Geologie für Dummies – Schummelseite
Bibliografische Information
der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar
1. Auflage 2016
© 2016 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
Original English language edition Geology for Dummies © 2011 by John Wiley and Sons, Inc.
All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. This translation published by arrangement with John Wiley and Sons, Inc.
Copyright der englischsprachigen Originalausgabe Geology for Dummies © 2011 by John Wiley and Sons, Inc.
Alle Rechte vorbehalten inklusive des Rechtes auf Reproduktion im Ganzen oder in Teilen und in jeglicher Form. Diese Übersetzung wird mit Genehmigung von John Wiley and Sons, Inc. publiziert.
Wiley, the Wiley logo, Für Dummies, the Dummies Man logo, and related trademarks and trade dress are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in the United States and other countries. Used by permission.
Wiley, die Bezeichnung »Für Dummies«, das Dummies-Mann-Logo und darauf bezogene Gestaltungen sind Marken oder eingetragene Marken von John Wiley & Sons, Inc., USA, Deutschland und in anderen Ländern.
Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung.
Coverfoto: © Cornelia Kalkhoff – Fotolia.com
Korrektur: Leonie Christel, Forchheim und Dr. Christian Nyhuis, Fehmarrn
Satz: SPi-Global, Chennai
Print ISBN: 978-3-527-71089-8
ePub ISBN: 978-3-527-68748-0
mobi ISBN: 978-3-527-68747-3
Über die Autorin
Alecia M. Spooner unterrichtet seit vielen Jahren verschiedene Geo- und Umweltwissenschaften. Sie hat Universitätsabschlüsse in Anthropologie (University of Mississippi, Bachelor), Archäologie (Washington State University, Master) und Geologie (University of Washington, Master). In ihrer Forschung befasst sie sich mit fachübergreifenden Themen aus Paläoökologie, Paläoklimatologie und Archäologie. Derzeit unterrichtet sie am Everett Community College und widmet sich der Entwicklung wissenschaftlicher Lehrpläne auf Grundlage von aktiven Lernmethoden. Sie lebt zusammen mit ihrem Mann und zwei Söhnen in Shoreline im US-Bundesstaat Washington.
Über die Übersetzerin
Dr. Ilona Hauser promovierte im Fach Geologie-Paläontologie an der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main. Sie arbeitet als Museumspädagogin im Senckenberg Naturmuseum Frankfurt. Daneben ist sie als Übersetzerin naturwissenschaftlicher Fachbücher in den Bereichen Geologie, Paläontologie und Evolutionsbiologie tätig und digitalisiert zur Entspannung alte geologische Bohrdaten.
Über den Fachkorrektor
Dr. Christian J. Nyhuis promovierte an der Universität zu Köln im Fach Geologie-Paläontologie. Derzeit arbeitet er als wissenschaftlicher Leiter der Galileo-Wissenswelt auf der Ostseeinsel Fehmarn. Neben der Wissenschaftspopularisierung gilt sein Interesse insbesondere der Paläontologie und Sedimentologie des oberen Paläozoikums sowie der Paläoökologie mesozoischer Wirbeltiere.
Widmung
Dieses Buch ist meinen Lehrern und meinen Schülern gewidmet.
