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
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 789 827 851
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 14 16 Die Erde als System 16 17 Die frühe Entwicklung der Erde 20 18 Der innere Aufbau der Erde 22 19 Das Gesicht der Erde 25 110 Gesteine und Gesteinszyklen 29 Zusammenfassung 36 Wiederholungsfragen 37 Kapitel 2 Plattentekton Eine wissenschaftliche Revolution wird offenbar 39 21 22 23 24 25 26 27 28 29 210 211 212 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 41 46 48 52 57 62 63 68 70 74 75 78
Zusammenfassung, 80 Wiederholungsfragen 81 Kapitel 3 Materie und Minerale 83 31 Minerale: Baueinheiten der Gesteine 85 32 Elemente: Baueinheiten der Minerale 88 33 Warum gehen Atome Bindungen ein? 90 34 35 36 37 38 39 310 311 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 92 93 100 105 106 107 111 114 Zusammenfassung 117 Wiederholungsfragen " 118 Kapitel 4 Magmatische Gesteine 121 41 Magma - das Ausgangsmaterial der magmatischen Gesteine 123 42 Magmatische Gefüge (Texturen) 126 43 Zusammensetzung der Magmatite, 129 44 Die Namensgebung bei magmatischen Gesteinen, 133 45 Die Herkunft des Magmas 138 46 Wie entwickeln sich Magmen? 141 47 Partielle Aufschmelzung und Magmenzusammensetzung 144 Zusammenfassung 148 Wiederholungsfragen 149 Kapitel 5 Vulkane und andere magrnatische 151 51 Die Eigenschaften von Vulkanausbrüchen 155 52 Material, das während einer Eruption gefördert wird 158
53 Vulkantypen und Eruptionsarten 162 54 Das Leben im Schatten eines Stratovulkans 170 55 Andere vulkanische Landformen 175 56 Intrusive magmatische Aktivität 181 57 Plattentektonik und magmatische Aktivität 186 58 Mit Vulkanen leben 192 Zusammenfassung 195 Wiederholungsfragen 196 Kapitel 6 VerwittE~rung u Boden 199 61 Die externen Prozesse der Erde 201 62 Verwitterung 201 63 Physikalische (mechanische) Verwitterung 202 64 Chemische Verwitterung 207 65 Verwitterungsgeschwindigkeit 214 66 Boden 215 67 Regulierung der Bodenbildung 217 68 Das Bodenprofil 220 69 Bodenerosion 223 Zusammenfassung 229 Wiederholungsfragen 230 Kapitel 7 Sedimentgesteine 231 71 Der Ursprung der Sedimentgesteine 233 72 Klastische Sedimentgesteine 234 73 Chemische Sedimentgesteine 240 74 Kohle - ein organisches Sedimentgestein 246 75 Von Sediment zu Sedimentgestein: Diagenese und Verfestigung 248 76 Klassifikation der Sedimentgesteine 249 77 Sedimentationsräume 250 78 Sedimentstrukturen 255 Zusammenfassung 261 Wiederholungsfragen 262
Kapitel8 Metamorphose und metamorphe Gesteine 263 81 Was ist Metamorphose? 265 82 Wodurch entsteht Metamorphose? 266 83 Metamorphe Gefüge " 271 84 Häufige metamorphe Gesteine 275 85 Metamorphe Milieus 278 86 Metamorphosezonen 283 87 Die Interpretation metamorpher Milieus 287 Zusammenfassung 290 Wiederholungsfragen 291 Kapitel 9 Geologische Zeit 293 91 Die Geologie braucht eine Zeitskala 2!=l5 92 Relative Datierung - Grundprinzipien 295 93 Korrelation von Gesteinsschichten 301 94 Fossilien: Hinweise auf vergangenes Leben 302 95 Datierung mit radioaktiven Isotopen 308 96 Die geologische Zeitskala 315 97 Schwierigkeiten bei der Datierung der geologischen Zeitskala 317 Zusammenfassung 319 Wiederholungsfragen 320 Kapitel 10 Krustendeformation 323 101 Strukturgeologie: Die Erforschung der Struktur der Erde 325 102 103 104 105 106 Deformation Die Kartierung geologischer Strukturen Falten Verwerfungen Klüfte 326 330 332 337 346 Zusammenfassung 347 Wiederholungsfragen 348
