Prüfung des Modells zur Plattentektonik Die Messung der Plattenbewegung Was treibt die Plattenbewegung an? Die Bedeutung der Theorie zur Plattentektonik

4 Zusammenfassung, 80 Wiederholungsfragen 81 Kapitel 3 Materie und Minerale Minerale: Baueinheiten der Gesteine Elemente: Baueinheiten der Minerale Warum gehen Atome Bindungen ein? Isotopen und radioaktiver Zerfall Kristalle und Kristallisation Die physikalischen Eigenschaften der Minerale Wie erhalten Minerale ihren Namen und ihre Einteilung? " Einteilung (Klassifizierung) der Minerale Die Silikate ", Häufige Silikate Wichtige Nichtsilikate Zusammenfassung 117 Wiederholungsfragen " 118 Kapitel 4 Magmatische Gesteine Magma - das Ausgangsmaterial der magmatischen Gesteine Magmatische Gefüge (Texturen) Zusammensetzung der Magmatite, Die Namensgebung bei magmatischen Gesteinen, Die Herkunft des Magmas Wie entwickeln sich Magmen? Partielle Aufschmelzung und Magmenzusammensetzung 144 Zusammenfassung 148 Wiederholungsfragen 149 Kapitel 5 Vulkane und andere magrnatische Die Eigenschaften von Vulkanausbrüchen Material, das während einer Eruption gefördert wird 158

5 53 Vulkantypen und Eruptionsarten Das Leben im Schatten eines Stratovulkans Andere vulkanische Landformen Intrusive magmatische Aktivität Plattentektonik und magmatische Aktivität Mit Vulkanen leben 192 Zusammenfassung 195 Wiederholungsfragen 196 Kapitel 6 VerwittE~rung u Boden Die externen Prozesse der Erde Verwitterung Physikalische (mechanische) Verwitterung Chemische Verwitterung Verwitterungsgeschwindigkeit Boden Regulierung der Bodenbildung Das Bodenprofil Bodenerosion 223 Zusammenfassung 229 Wiederholungsfragen 230 Kapitel 7 Sedimentgesteine Der Ursprung der Sedimentgesteine Klastische Sedimentgesteine Chemische Sedimentgesteine Kohle - ein organisches Sedimentgestein Von Sediment zu Sedimentgestein: Diagenese und Verfestigung Klassifikation der Sedimentgesteine Sedimentationsräume Sedimentstrukturen 255 Zusammenfassung 261 Wiederholungsfragen 262

6 Kapitel8 Metamorphose und metamorphe Gesteine Was ist Metamorphose? Wodurch entsteht Metamorphose? Metamorphe Gefüge " Häufige metamorphe Gesteine Metamorphe Milieus Metamorphosezonen Die Interpretation metamorpher Milieus 287 Zusammenfassung 290 Wiederholungsfragen 291 Kapitel 9 Geologische Zeit Die Geologie braucht eine Zeitskala 2!=l5 92 Relative Datierung - Grundprinzipien Korrelation von Gesteinsschichten Fossilien: Hinweise auf vergangenes Leben Datierung mit radioaktiven Isotopen Die geologische Zeitskala Schwierigkeiten bei der Datierung der geologischen Zeitskala 317 Zusammenfassung 319 Wiederholungsfragen 320 Kapitel 10 Krustendeformation Strukturgeologie: Die Erforschung der Struktur der Erde Deformation Die Kartierung geologischer Strukturen Falten Verwerfungen Klüfte Zusammenfassung 347 Wiederholungsfragen 348

7 Kapitel 11 Erdbeben Was ist ein Erdbeben? Risse und Ausbreitung durch Erdbeben Die San Andreas-Verwerfungeine aktive Erdbebenzone Seismologie - die lehre von Erdbebenwellen Die Ermittlung der Herkunft eines Erdbebens Die Messung der Stärke von Erdbeben Zerstörung durch Erdbeben Kann man Erdbeben vorhersagen? Erdbeben: Anzeichen für Plattentektonik, 383 Zusammenfassung 385 Wiederholungsfragen 386 Kapitel 12 Das Erdinnere Schwerkraft und Planeten mit Schalenaufbau Probenahme im Erdinneren: Das "Sehen" von seismischen Wellen Der Schalenaufbau der Erde Die Temperatur der Erde Die dreidimensionale Struktur der Erde Das Magnetfeld der Erde 408 Zusammenfassung 412 Wiederholungsfragen 414 Kapitel 13 Divergente Plattengrenzen: Ursprung und Entwicklung des Ozeanbodens Das Bild des Ozeanbodens wird klarer Kontinentalränder Merkmale von Tiefseebecken Die Anatomie der Ozeanrücken Ozeanische Rücken und Ozeanbodenspreizung Die Beschaffenheit der ozeanischen Kruste 432

