Bewegte Bergwelt (eBook)

Vorwort 5
Inhaltsverzeichnis 7
1: Der Bau der Berge 9
1.1 Das Rätsel der Glarner Hauptüberschiebung 14
1.2 Gestein und Knete 18
1.2.1 Brüche 19
Kasten 1.1 Erdbeben 19
1.2.2 Plastische Verformung 22
1.2.3 Mehr oder weniger kompetent 24
1.3 Abschiebung, Aufschiebung, Seitenverschiebung 27
1.4 Klüfte 30
Kasten 1.2 Basaltsäulen 30
1.5 Der Faltenjura 32
1.6 Mehr über Falten und Überschiebungen 36
Kasten 1.3 Wenn Geologen mit Sand spielen 36
1.6.1 Falten und Schuppen in den helvetischen Decken 36
1.6.2 Duplex im Moine Thrust Belt in Schottland 43
1.6.3 Rücküberschiebungen und Pop-ups 44
1.7 Feldspat, Quarz und Glimmer 44
1.8 Die Schalen der Erde 46
1.9 Absolute und relative Alter 49
Kasten 1.4 Siccar Point und der Abgrund der Zeit 50
Kasten 1.5 SHRIMP 52
1.10 Im Galopp durch die Erdgeschichte 52
1.10.1 Präkambrium 53
1.10.2 Paläozoikum 55
Kasten 1.6 Die Big Five der großen Massenaussterben 59
1.10.3 Mesozoikum 59
1.10.4 Känozoikum 60
Literatur 62
Weiterführende Literatur 62
Zitierte Literatur 62
2: Der Kreislauf der Gesteine 63
Kasten 2.1 Fazies und Formation 66
2.1 Karbonate 66
Kasten 2.2 Korallen 67
Kasten 2.3 Die wichtigsten Riffbildner im Verlauf der Erdgeschichte 68
2.1.1 Die Riffe der Dolomiten 69
Kasten 2.4 Die wechselhafte Geschichte der Dolomiten 70
2.1.2 Dolomitisierung 74
2.2 Karst 75
2.2.1 Karstquellen und Ponore 77
2.2.2 Sinterbildungen 79
2.2.3 Höhlen 81
Kasten 2.5 Eishöhlen 83
2.2.4 Dolinen, Uvalas und Poljen 84
2.2.5 Fluviokarst 86
2.2.6 Glaziokarst 87
2.2.7 Tropischer Karst 88
2.3 Evaporite 92
2.3.1 Marine Evaporite 93
2.3.2 Salzseen und Salzpfannen 93
2.3.3 Salz und Tektonik 93
2.4 Von der Verwitterung bis zur Ablagerung 95
Kasten 2.6 Die Entwicklung der Reliefformen 95
2.4.1 Chemische Verwitterung 96
2.4.2 Physikalische Verwitterung 98
2.4.3 Massenbewegungen 101
Kasten 2.7 Die Katastrophe von Vajont 103
2.4.4 Wenn Regen auf Hänge fällt 106
2.4.5 Erosion, Transport und Ablagerung durch Flüsse 107
2.4.6 Trübeströme im Meer 112
2.4.7 Vom Sand zum Sandstein 112
2.5 Die Kraft des Eises 114
Kasten 2.8 Schnee zu Eis 117
2.6 Tafeln und Türme aus Sandstein 126
2.6.1 Elbsandsteingebirge 129
2.6.2 Meteora 130
2.6.3 Wulingyuan 130
2.6.4 Tepui 131
2.7 Metamorphose 135
Kasten 2.9 Experimente zur Stabilität von Mineralen 136
2.7.1 Wenn wenig passiert 137
2.7.2 Metamorphose von Basalt 137
2.7.3 Metamorphose von Tonstein 138
2.7.4 P-T-Pfade und große Kristalle 139
Kasten 2.10 Geothermometer und -barometer 139
Kasten 2.11 Elektronenstrahlmikrosonde 140
2.8 Magmen 142
Kasten 2.12 Neptunisten und Plutonisten 142
2.8.1 Schmelzbildung im Erdmantel 144