»Es gibt nichts, wovor man sich im Leben fürchten müsste, man muss es nur verstehen. Jetzt ist die Zeit, um mehr zu verstehen, damit wir uns weniger fürchten mögen«
Marie Curie
Danksagung der Autorin
Dieses Buch wäre ohne die Unterstützung von folgenden Menschen nicht zustande gekommen: Igor Tatarinov, mein Ehemann, der einen überproportionalen Teil der Kinderbetreuung übernahm, damit ich meine Abende und Wochenenden mit Schreiben verbringen konnte (ich liebe Dich), meine beiden Jungs, die in mir jeden Tag den Sinn für die Wunder der Welt und die Ehrfurcht vor diesen neu wecken, und die Menschen, die mir dabei halfen, meine eigene Welt nicht aus dem Blick zu verlieren und mich nicht aus der Bahn werfen zu lassen. Dank an meine Familie für die unendliche Unterstützung, an meine Freunde, die keine Sekunde daran gezweifelt haben, dass ich dieses Buch fertigstellen würde, für – Ihr wisst schon – Eure Freundschaft, an Heather, Jessica, Alison, Julie und Beckie, die meine Kinder genauso lieben wie ich, an Jani und Kysa, die das Chaos unter Kontrolle hielten, an meinen Bruder Kyle, der mit mir unendlich viele Sommer lang »Schule spielte«, sodass ich meine Tätigkeit als Lehrerin bereits in unserer Kindheit üben konnte, an meine wissenschaftlichen und unterrichtenden Kollegen und Mentoren, von denen ich jeden Tag so viel lernen konnte, an meinen Agenten Matt Wagner, mit dem es einfach Spaß machte zu arbeiten und an Joan Friedman, die wohl beste Lektorin der Welt (die auch versteht, dass kranke Kinder einen kleinen Aufschub des Abgabetermins rechtfertigen). Euch allen herzlichen Dank.
Inhaltsverzeichnis
Über die Autoren
Einführung
Über dieses Buch
Konventionen in diesem Buch
Was Sie nicht lesen müssen
Törichte Annahmen über den Leser
Wie dieses Buch aufgebaut ist
Teil I: Das Studium der Erde
Teil II: Elemente, Minerale und Gesteine
Teil III: Eine Theorie, die alles erklärt: Plattentektonik
Teil IV: Oberflächlich betrachtet: Oberflächenprozesse
Teil V: Vor langer, langer Zeit in ebendieser Galaxie
Teil VI: Der Top-Ten-Teil
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden
Wie es weitergeht
Teil I: Das Studium der Erde
Kapitel 1: Steine – nicht nur was für Sammler
Entdecken Sie den Forscher in sich
Wir machen Beobachtungen – Tag für Tag
Wir ziehen Schlüsse
Bildung und Umbildung von Gesteinen
Wie sich Gesteine bilden
Eine Reise durch den Gesteinskreislauf
Plattenbewegung in Slow-Motion
Geologie und Plattentektonik im Einklang
Die Suche nach dem Mechanismus, der alles antreibt
Die Reise der Gesteine über die Erdoberfläche
Die lange Geschichte der Erde verstehen
Relative oder absolute Datierung?
Zeugen der Evolution im Fossilbericht
Kapitel 2: Die Erde durch die wissenschaftliche Brille betrachtet
Wissenschaft ist nicht nur etwas für Wissenschaftler
Ein methodischer Ansatz: Die wissenschaftliche Methode
Etwas Neues entdecken
Ich habe eine Hypothese!
Überprüfung Ihrer Hypothese: Experimente
Datenverarbeitung
Interpretation der Ergebnisse
Die Ergebnisse teilen
Das A und O: Eine wissenschaftliche Theorie
Es ist niemals »nur eine Theorie«
Wissenschaftliche Theorie und wissenschaftliches Gesetz
Der Weg zum Paradigma
In fremden Zungen reden: Warum Geologen eine andere Sprache zu sprechen scheinen
Schichtung versus Schieferung: Unterschiedliche Prozesse mit ähnlichen Folgen
Gabbro versus Basalt: Ähnliche Prozesse mit unterschiedlichen Folgen
Kapitel 3: Von jetzt an bis in alle Ewigkeit: Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft aus geologischer Sicht
