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Geo Sciences

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Technische Universität Dresden - TUD

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WS 2013/14, Kleber, Quelle Skript Geologie und Geomorphologie

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Das litorale System Küstenformen und ihre Entstehung - Zusammenfassung Inhaltsverzeich­nis 1. Begriffsklärung­en­. 1 2. Hauptagenzien der Küstenformung. 2 2.1 Wellen, Brandung und ihre geomorphologisc­he Wirkung. 2 2.2 Gezeiten und ihre geomorphologisc­he Wirkung. 5 3. Deltas. 6 4. Küstenklassifik­at­ion. 7 4.1 Küstentypen. 7 4.2 Küstenklassifik­at­ion nach Valentin. 8 5. Schelf und submarine Canyons. 8 1. Begriffsklärung­en Litorales System: geomorph Prozesse der Küstengestaltun­g, Gesteinsmateria­l, Organismen,…
Glaziale Prozesse und Formen 1.Einführung Ein Gletscher ist ein Input- Outputsystem, welches durch Prozesse im Eis und im Boden Gesteuert wird. In dieser Arbeit wird genauer auf die Prozesse im Gletscher und vor allem die Formen, die durch eine Gletscherüberpr­ägu­ng entstehen, eingegangen. 2.Gletscherflie­ßen­ Erreicht das Gletschereis einen bestimmten Schwellenwert, dieser wird bestimmt von der Eisbeschaffenhe­it und den Eigenschaften des Untergrundes, beginnt das Eis sich zu bewegen. Sowohl der Eiskörper an sich,…

Abtragung und Transport: 6.2. fluviale Systeme


  1. Vorgang

  • Gewässerbett/Flussbett umfasst Wasser:

  • Ufer

  • Gewässersohle: Grund des Gewässers

  • Böschungsoberkante/Hang

  • flussaufwärtige Einträge: atmosphärische Deposition (Partikel aus Atmosphäre) und eingespülte Fracht , z.B. durch Uferrutschung (teils aufgrund fluvialer Prozesse), führt zu Ufererosion

  • durch Suspension, Saltation und Reptation Sedimenttransport flussabwärts

  • flussabwärtige Austräge: differenziert nach Gerinnebettgrundriss (Gerinnebett=Flussbett), Korngröße, Sedimentstruktur – und Gefüge)

  • Material wird akkumuliert: an Ufer (Ufersediment) und an Flussaue (Auesediment)

  • Aue = Niederung, also Tal um Flusslandschaft, welche von wechselndem Hoch – und Niedrigwasser geprägt ist


  1. Grundbegriffe und Hydraulik

  1. Reynolds Zahl:

  • Strömung kann laminar (Fluid strömt in Schichten) oder turbulent (es treten Turbulenzen/Wirbel auf) sein

  • ändert sich ab bestimmter Fließgeschwindigkeit Formel:

  • Re =Dichte ρ * Geschwindigkeit v * hydraulischer Radius R = ρvR

Viskosität µ µ

  • übersteigt sie einen Wert von ca. 2000, wird die Strömung turbulent (ab ca. 1m mittlerer Tiefe und 10m/s mittlere Geschwindigkeit bei 5°C)

  • hydraulischer Radius = Querschnitt

benetzter Umfang

  1. Froude Zahl:

  • Störungen in Gewässern (wenn Stein hinein geworfen wird oder nur drin liegt) haben Einfluss auf Strömung es bilden sich Wellen

  • Gewässer kann strömen oder schießen, wenn Störung auftritt:

  • F = v A = g * T F = v

A g * T


  • v = Geschwindigkeit; g = Erdanziehung; T = Tiefe; A = Ausbreitungsgeschwindigkeit (der Welle)

  • wenn F < 1, dann Strömen: die Störung breitet sich flussauf – und abwärts aus

  • wenn F > 1, dann Schießen: die Störung breitet sich nur flussabwärts aus


  1. Abfluss:

  • diffus (flächenhaft):

  • Abfluss diffus = N+Z+Q-V-ET

  • N =Niederschlag, Z = Zufluss, V = Versickerung

  • Q = Quellspeisung (?)