Kasten 2.13 Das Eutektikum 146
2.8.2 Differentiation von Magmen 148
Kasten 2.14 Schmelzdiagramm für Plagioklas 149
2.8.3 Alkaligesteine 151
2.8.4 Granit 152
Literatur 155
Weiterführende Literatur 155
Zitierte Literatur 155
3: Bewegte Platten, Vulkane und Hebung 156
3.1 Alfred Wegener und seine Kontinentalverschiebung 158
3.2 Von der Kontinentalverschiebung zur Plattentektonik 162
Kasten 3.1 GPS 164
3.3 Wie Vulkane funktionieren 165
3.3.1 Hawaiianische und strombolianische Eruptionen 168
3.3.2 Wenn Magma auf Wasser trifft 171
3.3.3 Ascheeruptionen und plinianische Eruptionen 173
3.3.4 Lavadome und Obsidianströme 176
3.3.5 Glutwolken und Lahare 178
3.3.6 Calderen und Ringkomplexe 180
3.3.7 Fumarolen und Hydrothermalsysteme 185
3.4 Mittelozeanische Rücken und die ozeanische Kruste 186
3.4.1 Ophiolithkomplexe in Zypern und Oman 191
3.4.2 Nackter Mantel ohne Schale 192
Kasten 3.2 Wo ist die Plattengrenze zwischen Sibirien und Alaska? 193
3.5 Hebung eines Gebirges 195
3.5.1 Spiel mit dem Auftrieb 195
3.5.2 Abtragungsraten 197
Kasten 3.3 Berylliumisotope 198
Kasten 3.4 Thermochronologie 199
3.5.3 Hebung und Tektonik 200
3.6 Berge und Klima 203
Kasten 3.5 Steigungsregen und Fallwinde 203
Kasten 3.6 Berg- und Talwind 204
3.6.1 Vulkaneruptionen und Klima 205
3.6.2 Berge und der Klimawandel 206
Literatur 209
Weiterführende Literatur 209
Zitierte Literatur 209
4: Berge über abtauchenden Platten: Subduktionszonen 211
4.1 Inselbögen und aktive Kontinentalränder 213
4.1.1 Anwachskeil oder Schmirgelpapier 214
4.1.2 Magmen und Metamorphose 215
Kasten 4.1 Im Archaikum war vieles anders 215
4.1.3 Kopfüber in die Hölle 217
Kasten 4.2 Seismische Tomografie 218
4.1.4 Kompression und Dehnung 218
4.1.5 Marianen 219
4.1.6 Sundabogen in Indonesien 220
Kasten 4.3 Andamanen und Nikobaren 221
4.2 Die Anden 222
4.2.1 Zentralchile bis Nordpatagonien 225
4.2.2 Aconcagua und die Sierras Pampeanas 229
Kasten 4.4 Die Vorberge der Anden 232
4.2.3 Zentralanden und der Altiplano 233
Kasten 4.5 Quebrada de Humahuaca 241
Kasten 4.6 Valles Calchaquíes 242
4.2.4 Schneewittchen hinter den 30 Bergriesen 249
Kasten 4.7 Batholithe in Peru 256
4.2.5 Ecuador, Kolumbien und ein Abstecher nach Mittelamerika 257
Kasten 4.8 Die Umkehr des Amazonas 259
4.2.6 Patagonien und Feuerland 263
Kasten 4.9 Die Gletscher Patagoniens 269
4.3 Subduktion und Akkretion am Westrand von Nordamerika 273
4.3.1 Mexiko 273
4.3.2 Die Gebirge im Westen der USA 275
Kasten 4.10 Zyklen in Kordilleren-Typ-Orogenen 282
4.3.3 Die Rocky Mountains in Kanada 282
4.4 Kollision mit Inselbogen und Obduktion von Ophiolithen 284
4.4.1 Neuguinea 285
