V5

Question 1

Definition Verwitterung:

Answer 1

• Einwirkung atmosphärischer Prozesse auf das Gesteinsmaterial
• Anpassung der Gesteine an die Umweltbedingungen der Erdoberfläche
• Aufbereitung des Gesteinsmaterials als Voraussetzung für die Abtragung

Question 2

Physikalische Verwitterung:

Answer 2

• Bei der physikalischen Verwitterung wird festes Gestein durch mechanische Prozesse aufgelockert und zerkleinert, ohne dass sich die chemische Zusammensetzung ändert
  
  • Bsp.: Schutt zerbrochener Gesteinsblöcke oder Tempelsäulen ist in erster Linie das Ergebnis der physikalischen Verwitterung

Question 3

Arten physikalischer Verwitterung:

Answer 3

• Insolations- (Temperatur-) verwitterung:
  
  • Alternierende Erwärmung und Abkühlung des Gesteins führt zu geringen Beträgen der Expansion und Kontraktion des Gesteinsvolumens
  • Spannungen an der Gesteinsoberfläche entstehen, der Gesteinsverbund wird geschwächt, und es kommt zum Zerfall
• Frostsprengung:
  
  • Beim Gefrieren dehnt sich Wasser um ca. 10% seines Volumens aus
  • Der damit verbundene Druck führt in oberflächennahen Poren und Rissen des Gesteins zu Sprengung
• Salzsprengung:
  
  • Wasser in Poren und Spalten des Gesteins enthält gelöste Salze, die bei Verdunstung in kristalliner Form ausgeschieden werden
  • Es kommt zu Kristallisationssprengung
• Quellung, Schrumpfung, Slaking:
  
  • In tonhaltigem Material verursacht die Zufuhr von Wasser Quellung, das Wiederaustrocknen Schrumpfung
  • führt zu Trockenrissen
  • An der Oberfläche tonhaltiger Gesteine kann Quellung zu einem Zerfall des Gesteins führen (slaking)
• Physikalische Verwitterung durch Organismen:
  
  • Baumwurzeln dringen in Gesteinsspalten ein und üben Druck auf das Gestein aus, der selbst große Blöcke verschieben kann
  • Grabende Bodentiere verändern die Lage von Gesteins- und Bodenpartikeln, erhöhen die Durchlässigkeit des Bodens für Luft und Wasser und damit die Eindringtiefe für Temperatur und Feuchtigkeit

Question 4

Chemische Verwitterung:

Answer 4

• Die Prozesse der chemischen Verwitterung führen zu Stoffänderungen des Gesteinsmaterials, d.h. Zersetzung (Korrosion) der Substanz und Bildung neuer Verbindungen
• Ein Teil des zersetzten Materials wird dabei häufig in Lösung abgeführt

Question 5

Arten chemische Verwitterung:

Answer 5

• Hydration:
  
  • Wassermoleküle lagern sich in das Kristallgitter ein, ohne im übrigen die chemische Zusammensetzung zu verändern
• Oxidation und Reduktion:
  
  • Oxidation findet an der Mineraloberfläche statt
  • Es handelt sich um eine Verbindung einer Substanz mit Sauerstoff
  • Oxidationsverwitterung findet v.a. bei eisenhaltigen Mineralen statt, wenn Sauerstoff im Wasser gelöst ist und so mit dem Mineral in Kontakt kommt
  • Ist das Gestein mit stagnierendem Wasser (sauerstoffarm) getränkt, kommt es unter Mitwirkung anaerober Bakterien zur Reduktion, dem Gegenteil der Oxidation
• Carbonatisierung:
  
  • Bildung von Carbonaten, d.h. von Salzen der Kohlensäure H2CO3, tritt vor allem in Kalksteinen und Dolomiten auf
  • Calcit + Kohlensäure -> Calciumhydrogencarbonat
• Hydrolyse und Silikatverwitterung:
  
  • Hydrolyse („Auflösung des Wassers“) ist die wichtigste chemische Reaktion bei der Verwitterung von Silikaten
  • Das Wasser, zerlegt in Kationen H+ und Anionen OH-, reagiert mit dem Silikatmineral durch Austausch des H+ Ions gegen ein Kation des Minerals, das sich seinerseits mit dem Anion OH-zu einem Hydroxid verbindet
• Chelation:
  
  • Heraustrennung von Metallionen aus Feststoffen durch Bindung an organische Säuren