Kapitel 11 Erdbeben 351 111 Was ist ein Erdbeben? 353 112 Risse und Ausbreitung durch Erdbeben 357 113 Die San Andreas-Verwerfungeine aktive Erdbebenzone 357 114 Seismologie - die lehre von Erdbebenwellen 358 115 Die Ermittlung der Herkunft eines Erdbebens 362 116 Die Messung der Stärke von Erdbeben 364 117 Zerstörung durch Erdbeben 370 118 Kann man Erdbeben vorhersagen? 376 119 Erdbeben: Anzeichen für Plattentektonik, 383 Zusammenfassung 385 Wiederholungsfragen 386 Kapitel 12 Das Erdinnere 387 121 Schwerkraft und Planeten mit Schalenaufbau 389 122 Probenahme im Erdinneren: Das "Sehen" von seismischen Wellen 389 123 Der Schalenaufbau der Erde 391 124 Die Temperatur der Erde 399 125 Die dreidimensionale Struktur der Erde 404 126 Das Magnetfeld der Erde 408 Zusammenfassung 412 Wiederholungsfragen 414 Kapitel 13 Divergente Plattengrenzen: Ursprung und Entwicklung des Ozeanbodens 415 131 Das Bild des Ozeanbodens wird klarer 417 132 Kontinentalränder 420 133 Merkmale von Tiefseebecken 424 134 Die Anatomie der Ozeanrücken 426 135 Ozeanische Rücken und Ozeanbodenspreizung 429 136 Die Beschaffenheit der ozeanischen Kruste 432
137 Kontinentale Grabenbildung: Die Entstehung eines neuen Ozeanbeckens 435 138 Die Zerstörung ozeanischer Lithosphäre 442 Zusammenfassung 445 Wiederholungsfragen 446 Kapitel 14 Konvergente der Ursprung (jer beblrae 447 141 Gebirgsbildung 449 142 Konvergenz und subduzierende Platten 451 143 Subduktion und Gebirgsbildung 455 144 Die Kollision von Kontinenten 458 145 Terrane und Gebirgsbildung 464 146 Bruchschollengebirge " " 469 147 Vertikale Bewegungen der Kruste 470 Zusammenfassung " " 474 Wiederholungsfragen " " 475 Kapitel 15 151 152 153 154 155 156 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 479 479 481 486 489 491 157 Muren 491 158 Erdfließen 495 159 Langsame Bewegungen 496 1510 Die empfindliche Permafrostlandschaft 497 1511 Submarine Rutschungen 498 Zusammenfassung 500 Wiederholungsfragen 501
Kapitel 16 Fließendes Wasser 503 161 Die Erde als System: Der hydrologische Kreislauf 505 162 Fließendes Wasser 507 163 Flussströmungen 509 164 Veränderungen zwischen den Abschnitten flussaufwärts und flussabwärts 511 165 Die Arbeit des fließenden Wassers 514 166 Wasserlaufgerinne 517 167 Die Erosionsbasis und Wasserläufe im Gleichgewicht 520 168 Die Modellierung von Flusstälern 522 169 Ablagerungslandschaften 525 1610 Entwässerungsmuster 531 1611 Hochwasser und Hochwasserschutz 534 Zusammenfassung 541 Wiederholungsfragen 542 Kapitel 17 Grundwasser 545 171 Die Bedeutung des Grundwassers 547 172 Die Verteilung von Grundwasser 548 173 Der Wasserspiegel 548 174 Faktoren, die die Speicherung und die Bewegung des Grundwassers beeinflussen 551 175 Die Bewegung des Grundwassers 553 176 Quellen 555 177 Heiße Quellen und Geysire 557 178 Brunnen 559 179 Artesische Quellen 560 1710 Probleme, die mit der Entnahme von Grundwasser verbunden sind 562 1711 Die geologische Arbeit des Grundwassers 568 Zusammenfassung 574 Wiederholungsfragen 575