4.4.2 Taiwan 287
4.4.3 Philippinen 288
Kasten 4.11 Sulawesi und Molukken 292
Kasten 4.12 Mount Kinabalu auf Borneo 292
Literatur 293
5: Seitenverschiebungen mit Komplikationen 298
5.1 Das Tote Meer und das Libanongebirge 300
5.2 Roter Fluss und Ailao Shan 301
5.3 Die Südlichen Alpen Neuseelands 302
5.4 Alaska 305
5.5 Altai 309
Literatur 310
6: Große Gräben und heiße Flecken 311
6.1 Hotspots und die höchsten Berge der Welt 313
Kasten 6.1 Superplumes und Superkontinente 315
Kasten 6.2 Mantelreservoire 315
Kasten 6.3 Kimberlitröhren 317
Kasten 6.4 Sind „Hotspots“ wirklich heiß? Oder sind sie eher nass? 318
6.1.1 Hawaii 319
6.1.2 Die Kanarischen Inseln 321
Kasten 6.5 Die Entwicklung von Teneriffa 322
Kasten 6.6 Die Cañadas-Caldera und die Icod-Rutschung (Teneriffa) 323
Kasten 6.7 Caldera de Taburiente auf La Palma 325
6.1.3 Island 327
6.1.4 Flutbasalte 330
6.1.5 Yellowstone 332
Kasten 6.8 Yellowstone ohne Manteldiapir? 333
6.2 Wie Grabenbrüche entstehen 334
6.3 Der Ostafrikanische Graben 335
6.3.1 Das Hochland von Abessinien, Afar und die Turkana-Senke 337
Kasten 6.9 Vom Graben zum Ozean: Das Rote Meer 339
6.3.2 Der Westarm des Grabensystems 340
6.3.3 Der Ostarm des Grabensystems 341
Kasten 6.10 Oldoinyo Lengai und Karbonatite 344
6.4 Gräben und Mittelgebirge in Mitteleuropa 345
6.4.1 Oberrheingraben, Schwarzwald und Vogesen 346
6.4.2 Schichtstufenlandschaft und Schwäbische Alb 348
Kasten 6.11 Reliefumkehr am Hohenzollerngraben 348
6.4.3 Erzgebirge, Thüringer Wald und Harz 350
6.5 Der Hohe Atlas 352
Kasten 6.12 Vulkane im Atlas und der Manteldiapir der Kanaren 355
6.6 Gebirge an passiven Kontinentalrändern 355
6.6.1 Westghats in Indien 356
6.6.2 Der Kap-Faltengürtel und die Große Randstufe in Südafrika 357
6.6.3 Hebung in Skandinavien 357
Kasten 6.13 Der Oslograben 359
6.7 Kollision und Kollaps im Wilden Westen 360
Kasten 6.14 Orogenkollaps 360
6.7.1 Basin-and-Range-Provinz 360
Kasten 6.15 Die Hebung des Colorado-Plateaus 363
6.7.2 Die jüngste Hebung der Sierra Nevada 364
6.7.3 Die Teton Range 364
Literatur 365
7: Das Dach der Welt: Hochgebirge Asiens 369
7.1 Himalaya 372
7.1.1 Der Beginn der Kollision 373
Kasten 7.1 Ultrahochdruckgesteine am Tso Morari 375
Kasten 7.2 Plattenabriss 376
Kasten 7.3 Warum ist Indien noch immer so schnell? 376
7.1.2 Die tiefe Struktur der Kollision 377
Kasten 7.4 Seismische Profile quer durchs Gebirge 378
Kasten 7.5 Keine mafische Kruste unter Südtibet? 378
7.1.3 Der Deckenstapel 379
Kasten 7.6 Das Kaschmirtal 386
7.1.4 Channel flow oder Orogenkeil? 386
7.1.5 Hebung, Erosion und Klima 387
7.1.6 Die Enden des Himalayas 388
