Geomorphologie

Prof. Dr. Harald Zepp lehrt an der Ruhr-Universität Bochum.

Vorwort11
Gegenstand, Aufgabe und Gliederung der Geomorphologie15
1.1 Gegenstand und Stellung der Geomorphologie17
1.2 Gliederung der Geomorphologie: Reliefbildende und formbildende Prozesse19
1.3 Vielfalt geomorphologischer Formen24
1.4 Zur Bedeutung des Reliefs und der Geomorphologie25
Die Entstehung von Kontinenten, Gebirgen und Ozeanen (Mega- und Makrorelief)29
2.1 Hypsometrische Kurve30
2.2 Plattentektonik32
Material, Prozesse und Strukturen der kontinentalen Kruste41
3.1 Tektonik42
3.1.1 Tektonische Bewegungen42
3.1.2 Lagerungsformen und einfache tektonische Strukturen43
3.2 Geologische Zeitrechnung und erdgeschichtliche Entwicklung49
3.3 Gesteine und ihre geomorphologische Bedeutung53
3.3.1 Eigenschaften und Bedeutung von Gesteinen53
3.3.2 Minerale54
3.3.3 Kreislauf der Gesteine56
3.3.4 Magmatite57
3.3.5 Sedimente und Sedimentgesteine61
3.3.6 Metamorphe Gesteine65
Das Relief der Erde: Konzepte und Modellvorstellungen73
4.1 Modellvorstellungen in der Geomorphologie74
4.2 Der Abtragungs-Zyklus von W.M. DAVIS (1899)75
4.3 Das exponentielle Abtragungsmodell nach STRAHLER/STRAHLER (1992)77
4.4 Denudationsraten in Flusseinzugsgebieten79
4.5 Klimagebundenheit exogener Formungsprozesse81
4.6 Formen, korrelate Sedimente und Aktualismus82
4.7 Bedeutung des Klimawandels83
4.8 Relief als Ergebnis endogen-exogener Wechselwirkungen83
Verwitterungsprozesse und Verwitterungsformen85
5.1 Die Verwitterung als Teil der exogenen Dynamik 86
5.2 Physikalische Verwitterung86
5.2.1 Druckentlastung und Abkühlung von Magmen86
5.2.2 Desorption und Adsorption von Wasser87
5.2.3 Temperaturwechsel88
5.2.4 Frostsprengung und andere Verwitterungseffekte durch Volumenvergrößerung88
5.3 Chemische Verwitterung90
5.3.1 Allgemeine Charakteristik90
5.3.2 Lösungsverwitterung90
5.3.3 Kationenaustausch90
5.3.4 Redox-Reaktionen (Oxidationsverwitterung)91
5.3.5 Hydrolyse und Protolyse (Säureverwitterung)93
5.4 Verwitterungsprodukte94
5.4.1 Wirkung der physikalischen Verwitterung94
5.4.2 Verwitterungsneubildungen und Prozesse der Bodenbildung94
5.5 Klimazonalität der Verwitterung99
5.5.1 Verwitterung in den feuchten Tropen99
5.5.2 Verwitterung in Trockengebieten101
5.6 Verwitterungsformen101
Gravitative Massenbewegungen103
6.1 Hangstabilität104
6.2 Sturzdenudation106
6.3 Versatzdenudation108
6.4 Denudation durch Rutschen und Gleiten110
6.5 Fließungen110
6.6 Komplexe gravitative Massenbewegungen112
6.7 Hangformung durch gravitative Massenbewegungen112
Fluviale Formung115
7.1 Hydrologische Grundlagen116
7.1.1 Wasserkreislauf und Abflussbildung116
7.1.2 Abflussganglinien und Abflussregime118
7.1.3 Abfluss und Fließgeschwindigkeit 121
7.1.4 Fließzustände124
7.2 Denudation durch fließendes Wasser128
7.2.1 Prozessbetrachtung: Ablösung, Transport und Sedimentation128
7.2.2 Natürliche Spüldenudation und Bodenerosion131
7.2.3 Bodenerosionsformen134
7.3 Fluviale Prozesse im Gerinnebett138
7.3.1 Energieumsatz in fluvialen Systemen139
7.3.2 Erosion und Sedimenttransport140
7.3.3 Morphologische Gewässerstrukturen146
7.3.4 Akkumulation und fluviale Akkumulationsformen154
7.3.5 Gefälle und Längsprofil157
7.3.6 Entwicklung und Stationarität fluvialer Systeme158
7.4 Prozesse der Talbildung und Talformen160
7.4.1 Modellüberlegungen zum Zusammenwirken von Hangdenudation und Flussarbeit160
7.4.2 Einfache Talformen163
7.4.3 Komplexe Talformen als Ergebnis diskontinuierlicher Reliefentwicklung164
7.4.4 Sonderformen tektonisch ausgelöster Talentwicklung167
Äolische Formung171
8.1 Mechanische Grundlagen der Oberflächenformung durch Wind172
8.2 Transportarten173
8.3 Deflation und Deflationsformen174
8.4 Korrasion176
8.5 Transport und Akkumulation von Sand177
8.5.1 Transport (Massenfluss)177
8.5.2 Akkumulation und Akkumulationsformen178