8 137 Kontinentale Grabenbildung: Die Entstehung eines neuen Ozeanbeckens Die Zerstörung ozeanischer Lithosphäre 442 Zusammenfassung 445 Wiederholungsfragen 446 Kapitel 14 Konvergente der Ursprung (jer beblrae Gebirgsbildung Konvergenz und subduzierende Platten Subduktion und Gebirgsbildung Die Kollision von Kontinenten Terrane und Gebirgsbildung Bruchschollengebirge " " Vertikale Bewegungen der Kruste 470 Zusammenfassung " " 474 Wiederholungsfragen " " 475 Kapitel Massenbewegung: Die Auswi der ~(nwen<ran 477 Erdrutsche als Naturkatastrophen Massenbewegung und die Entwicklung der Geländeform Kontrollfaktoren und Auslöser der Massenbewegung Die Klassifizierung der Massenbewegungsprozesse Sackungen Felsrutschungen Muren Erdfließen Langsame Bewegungen Die empfindliche Permafrostlandschaft Submarine Rutschungen 498 Zusammenfassung 500 Wiederholungsfragen 501

9 Kapitel 16 Fließendes Wasser Die Erde als System: Der hydrologische Kreislauf Fließendes Wasser Flussströmungen Veränderungen zwischen den Abschnitten flussaufwärts und flussabwärts Die Arbeit des fließenden Wassers Wasserlaufgerinne Die Erosionsbasis und Wasserläufe im Gleichgewicht Die Modellierung von Flusstälern Ablagerungslandschaften Entwässerungsmuster Hochwasser und Hochwasserschutz 534 Zusammenfassung 541 Wiederholungsfragen 542 Kapitel 17 Grundwasser Die Bedeutung des Grundwassers Die Verteilung von Grundwasser Der Wasserspiegel Faktoren, die die Speicherung und die Bewegung des Grundwassers beeinflussen Die Bewegung des Grundwassers Quellen Heiße Quellen und Geysire Brunnen Artesische Quellen Probleme, die mit der Entnahme von Grundwasser verbunden sind Die geologische Arbeit des Grundwassers 568 Zusammenfassung 574 Wiederholungsfragen 575

10 Kapitel 18 Gletscher und Vergletscherung Gletscher als Teil von zwei Grundkreisläufen Die Entstehung und die Bewegung von Gletschereis Glaziale Erosion,, Landformen, geschaffen durch glaziale Erosion Glaziale Ablagerungen,,, Landschaftsformen aus Moränenschutt, Landschaftsformen aus geschichtetem Geschiebe Andere Auswirkungen durch eiszeitliche Gletscher Die Glazialtheorie und das Eiszeitalter,, Ursachen für die Vergletscherung, Andere Faktoren, 610 Zusammenfassung,, 611 Wiederholungsfragen 612 Kapitel 19 Wüsten und Winde Verteilung und Ursachen für Trockengebiete Geologische Prozesse im ariden Klima, Basin and Range: Die Entwicklung einer Wüstenlandschaft,, Der Transport des Sediments durch Wind,, Winderosion ', Windablagerungen 634 Zusammenfassung,,, 639 Wiederholungsfragen 640 Kapitel 20 Küstenlinien Die Küstenlinie - eine dynamische Grenzfläche, Die Küstenzone Wellen,, Wellenerosion Sandbewegungen am Strand Strukturen an der Küstenlinie Uferbefestigungen Erosionsprobleme entlang der Küsten der Vereinigten Staaten,

11 209 Wirbelstürme - die größte Bedrohung für Küsten Klassifikationder Küsten Die Gezeiten 671 Zusammenfassung 675 Wiederholungsfragen 676 Kapitel 21 Globaler Klimawandel Das Klimasystem Wie kann man den Klimawandel erkennen? Einige Grundlagen über die Atmosphäre Natürliche Ursachen des Klimawandels Der menschliche Einfluss auf das Klima Kohlendioxid, Spurengase und der Klimawandel Klima-Rückkopplungsmechanismen Wie Aerosole das Klima beeinflussen Einige mögliche Auswirkungen der globalen Erwärmung 704 Zusammenfassung 711 Wiederholungsfragen 712 Kapitel 22 Die Evolution der Erde in geologischer Zeit Ist die Erde einzigartig? Die Entstehung eines Planeten Der Ursprung der Atmosphäre und der Ozeane Präkambrische Geschichte: Die Bildung der Kontinente Phanerozoische Geschichte: Die Formation der modernen Kontinente der Erde Das erste Leben auf der Erde Die paläozoische Ära: Die Explosion des Lebens Die mesozoische Ära: Das Zeitalter der Dinosaurier Die kanäozoische Ära: Die Säugetiere 747 Zusammenfassung 750 Wiederholungsfragen 752

12 Kapitel 23 Energie und Mineralressourcen Erneuerbare und nicht erneuerbare Energien Energiequellen Erdöl und Erdgas Ölsande und Ölschiefer - das Erdöl der Zukunft? Alternative Energiequellen Mineralressourcen Mineralressourcen und magmatische Prozesse Minerallagerstätten und metamorphe Prozesse Verwitterung und Erzlagerstätten Seifen Nichtmetallische Mineralressourcen 782 Zusammenfassung 786 Wiederholungsfragen, 787 Kapitel24 Planetare Geologie Die Planeten - ein Überblick Der Erdmond Die Planeten - eine kurze Beschreibung Kleinere Mitglieder des Sonnensystems: Asteroiden Kometen Meteoriten und Zwergplaneten 815 Zusammenfassung 824 Wiederholungsfragen 825 Glossar 827 Re~Jister 851