Verwitterung

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Jasmin

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11/12/10

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Verwitterung

 Das Wirken der Verwitterung
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Physikalische Verwitterung
➜ Gestein wird von innen heraus zerstört (Wasser dringt jedoch von außen ein)
Fr

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Verwitterungsarten: physikalische Verwitterung: Frostverwitterung; Wurzelsprengung; Salzverwitterung; Isolationsverwitterung chemische Verwitterung: Hydrolytische Verwitterung; Kohlensäureverwitterung

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Das Wirken der Verwitterung ● ● Physikalische Verwitterung ➜ Gestein wird von innen heraus zerstört (Wasser dringt jedoch von außen ein) Frostverwitterung (Frostsprengung) Voraussetzung: Temperaturen um den Gefrierpunkt, ausreichend Feuchtigkeit, meist poröse Gesteine (Bsp.: Sandstein), zerklüftete Granite Regen- & Schmelzwasser dringt in feine Poren, Spalten und Risse ein → Dort gefriert es dann Dichteanomalie des Wasser -> Volumen des Eises vergrößert sich um etwa 9% Druck führt zur Erweiterung der Hohlräume Bei häufigem Wechsel zwischen Gefrieren und Auftauen dringt immer mehr Wasser ein und gefriert ● O Verwitterung The simple Club: Verwitterung (Bodenbildung) ● ● Chemische und physikalische Verwitterung wirken nicht immer gleich Für chemische Verwitterung: ausreichend Feuchtigkeit und Wärme wichtig Ja nach Art physikalischer Verwitterung: Temperaturen um Gefrierpunkt oder Wechsel von ariden und humiden Zeiten notwendig Art der Gesteine spielt für Wirkung der beiden Verwitterungsarten eine Rolle ● Wurzelsprengung ➜ Es führt zur Sprengung des Gesteins ➜ Grober bis feinkörniger Frostschutt entsteht Beispiel: Schlaglöcher Entstehen bei Temperaturen um den Gefrierpunkt durch Frostverwitterung in Verbindung mit ständigem Verkehr Undichter Straßenbelag -> Wasser dringt/sickert ein -> durch häufiges Gefrieren und Auftauen entstehen Hohlräume -> Verkehr führt dann zu Brüchen des Belages und dem Herausschleudern der Materialien -> Entstehung eines Schlagloches Voraussetzung: Klima, in dem Pflanzen gedeihen können (Bedingung für Pflanzenwachstum: humide Bedingungen (feucht), Sonnenlicht [mindestens 5°C {für Gräser und Sträucher}, 10°C {für einige Baumarten}]) Durch Wachstumsdruck von Pflanzenwurzeln (die in feine Poren eindringen) werden Gesteine mechanisch geweitet und gesprengt Bei großen...