Kapitel 18 Gletscher und Vergletscherung 577 181 Gletscher als Teil von zwei Grundkreisläufen 579 182 183 184 185 186 187 188 189 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,, 584 589 590 594 595 600 601 604 1810 Ursachen für die Vergletscherung, 607 1811 Andere Faktoren, 610 Zusammenfassung,, 611 Wiederholungsfragen 612 Kapitel 19 Wüsten und Winde 615 191 Verteilung und Ursachen für Trockengebiete 617 192 Geologische Prozesse im ariden Klima, 621 193 Basin and Range: Die Entwicklung einer Wüstenlandschaft,, 625 194 Der Transport des Sediments durch Wind,, 628 195 Winderosion ', 629 196 Windablagerungen 634 Zusammenfassung,,, 639 Wiederholungsfragen 640 Kapitel 20 Küstenlinien 643 201 Die Küstenlinie - eine dynamische Grenzfläche, 645 202 203 204 205 206 207 208 Die Küstenzone Wellen,, Wellenerosion Sandbewegungen am Strand Strukturen an der Küstenlinie Uferbefestigungen Erosionsprobleme entlang der Küsten der Vereinigten Staaten, 646 647 650 651 654 657 662
209 Wirbelstürme - die größte Bedrohung für Küsten 665 2010 Klassifikationder Küsten 670 2011 Die Gezeiten 671 Zusammenfassung 675 Wiederholungsfragen 676 Kapitel 21 Globaler Klimawandel 679 211 Das Klimasystem 681 212 Wie kann man den Klimawandel erkennen? 682 213 Einige Grundlagen über die Atmosphäre 687 214 Natürliche Ursachen des Klimawandels 691 215 Der menschliche Einfluss auf das Klima 696 216 Kohlendioxid, Spurengase und der Klimawandel 697 217 Klima-Rückkopplungsmechanismen 702 218 Wie Aerosole das Klima beeinflussen 703 219 Einige mögliche Auswirkungen der globalen Erwärmung 704 Zusammenfassung 711 Wiederholungsfragen 712 Kapitel 22 Die Evolution der Erde in geologischer Zeit 715 221 Ist die Erde einzigartig? 717 222 Die Entstehung eines Planeten 720 223 Der Ursprung der Atmosphäre und der Ozeane 723 224 Präkambrische Geschichte: Die Bildung der Kontinente 726 225 Phanerozoische Geschichte: Die Formation der modernen Kontinente der Erde 732 226 Das erste Leben auf der Erde 737 227 Die paläozoische Ära: Die Explosion des Lebens 740 228 Die mesozoische Ära: Das Zeitalter der Dinosaurier 743 229 Die kanäozoische Ära: Die Säugetiere 747 Zusammenfassung 750 Wiederholungsfragen 752
Kapitel 23 Energie und Mineralressourcen 753 231 Erneuerbare und nicht erneuerbare Energien 755 232 Energiequellen 756 233 Erdöl und Erdgas 758 234 Ölsande und Ölschiefer - das Erdöl der Zukunft? 762 235 Alternative Energiequellen 763 236 Mineralressourcen 774 237 Mineralressourcen und magmatische Prozesse 775 238 Minerallagerstätten und metamorphe Prozesse 780 239 Verwitterung und Erzlagerstätten 780 2310 Seifen 781 2311 Nichtmetallische Mineralressourcen 782 Zusammenfassung 786 Wiederholungsfragen, 787 Kapitel24 Planetare Geologie 789 241 Die Planeten - ein Überblick 791 242 Der Erdmond 795 243 Die Planeten - eine kurze Beschreibung 800 244 Kleinere Mitglieder des Sonnensystems: Asteroiden Kometen Meteoriten und Zwergplaneten 815 Zusammenfassung 824 Wiederholungsfragen 825 Glossar 827 Re~Jister 851