Eine Katastrophe nach der anderen
Frühe Annahmen über die Entstehung von Gesteinen
Die Entwicklung des modernen geologischen Verständnisses
Aus Gesteinsschichten lesen: Stenos stratigrafische Gesetze
Diese Dinge brauchen Zeit! Huttons Hypothese
Was geschah, wird geschehen: Lyells Grundsätze
Aktua-was? Die Erde mithilfe des Aktualismus verstehen
Alles in Zusammenhang bringen: Die Theorie der Plattentektonik
Zu neuen Grenzen vorstoßen
Wie, wo und warum? Gebirgsbildung und Plattengrenzen
Geheimnisse aus der Vergangenheit: Schneeball Erde, erstes Leben und Massenaussterben
Die Zukunft voraussagen: Erdbeben und Klimaveränderung
Kapitel 4: Trautes Heim: Planet Erde
Die Sphären der Erde
Untersuchung der irdischen Geosphäre
Die Schalen der Erde
Jede Schale für sich betrachtet
Teil II: Elemente, Minerale und Gesteine
Kapitel 5: Von elementarer Bedeutung: Eine sehr kurze Einführung in die Chemie der Elemente und Verbindungen
Die kleinste Materie: Atome und Atomstruktur
Freunden Sie sich mit dem Periodensystem an
Isotope verstehen
Geladene Teilchen: Ionen
Chemische Bindung für Anfänger
Elektronen verschenken (ionische Bindungen)
Elektronen miteinander teilen (kovalente Bindungen)
Frei bewegliche Elektronen (metallische Bindungen)
Verbindungen in chemischen Formeln ausdrücken
Kapitel 6: Minerale: Die Bausteine der Gesteine
Anforderungen an ein Mineral
Kristalle formen
Minerale mithilfe ihrer physikalischen Eigenschaften bestimmen
Bestimmung von Transparenz, Farbe, Glanz und Strich
Prüfung der Festigkeit von Mineralen
Wenn es salzig schmeckt, muss es Halit sein: Besondere Mineraleigenschaften erkennen
Untersuchung von Mineraleigenschaften im Labor
Silikate: Die häufigsten Minerale in Gesteinen
Die Formenvielfalt der Silikate
Silikate in Gruppen einteilen
Nicht zu vergessen: Nichtsilikate
Carbonate
Sulfide und Sulfate
Oxide
Gediegene Elemente
Evaporite
Edelsteine
Kapitel 7: Gesteine bestimmen: Magmatite, Sedimentite und Metamorphite
Auskristallisiert – so oder so: Magmatite
Klassifikation magmatischer Gesteine
Mama Magma: Die Geburt magmatischer Gesteine
Wenn aus Magma Lava wird: Kleine Vulkankunde
Was darunter liegt: Plutone
Eine Vereinigung vieler einzelner Sandkörner: Sedimentgesteine
Verwitterte Gesteine werden zu Sedimenten
Lasst Euch nieder (und verfestigt Euch)!: Die Verwandlung eines Sediments in ein Gestein
Korngrößen schätzen: Klassifikation von Sedimentgesteinen
Geschichten aus der Vergangenheit: Sedimentstrukturen
Irgendwas dazwischen: Metamorphite
Und Sie dachten, Sie wären angespannt! Hitze, Druck und Metamorphose
Metamorphosegrade und Indexminerale
Zwischen den Minerallagen: Schieferung – oder vielleicht doch nicht?
Klassifikation metamorpher Gesteine
Eine Reise durch den Gesteinskreislauf: Die Verwandlung der Gesteine
Teil III: Eine Theorie, die alles erklärt: Plattentektonik
Kapitel 8: Zahlreiche Beweise für die Plattentektonik
Sie driften auseinander: Wegeners Idee der Kontinentaldrift
Kontinente als Puzzleteile
Stratigrafische Geschichten
Eiszeitliches Klima der Vergangenheit
Treffpunkt am Äquator
Die Suche nach dem Antriebsmechanismus
Übereinkunft: Wie die Technologie Licht in die Plattentektonik bringt
Ozeanbodenkartierung oder »Wie der Zweite Weltkrieg die Theorie der Tektonik vorantrieb«
Magnetische Umpolung: Paläomagnetismus und Ozeanbodenspreizung
Plattenbewegungen messen
Eine alles vereinende Theorie
Kapitel 9: Wenn Lithosphärenplatten aufeinandertreffen, ist alles relativ
Die Dichte ist der Schlüssel
Zwei von einer Sorte: Kontinentale und ozeanische Kruste