Kasten 7.7 Warum schneiden sich Tsangpo und Indus nicht tiefer ins Hochplateau ein? 389
7.2 Ausweichende Krustenblöcke 389
7.3 Tibet 391
Kasten 7.8 Himalayasalz 393
7.3.1 Die Terrane Tibets 393
Kasten 7.9 Nordchina, Südchina und der Tarim- Block 394
7.3.2 Hebung und Deformation des Plateaus 394
7.4 Karakorum, Ladakh und Hindukusch 395
7.5 Hochgebirge in Zentralasien 398
7.5.1 Pamir 399
Kasten 7.10 Wo sich Pamir und Hindukusch treffen 399
Kasten 7.11 Karakul 399
7.5.2 Tian Shan 402
7.6 Hochdruckgesteine – in die Tiefe und zurück 406
7.6.1 Anwachskeil und Subduktionskanal 406
7.6.2 Kontinentale Ultrahochdruckgesteine 408
7.6.3 Eklogite am Nordfjord in Norwegen 409
7.7 Ein Flickenteppich im Nahen Osten 410
Kasten 7.12 Neotethys, Paläotethys und die kimmerische Orogenese 410
7.7.1 Zagros 410
Kasten 7.13 Makran und Sistan 413
Kasten 7.14 Öl im Zagros 415
7.7.2 Elburs und Kopetdag 415
7.7.3 Kaukasus 417
Kasten 7.15 Höhlen im Kaukasus 421
7.7.4 Anatolien 423
Literatur 426
Zitierte Literatur 426
8: Die Alpen und ihre Geschwister 431
8.1 Ein Überblick über die Alpen 433
Kasten 8.1 Ultrahochtemperatur-Metamorphose im Gruf-Komplex 437
8.2 Ein Ozean entsteht 441
8.2.1 Ein Flachmeer flutet den Kontinent 441
Kasten 8.2 Bergsalz 441
8.2.2 Ein tiefer Ozean 444
8.2.3 Die frühalpidische Gebirgsbildung und das Ostalpin 446
8.2.4 Die maximale Ausdehnung des Ozeans 451
8.3 Die Kollision in den Alpen 451
8.3.1 Aus dem Anwachskeil wird ein Gebirge 454
Kasten 8.3 Zurückrollen der Gebirgsbildung 454
Kasten 8.4 Die zweifache Subduktion der Aduladecke 454
8.3.2 Rund um Zermatt 455
Kasten 8.5 Die Sesiazone als Jo-Jo 459
8.3.3 Plattenabriss und Spätphase der Gebirgsbildung 461
Kasten 8.6 Die großen Seen der Südalpen 464
Kasten 8.7 Ein Blick in die Unterkruste 465
8.3.4 Ein Blick durch das Tauernfenster 467
8.3.5 Die jüngste Geschichte 469
8.4 Zwischen Apenninen und Gibraltar 470
8.4.1 Korsika und Sardinien 471
Kasten 8.8 Der spätvariszische Korsika-Sardinien-Batholith 472
8.4.2 Apenninen 473
8.4.3 Tellatlas, Rif und Betische Kordillere 475
Kasten 8.9 Alternative Erklärungsmodelle 475
Kasten 8.10 Die Messinische Salinitätskrise 477
8.4.4 Kalabrien, Sizilien und die süditalienischen Vulkane 478
8.5 Pyrenäen 479
8.6 Östlich der Alpen und der Adria 481
8.6.1 Dinariden und Helleniden 482
8.6.2 Hellenischer Inselbogen und die Ägäis 485
8.6.3 Karpaten und Balkangebirge 486
Kasten 8.11 Rhodopen 487
8.7 Zeitreise zu den paläozoischen Gebirgsbildungen 490
8.7.1 Die kaledonische Gebirgsbildung 491
8.7.2 Die variszische Gebirgsbildung 493
Literatur 495
Weiterführende Literatur 495
Zitierte Literatur 495
Glossar 499
Stichwortverzeichnis 507