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Bäumen am Straßenrand kann die Verwitterung zu Straßenaufbrüchen führen Verwitterungsprodukt: grob bis feinkörniger Gesteinsschutt Verbreitungsgebiete: Gebiete mit Pflanzenwachstum (Bsp.: Borealer Nadelwald, Laub- und Mischwälder, ...) Salzverwitterung (Salzsprengung) Voraussetzung: Wechsel zwischen ariden und humiden Monaten, hohe Temperaturen Poröse Gesteine (Bsp.: Sandstein, Steine mit Salzgehalt) werden dabei angegriffen Beruht auf Sprengungskraft der Salzkristalle Humide Monate: Wasser dringt in Poren & Risse des Gesteins ein -> löst enthaltene Salze auf Durch lange Trockenperioden wird Wasser durch Kapillarkräfte an die Oberfläche gezogen, verdunstet und gelöste Mineralsalze kristallisieren aus Volumenvergrößerung der Kristalle: Wachstums- oder Kristallisationsdruck führt zum Zerfall der äußeren Gesteinsschichten Verwitterungsprodukt: grob bis feinkörniges Gestein ● ● Isolationsverwitterung In Gebieten mit aridem Klima & hohen täglichen Temperaturschwankungen kommt es durch intensive Sonnenstrahlung auf unbedeckten Felsflächen zu starker Aufheizung Geschieht nur wenige Zentimeter tief (wegen geringer Wärmeleitfähigkeit von Gestein) Nachts kommt es durch Aridität des Klimas zu extrem schneller Abkühlung -> ● ● ● ● Gesteinsoberfläche zieht sich zusammen -> starke Spannung im Gestein Wenn Spannung zu groß ist platzen parallel zur Oberfläche Teile von einzelnen Körner bis zu mehreren Zentimetern Gesteinsschalen ab Abgrusung und Abschuppung abhängig von Intensität des Temperaturwechsels und der mineralischen Zusammensetzung des Gesteins Einzelne Felsblöcke könne sogar durch Kernsprünge in viele scharfkantige Teile zerlegt werden Ergebnis der Isolationsverwitterung: Vorhandensein von überwiegend Fels- & Gesteinswüsten an den Wendekreisen Auftretende drücke während physikalischer Verwitterung: Druck 10.000 hPa 100.000 hPa 500.000 hPa 2.000.000 hPa Verwitterungsprozess Wurzelsprengung Salzsprengung Temperaturverwitterung Frostsprengung Chemische Verwitterung Hydrolytische Verwitterung Gesteine die Silikat enthalten kommen bei hohen Temperaturen in Berührung mit säurehaltigem Wasser -> Zersetzung der Silikatminerale und Neubildung von Tonmineralen beginnt ● ● ● Basische und feste Tonminerale entstehen Je höher Temperatur, desto niedriger pH-Wert und je feuchter das Klima, desto intensiver der Verwitterungsprozess Deshalb Böden in immer feuchten Trope tiefgründig verwittert Bedeutende Rohstoffe wie Tonminerale Kaolinit (Kaolin) und Bauxit sind häufig das Ergebnis der hydrolytischen Verwitterung Silikat + Wasser -> Tonmineral (basisch) + Säure Kohlensäureverwitterung ● ● Positive Wasserstoffionen tauschen mit den ein- bis zweiwertigen Kationen die Plätze -> Verbindungen der Mineralstoffe werden instabil und unterliegen einer weiter hydrolytischen Zersetzung, aus der neue Stoffe hervorgehen Zersetzungsprodukte gehen innerseits neue Bindungen ein -> Säuren, die mit Bodenwasser weggeführt werden, entstehen ● ● Lösungsverwitterung als Teilprozess Durch freigewordene Wasserstoffionen (nach Dissoziation von Kohlensäure) wird Kalk in leicht lösliches Kalziumhydrogenkarbonat umgewandelt und im dissoziierten Zustand abtransportiert Erfolgt der Prozess über langen Zeitraum kommt es zur Verkastung des Gebietes -> Klüfte werden erweitert, unterirdische Tunnel- und Höhlensysteme werden angelegt Oberirdischer Abfluss wird unter die Oberfläche verlagert ● Wird Kalk durch Verdunsten der Lösung wieder ausgefällt können in solchen Höhlen Tropfsteine entstehen Prozess der Kalkausfällung findet auch in tropischen Meeren statt ● ● In humiden Gebieten mit Temperaturen über dem Gefrierpunkt Bei der Verwitterungsform werden durch Dissoziationsvorgänge von chemischen Verbindungen ausgelöst Intensität der Lösung von Temperaturen und der Reinheit des Gesteins abhängig Am stärksten wirken Lösungsvorgänge unter feuchtheißem tropischen Klima Karbongesteine (Bsp.: Kalkstein, Calciumcarbonat) sind im Wasser schwer löslich Verwitterung der Gesteine vollzieht sich durch dissoziierende Kohlensäure, die in der Regel im Niederschlags- & unterirdischem Wasser enthalten ist Karsterscheinung (Tropfsteinhöhlen) In Kalksteingebieten (Carbonatgestein) Wasser und Wärme notwendig Tonminerale Speichern Pflanzenstoffe: Kationenaustauschkapazität: Maß für Fähigkeit, Kationen festzuhalten Je höher, desto mehr Kationen, desto fruchtbarer ➜ Hängt vom Verwitterungsprozess ab

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H

Vielen Dank, wirklich hilfreich für mich, da wir gerade genau das Thema in der Schule haben 😁

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