  • ET = Evapotranspiration (Verdunstung an Wasseroberfläche sowie durch Ökosystem des Flusses)

  • konzentriert (punktuell):

  • Abfluss konz. = Z+GW+N-UF-ET

  • Niederschlag, Zufluss, Evapotranspiration

  • GW = Grundwasserzufluss

  • UF = Uferfiltration


  1. Manning Formel:

  • zur Berechnung der mittleren Fließgeschwindigkeit:

  • v = T2/3 * S1/2

n

  • T= Tiefe; n=Rauhigkeitskoeffizient; S=Gefälle (Höhe üb. Meeressp./Flusslänge)*100

  • Berechnung der Fließgeschwindigkeit:

  • v= Q

BT

  • Q = Abfluss; B = Bettbreite; T = Betttiefe

  • kinetische Energie: Berechnung Bewegungsenergie des Flusses

  • Ekin= 1/2m * v2 in Abhängigkeit von Masse und Geschwindigkeit


  1. Hjulström – Kurve

  • fluviale Prozesse in Abhängigkeit von Fließgeschwindigkeit und Korngröße


  1. Fließprozesse

  • bestehen aus:

  • Suspensionsfracht

  • Bodenfracht: Saltation und Reptation

  • Erosionsarten:

  • Belastungsverhältnis = Last L (Last des Materials)

Schleppkraft S (Kraft des Wassers, Material zu transportieren


  • Schleppkraft definiert sich über Wassermenge und Fließgeschwindigkeit

  • Schleppkraft > Last: Tiefenerosion (also Bildung von Tälern)

  • Schleppkraft = Last: rel. gleichmäßiger Transport des Locke.....[read full text]

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  • geologische Struktur:

je nach Struktur verlaufen Flussnetze:

  • konsequent (parallel zu Gefälle)

  • resequent (parallel zu Gefälle,aber als Nebenfluss)

  • subsequent (senkrecht zu Gefälle; im Streichen der Struktur)

  • obsequent (schräg, nehm ich an)


  1. Uferwall

  • entsteht bei Hochwasser:

  • grobkörnige Sedimente werden währenddessen direkt an Übertrittsgrenze (also im unmittelbaren Uferbereich der Fließgrenze)abgelagert

  • feinkörnige auf entfernteren Bereichen

  • nach vielen Hochwassern bilden sich Wälle

  • Sedimentgröße nach außen hin immer kleiner; am größten noch im Flussbett (gerundete Kanten von Gesteinen sind Merkmal von Gewässersedimenten)


  • Schwemmfächer:

  • fächer-förmige Ablagerung fluvialer Sedimente an Stellen, wo Gefälle auftritt


Abtragung und Transport: 6.3. litorale Systeme


Einflussfaktoren zur Küstenbildung:

  • Tidenhub (Unterschied des Wasserstandes zwischen Tiden)

  • Wind: Geschwindigkeit, Richtung, Wirklänge (ist die Wirkungsstrecke auf freiem Ozean)

  • Küstenverlauf

  • Tektonik

  • Meeresspiegel: konstant?

  • Gesteine


  1. Küstentypen


  1. Steilküsten

  • durch Wellen wird Fuß des Kliffs unterhöhlt (=Brandungshohlkehle), bei zu hoher Instabilität bricht Kliff ab

  • Plate/Abrasionsplattform: durch Einsturz des Kliffs am Fuß leicht abfallende Fläche; diese wird durch angespülte Gesteine stetig erodiert

  • durch tektonische Hebungen oder Meeresspiegelschwankungen können mehrere Platten entstehen, diese nennt man ‚Küstenterrassen‘

  • Kliff weicht durch ständigen Einsturz fortwährend zurück – dieser Prozess endet irgendwann, da die Wellen mit zunehmender Größe der Plate immer mehr Energie brauchen, um Kliff auszuhöhlen (Energie geht durch Reibung verloren)


  1. Flachküsten

  • Oszillationswellen:

  • im tiefen Wasser oszillieren Wellen (Teilchen werden auf und ab bewegt, aber nicht vorwärts) sobald Wasser flacher, werden sie zu Translationswellen Teilchen werden tatsächlich bewegt bzw. transportiert

  • Wellen werden kurz größer, sobald sie nicht mehr oszillieren; an dieser Stelle setzt bereits leichte Erosion am Meeresboden ein

