Geomorphologie

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

Vorwort 11
1 Gegenstand, Aufgabe und Gliederung der Geomorphologie 15
1 1 Gegenstand und Stellung der Geomorphologie 17
1 2 Gliederung der Geomorphologie: Reliefbildende und formbildende Prozesse 19
1 3 Vielfalt geomorphologischer Formen 24
1 4 Forschungsansätze und Arbeitsrichtungen in der Geomorphologie 24
1 5 Zur Bedeutung des Reliefs und der Geomorphologie 26
2 Die Entstehung von Kontinenten, Gebirgen und Ozeanen (Mega- und Makrorelief) 29
2 1 Hypsometrische Kurve 30
2 2 Plattentektonik 32
3 Geologische Grundlagen: Tektonik, Erdzeitalter und Gesteine 41
3 1 Tektonik 42
3 1 1 Tektonische Bewegungen 42
3 1 2 Lagerungsformen und einfache tektonische Strukturen 44
3 2 Geologische Zeitrechnung und erdgeschichtliche Entwicklung 49
3 3 Gesteine und ihre geomorphologische Bedeutung 53
3 3 1 Eigenschaften und Bedeutung 53
3 3 2 Minerale 54
3 3 3 Kreislauf der Gesteine 56
3 3 4 Magmatite 57
3 3 5 Sedimente und Sedimentgesteine 61
3 3 6 Metamorphe Gesteine 65
4 Das Relief der Erde: Konzepte und Modellvorstellungen 71
4 1 Modellvorstellungen in der Geomorphologie 72
4 2 Der Abtragungs-Zyklus von W M Davis (1899) 73
4 3 Das exponentielle Abtragungsmodell nach strahler/strahler (1992) 76
4 4 Denudationsraten in Flusseinzugsgebieten 77
4 5 Klimagebundenheit exogener Formungsprozesse 79
4 6 Formen, korrelate Sedimente und Aktualismus 80
4 7 Bedeutung des Klimawandels 81
4 8 Häufigkeit und Intensität geomorphologischer Formungsprozesse (Frequenz und Magnitude) 82
4 9 Gleichgewicht und Dynamik in geomorphologischen Systemen 83
4 10 Sedimentflüsse und Sedimentkaskaden 84
5 Verwitterungsprozesse und Verwitterungsformen89
5 1 Die Verwitterung als Teil der exogenen Dynamik 90
5 2 Physikalische Verwitterung 90
5 2 1 Druckentlastung und Abkühlung von Magmen 91
5 2 2 Desorption und Adsorption von Wasser 91
5 2 3 Temperaturwechsel 92
5 2 4 Frostsprengung und andere Verwitterungseffekte durch Volumenvergrößerung 93
5 3 Chemische Verwitterung 94
5 3 1 Allgemeine Charakteristik 94
5 3 2 Lösungsverwitterung 94
5 3 3 Kationenaustausch 95
5 3 4 Redox-Reaktionen (Oxidationsverwitterung) 95
5 3 5 Hydrolyse und Protolyse (Säureverwitterung) 97
5 4 Verwitterungsprodukte 98
5 4 1 Wirkung der physikalischen Verwitterung 98
5 4 2 Verwitterungsneubildungen und Prozesse der Bodenbildung 98
5 5 Klimazonalität der Verwitterung 104
5 5 1 Verwitterung in den feuchten Tropen 104
5 5 2 Verwitterung in Trockengebieten 105
5 6 Verwitterungsformen 106
6 Gravitative Massenbewegungen 109
6 1 Hangstabilität 110
6 2 Sturzdenudation 113
6 3 Versatzdenudation 115
6 4 Denudation durch Rutschen und Gleiten 116
6 5 Fließungen 117
6 6 Komplexe gravitative Massenbewegungen 119
6 7 Hangformung durch gravitative Massenbewegungen 119
7 Fluviale Formung 121
7 1 Hydrologische Grundlagen 122
7 1 1 Wasserkreislauf und Abflussbildung 122
7 1 2 Abflussganglinien und Abflussregime 124
7 1 3 Abfluss und Fließgeschwindigkeit 127
7 1 4 Fließzustände 130
7 2 Denudation durch fließendes Wasser 134
7 2 1 Prozessbetrachtung: Ablösung, Transport und Sedimentation 134
7 2 2 Natürliche Spüldenudation und Bodenerosion 137
7 2 3 Bodenerosionsformen 139
7 3 Fluviale Prozesse im Gerinnebett 144
7 3 1 Energieumsatz in fluvialen Systemen 144
7 3 2 Erosion und Sedimenttransport 146
7 3 3 Morphologische Gewässerstrukturen 153
7 3 4 Akkumulation und fluviale Akkumulationsformen 160
7 3 5 Gefälle und Längsprofil 164
7 3 6 Entwicklung und Stationarität fluvialer Systeme167
7 4 Prozesse der Talbildung und Talformen 168
7 4 1 Modellüberlegungen zum Zusammenwirken von Hangdenudation und Flussarbeit 168
7 4 2 Einfache Talformen 169
7 4 3 Komplexe Talformen als Ergebnis diskontinuierlicher Reliefentwicklung 171
7 4 4 Sonderformen tektonisch ausgelöster Talentwicklung 174
8 Äolische Formung 177