8.6 Staubsedimente und Löss180
8.6.1 Transport und Sedimentation180
8.6.2 Lösszusammensetzung und Lössverbreitung181
Formung durch Gletscher und Schmelzwässer187
9.1 Gletscherentstehung, Massenbilanz188
9.2 Gletschertypen189
9.3 Gletscherbewegung190
9.4 Glaziale Erosion und Exaration193
9.5 Glaziale Abtragungsformen194
9.5.1 Glaziale Abtragungsformen im Gebirgsrelief194
9.5.2 Weitere glaziale Erosionsformen197
9.6 Glazialer und glazifluvialer Transport197
9.7 Glaziale Akkumulation198
9.7.1 Moränen und verwandte Ablagerungen198
9.7.2 Glazifluviale Ablagerungen202
9.7.3 Das Paraglazial203
Periglaziale Formung207
10.1 Der Periglazialbegriff208
10.2 Kaltklimatische Sonderbedingungen für periglaziale Formungsprozesse208
10.2.1 Permafrost208
10.2.2 Grundlegende frostdynamische, physikalische Prozesse209
10.3 Periglaziale Denudationsprozesse und Formen211
10.3.1 Eiskeile und Eiskeilnetze211
10.3.2 Thufur, Palsen, Pingos212
10.3.3 Kryoturbation und Frostmusterstrukturen213
10.3.4 Solifluktion215
10.3.5 Thermokarst216
10.3.6 Abluation216
10.3.7 Nivation und Kryoplanation216
10.4 Besonderheiten fluvialer Morphodynamik im Periglazialraum217
Geomorphologische Prozesskombinationen und Formengefüge in Abhängigkeit vom Klima222
11.1 Geomorphologische Prozesskombinationen und ihre klimazonal beeinflusste Anordnung222
11.2 Morphodynamik und typische Formengefüge in den feuchten Tropen226
11.2.1 Reliefcharakteristika und morphotektonische Situation226
11.2.2 Klimatisch bestimmte Prozesskombinationen227
11.3 Morphodynamik und typische Formengefüge in den Trockengebieten231
11.3.1 Prozesskombinationen der Trockengebiete231
11.3.2 Die arid-morphologische Catena231
Struktur- und gesteinsbedingte Formen (Strukturformen)235
12.1 Vulkanbauten und Vulkanformen236
12.1.1 Vulkanische Vollformen236
12.1.2 Vulkanische Hohlformen237
12.1.3 Subvulkanismus238
12.2 Karst239
12.2.1 Petrographische und hydrologische Voraussetzungen239
12.2.2 Grundlagen der Korrosion241
12.2.3 Karstformen243
12.3 Schichttafel-, Schichtstufen- und Schichtkammrelief249
12.3.1 Gesteinslagerung und Abtragungsresistenz249
12.3.2 Schichttafeln250
12.3.3 Schichtstufen und Schichtkämme250
12.4 Bruchstufen und Reliefumkehr257
Formungsprozesse an Küsten (Litorale Prozesse)261
13.1 Formungsprozesse und Küstenformen262
13.1.1 Übersicht262
13.1.2 Wellen und Brandung262
13.1.3 Flachküsten268
13.1.4 Steilküsten270
13.1.5 Strömungen, Gezeiten und ihr Einfluss auf Flachküsten271
13.1.6 Seichtwasserküsten274
13.2 Küstentypen275
Weiterführende Modellvorstellungen, Konzepte u. Methoden279
14.1 Germophologische Forschungsschwerpunkte im deutschsprachigen Raum280
14.2 Modellvorstellungen und Konzepte281
14.2.1. Häufigkeit und Intensität gemorphologischer Formungsprozesse (Frequenz und Magnitude)281
14.2.2 Gleichgewicht und Dynamik in geomorphologischen Systemen283
14.2.3 Sedimentflüsse und Sedimentkaskaden286
14.3 Ausgewählte Methoden287
14.3.1 Geomorphometrie und digitale Reliefanalyse287
14.3.2 Messung von Prozessen291
14.3.3 Sedimentanalyse und Datierungen292
14.4 Der Mensch als geomorphologischer Faktor300
14.4.1 Reliefformung unter dem Einfluss des Menschen300
14.4.2 Geoarchäologie und Sedimentkaskaden als Folge anthropogener Eingriffe in den Landschaftshaushalt304
Reliefentwicklung in Mitteleuropa307
15.1 Übersicht307
15.2 Norddeutsches Tiefland und Küsten307
15.2.1 Alt- und Jungmoränenlandschaften307
15.2.2 Moor, Marsch, Watt und Inseln314
15.2.3 Ostseeküste317
15.3 Mittelgebirge317
15.3.1 Gemeinsamkeiten und Besonderheiten317
15.3.2 Rumpfschollengebirge321
15.3.3 Schichttafeln, Schichtstufen und Schichtkämme aus Sedimentgesteinen des mesozoischen Deckgebirges324
15.4 Oberrheingraben327
15.5 Vulkangebiete und Ries328
15.6 Alpen und Alpenvorland328
15.7 Veränderung der Flusseinzugsgebiete330
Literatur335
Begriffsfelder363
Sachregister373