  • mit Abflachen des Wassers werden Wellen wieder kleiner, sind aber näher am Meeresboden und lassen ihn folglich stärker erodieren

  • da Schorre (so etwas wie Plate) sehr lang, wird Energie der Wellen so gering, dass sie Sedimente nicht mehr ins Meer zurück spülen können (wegen geringer Energie) daher Flachküsten aus feinem Geröll und Sand


  • Aufbau des Küstengebiets (von Meer zu Festland):


  1. grobe Unterteilung

  • Meeresboden: Bereich ab Schelf Richtung Meer

  • Küste: umfasst Bereich des Ufers und der Schorre

  • Festland: Bereich nach Küste


  1. genaue Unterteilung

  • Schelf: leicht zum Meer geneigte Plattform (laut Wiki reicht sie bis zu 200m In Tiefe)

  • Riff/Barre: Unterwasserrücken - bildet Grenze zwischen tiefem Wasser (Oszillationswellen) und flacher werdendem

  • Schorre: nach Barre zu Strand hin (Translationswellen); der Bereich, der von Wellenbewegung beeinflusst wird (ab da beginnt quasi Erosion des Meeresbodens);

endet am mittleren Hochwasserbereich, dem Sommerstrandwall

  • Ufer (Strand): Bereich, der teils mit Wasser bedeckt ist; Bereich nach Schorre und wird begrenzt von Sommerstrandwall (Mittleres Hochwasser) und Winterstrandwall (hohes Hochwasser)

  • Strandwall: Sedimente werden (je nach Wasserstand) als kleiner Wall an Strand abgelagert; kann auch reliktisch (nur noch Spuren vorhanden) vorkommen, z.B. im Death Valley


  • Rippel: wenn zwei Fluide unterschiedlicher Dichte zusammenkommen/zusammen wirken, entstehen we.....

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  • Materialsortierung: Korngöße wird immer feiner

    • Nahe der Küste:Feinsand und Schluff

    • Mittig im tieferen Bereich: Schluff und Ton

    • tief: Schluff (untergeordnet) und Ton

    • Akkumulation der gröberen Sedimente an Küste zwingt Fluss, sich zu spalten (Sedimente als Fließhindernis)

    • Mündungsarme

    • zwischen Mündungsarmen meist sumpfiges Gebiet

    • Salzmarsch: mitgeführtes Salz lagert sich an Ufer (also Festland) ab

    • Sandbänke entstehen (Mündungsbarre)

    • flache Buchten

    • Übergussschichtung: am Landboden aus abgelagerten, gröberen Sedimenten (die früher wohl noch die Sandbank waren, aber durch ständiges Fortschreiten ins Meer nun zu Festland wurden)

    • Deltafront, Deltafuß (Aufbau von Beginn der Mündung bis Ablagerung am Meeresboden der letzten feinen Sedimente)


    • Delatypen:

    1. Flussdominierend

    • meist an Seen, da kaum Strömung

  • geringes Gefälle

  • große Transportkraft und Sedimentbereich

  • daher ausgeprägte Akkumulation und Schwemmfächer

  • stark verzweigte Strömungsrinnen

  • Vogelfußdelta, Mississippi

    1. Wellendominierend

    • durch Wellen und Strömungen (parallel zur Küste) großflächige, küstenparallele Sandbänke

    • Ebrodelta, Mittelmeer, Katalonien

    1. Gezeitendominierend

    • Verzweigung endet früh, da Gezeiten Sedimentablagerungen .....

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  • außerdem: Delta- und Schwemmlandküsten


    1. zurückgewichene Küsten


    b.1.) zerstörte Küsten (durch Abtragung)

    • Kliffreihenküsten


    b.2.) untergetauchte Küsten (durch Meeresspiegelanstieg bzw. Senkung des Landes)/ Ingression = langsames Vorrücken des Meeres auf Festland

    • glazial gestaltet (Meeresspiegelanstieg durch Schmelzwasser)

    • erosiv:

    • dirigierte (linienhafte) Glazialerosion: Fjord-Schären-Küsten (Gletscher formte V-förmige Kerbtäler in tiefe, U-förmige Trogtäler, die sich beim Schmelzen füllten; Schären: kleine Felsinseln, die aus Wasser ragen)