8 1 Mechanische Grundlagen der Oberflächenformung durch Wind 178
8 2 Transportarten 179
8 3 Deflation und Deflationsformen 179
8 4 Wüstenpflaster 182
8 5 Korrasion 182
8 6 Transport und Akkumulation von Sand 183
8 6 1 Transport (Massenfluss) 183
8 6 2 Akkumulation und Akkumulationsformen 185
8 7 Staubsedimente und Löss 187
8 7 1 Transport und Sedimentation 187
8 7 2 Löss 188
9 Glaziale und glazifluviale Formung 193
9 1 Gletscherentstehung, Massenbilanz 194
9 2 Gletschertypen 195
9 2 1 Morphologische Gletschertypen195
9 2 2 Thermische Gletschertypen 196
9 3 Gletscherbewegung196
9 4 Glaziale Erosion und Exaration 199
9 5 Glaziale Abtragungsformen 200
9 6 Glazialer und glazifluvialer Transport 203
9 7 Glaziale Sedimente und Akkumulationsformen 204
9 7 1 Terminologie und Eigenschaften glazialer Ablagerungen 204
9 7 2 Glaziale Sedimentationsprozesse und Sedimente 206
9 7 3 Glaziale Akkumulationsformen 206
9 8 Formen der Grundmoränenlandschaft 207
9 9 Glazifluviale Formen und Sedimente 208
9 10 Das Paraglazial 211
10 Periglaziale Formung 215
10 1 Der Periglazialbegriff 216
10 2 Kaltklimatische Sonderbedingungen für periglaziale Formungsprozesse 216
10 2 1 Permafrost 216
10 2 2 Grundlegende frostdynamische, physikalische Prozesse 217
10 3 Periglaziale Denudationsprozesse und Formen 219
10 3 1 Eiskeile und Eiskeilnetze 219
10 3 2 Thufur, Palsen, Pingos 220
10 3 3 Kryoturbation und Frostmusterstrukturen 221
10 3 4 Solifluktion 223
10 3 5 Blockgletscher 224
10 3 6 Thermokarst 224
10 3 7 Abluation 224
10 3 8 Nivation und Kryoplanation 225
10 4 Besonderheiten fluvialer Morphodynamik im Periglazialraum 225
11 Formungsprozesse an Küsten (Litorale Prozesse) 229
11 1 Formungsprozesse und Küstenformen 230
11 1 1 Übersicht 230
11 1 2 Wellen und Brandung 230
11 1 3 Flachküsten 236
11 1 4 Steilküsten 238
11 1 5 Strömungen, Gezeiten und ihr Einfluss auf Flachküsten 239
11 1 6 Seichtwasserküsten 242
11 2 Küstentypen 243
12 Karst 247
12 1 Petrographische und hydrologische Voraussetzungen 248
12 2 Grundlagen der Korrosion 249
12 3 Karstformen 252
13 Strukturformen 259
13 1 Gesteinslagerung und Abtragungsresistenz 260
13 2 Schichttafeln 260
13 3 Schichtstufen und Schichtkämme 260
13 4 Bruchlinienstufen und Reliefumkehr 268
14 Vulkanische Formen 271
14 1 Vulkanische Vollformen 272
14 2 Vulkanische Hohlformen 273
14 3 An Subvulkanismus gebundene Formen 274
15 Geomorphologische Prozesskombinationen und Formengefüge in Abhängigkeit vom Klima 277
15 1 Geomorphologische Prozesskombinationen und ihre klimazonal beeinflusste Anordnung 278
15 2 Flächenbildung durch Pediplanation 282
15 3 Morphodynamik und typische Formengefüge in den feuchten Tropen 282
15 3 1 Relieftypen 282
15 3 2 Gunstfaktoren für die Reliefentwicklung in den feuchten Tropen 284
15 4 Morphodynamik und typische Formengefüge in den Trockengebieten 286
15 4 1 Prozesskombinationen der Trockengebiete 286
15 4 2 Die arid-morphologische Catena 286
16 Anthropogeomorphologie: Formung durch den Menschen 289
16 1 Reliefformung unter dem Einfluss des Menschen 290
16 2 Geoarchäologie und Sedimentkaskaden als Folge anthropogener Eingriffe in den Landschaftshaushalt 295
17 Methoden 299
17 1 Geomorphometrie und digitale Reliefanalyse 300
17 2 Messung von Prozessen 303
17 3 Sedimentanalyse 305
17 4 Datierungen 308
18 Reliefentwicklung in Mitteleuropa 315
18 1 Übersicht 315
18 2 Norddeutsches Tiefland und Küsten 315
18 2 1 Alt- und Jungmoränenlandschaften 315
18 2 2 Moor, Marsch, Watt und Inseln 322
18 2 3 Ostseeküste 325
18 3 Mittelgebirge 325
18 3 1 Gemeinsamkeiten und Besonderheiten 325
18 3 2 Rumpfschollengebirge 330
18 3 3 Schichttafeln, Schichtstufen und Schichtkämme aus Sedimentgesteinen des mesozoischen Deckgebirges 332
18 4 Oberrheingraben 336
18 5 Vulkangebiete und Ries 336
18 6 Alpen und Alpenvorland 337
18 7 Veränderung der Flusseinzugsgebiete 339
Literatur 341
Begriffsfelder 351
Sachregister