  • freie (flächenhafte) Glazialerosion: Fjärd-Schären-Küsten (Gletscherwasser bedeckte freie, flächenhafte Gebiete)

    • akkumulativ:

    • Fördenküsten (langgestreckte, flache Meeresbucht; Moräne (akkumul. Material) gräbt Bucht)

    • Boddenküsten(breite, flache Buchten; auch Überflutung durch Grundmoränen&Gletscherzungen)

    • fluvial gestaltet:

    • Riasküste/ Valloneküste/Bolsaküste (Flusstal, welches durch Meeresspiegelanstieg überflutet wurde)

    • Calaküste: in Steilküsten eingeschnittene (halbkreisförmige) Buchten

    • Canaleküsten (parallel zu Küste verlaufendes Gebirge, durch Anstieg versunken)


    • Also: Küsten verändern sich durch klimatische, tektonische und geomorphologische Einflüsse; auch Küstenform .....

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  • Gletscherzunge


    1. Physik und Typologie

    • Metamorphose von Schnee abhängig von Dichte, Alter, Volumen

    • von Dichte&Alter aufsteigen und Volumen absteigend:

    • Neuschnee (sehr jung, geringe Dichte, hohes Volumen)

    • Altschnee

    • Firn

    • Gletschereis

    • fällt Neuschnee auf Schneedecke, gewinnt alte Schneedecke an Dichte, da Auflast zu Luftverlust in Poren des Schnees führt

    • Decke wird zusätzlich verfestigt durch Auftauen und Gefrieren

    • also in Gebieten mit Temp.schwankungen und hohem Niederschlag schnellere Eisbildung (innerhalb weniger Jahre)


    • Gletscherhaushalt

      • Wachstumsverhalten eines Gletschers: Massenbilanz eines Gletschers abhängig von Temperatur und Niederschlag

      • Gleichgewichtslinie trennt zwei Gebiete, an der sich die Prozesse dieser Gebiete ausgleichen

    • Akkumulation (Nährgebiet): mehr Niederschlag als Schmelze; in Sommermonaten Schnee; kältere Temperaturen

    • Ablation (Zehrgebiet): mehr Schmelze als Niederschlag; wärmere Temperatur

    • Temperaturen

    • polare/kalte Gletscher: typisch für Polarregionen

    • Temperatur der Eismasse stets weit unter Gefrierpunkt

    • basales Festfrieren: Gletscher an Gesteinsuntergrund festgefroren

    • also geringes Erosionsvermögen durch langsames Fortbewegen und kaum Schmelzen; al.....

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  • befinden sich in einer Mulde (Kar)

  • durch die geschützte Mulde können sie tiefer auftreten als Talgletscher



    • Hanggletscher:

    • kleine Eisansammlung an Berghang

    • keine große Zungenausbildung

    • Talgletscher:

    • große Gebirgsgletscher, begrenztes Einzugsgebiet

    • bewegen sich hangabwärts

    • können sehr große Ausmaße annehmen

    • Firnkesselgletscher/turkestanischer Gletschertyp

    • Wandgletscher

    • reliefübergeordnet (mit reliefuntergeordneten Zungen):

    • Plateaugletscher

    • wie Inlandeis, nur weniger mächtig

    • Inlandeis

    • größte Gletscherflächen überhaupt

    • Eismassen, die so mächtig werden, dass sie das Relief fast vollständig überdecken und sich auch weitgehend unabhängig von ihm bewegen (z. B. in Grönland oder der Antarktis)

    • Eisfeld

    • Zwischenstufen:

    • Eisstromnetz mit Transfluenzen

    • wenn Talgletscher so stark wachsen, dass sie die Talscheide überfließen kann

    • Bewegung des Eises wird vom vorhandenen Relief gesteuert

    • Vorlandgletscher


    • Schelfeis: Eisplatte, die mit Gletscher verbunden ist und auf Meer treibt; Teile brechen ab


    1. Abtragung

    • Rundhöcker: von Gletschern umgestaltetes, stromlinienförmiges Gestein

    • Luvseite: Detersion (glaziale Abrasion) am Boden des Gletschers wird das Gestein durch mitgeführets Material abgeschliffen

    • Leeseite: Detraktion in Klüften gefriert Wasser und lockert das Gestein aus Gesteinsverband das sich bewegende Ei.....

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