Dunkel und dicht: Ozeanische Kruste
Dick und locker: Kontinentale Kruste
Warum die Dichte wichtig ist: Isostasie
Plattengrenzen durch relative Plattenbewegungen festlegen
Auseinandertreiben: Divergierende Plattengrenzen
Zusammenstoßen: Konvergierende Plattengrenzen
Aneinander vorbeigleiten: Transformstörungen
Topografische Erscheinungsformen mit Plattenbewegungen erklären
Deformation der Erdkruste an den Plattengrenzen
Gesteine zusammenfalten
Faltung als Reaktion auf Spannung
Gebirgsbildung
Kapitel 10: Welche Antriebskraft steckt dahinter? Mantelkonvektion und Plattenbewegung
Alles dreht sich im Kreis: Modelle der Mantelkonvektion
Mantel-Plumes: Das Gleiche wie die Flüssigkeit in Ihrer Lavalampe
Tauziehen: Plattenzug- gegen Rückendruck-Modell
Konvektion als Erklärung für Magma, Vulkane und untermeerische Gebirge
Reibungskräfte an den Plattengrenzen: Aufschmelzen der Gesteine unter der Erdkruste
Bildung von Vulkanbögen und Hotspots
Die Geburt neuen Ozeanbodens an den Mittelozeanischen Rücken
Shake, Rattle & Roll: Wie Plattenbewegungen Erdbeben verursachen
Elastische Reaktion
Wellen durch die Erde schicken
Die Erdbebenstärke messen
Teil IV: Oberflächlich betrachtet: Oberflächenprozesse
Kapitel 11: Die Schwerkraft fordert ihren Tribut: Massenbewegungen
Festhalten oder hinunterfallen: Reibung gegen Schwerkraft
Betrachtung der beteiligten Materialien
Lockermaterial: Verweilen am Böschungswinkel
Festgestein: Wenn es seine Standfestigkeit verliert
Massenbewegungen auslösen
Wasserzufuhr
Veränderung der Hangneigung
Die Dinge aufrütteln: Erdbeben und Vulkane
Rückgang der Vegetation
Schnelle Bewegungen großer Erdmassen
Bergstürze
Rutschungen
Fließende Massenbewegungen
Eine weitaus bedachtsamere Vorgehensweise: Bodenkriechen und Bodenfließen (Solifluktion)
Kapitel 12: Wasser: Über und unter der Erdoberfläche
Der Wasserkreislauf
Antrieb des Wasserkreislaufs durch Evaporation
Eine Reise über den Kontinent
Fließgewässer: Sedimenttransport in Richtung Meer
Abfluss aus dem Einzugsgebiet
Zwei Strömungstypen
Strömungseigenschaften erfassen
Sedimentpartikel verfrachten
Messen, was transportiert wird
Abtragung eines Flussbetts bis zur Erosionsbasis
Nach einer Veränderung der Erosionsbasis das Gleichgewicht wiederfinden
Spuren hinterlassen: Wie Fließgewässer Landschaften formen
Entwässerung
Fließmuster
Ablagerung von Sedimenten
Sie haben Ihr Ziel erreicht: Das Meer
Was unter unseren Füßen fließt: Grundwasser
Versickerung in winzige unterirdische Hohlräume
Erfassung von Porosität und Permeabilität
Bestimmung der Grundwasseroberfläche
Aus Gesteinen entsprungen
Eingesunken: Karste, Höhlen und Dolinen
Kapitel 13: Langsam, aber sicher Richtung Meer: Gletscher
Drei Gletschertypen erkennen
Eis als geologische Kraft
Schnee wird zu Eis
Den Gletscherhaushalt ausgleichen
Plastisch den Berg hinabfließen
Erosion im Schneckentempo: Durch glaziale Erosion geschaffene Landschaftsformen
Detraktion und Detersion
Das eigene Tal formen
Kare, Felsgrate und Rundhöcker
Alles zurücklassen: Glaziale Ablagerungen
Ablagerung von Geschiebemergel und Geschiebelehm
Sander, Esker und Kames
Erratisch: Große Blöcke an ungewöhnlichen Orten
Sag mir, wo die Gletscher sind
Erosionslücken füllen
Periodisches Auftreten von Eiszeiten
Isostatischer Ausgleich
Kapitel 14: Vom Winde verweht: Sedimenttransport ohne Wasser
Wassermangel: Aride Regionen der Erde
Windtransport
Kriechen und springen: Geröllfracht und Saltation
Partikel in Suspension verwehen
Deflation und Korrasion: Erosionsformen, die durch Wind entstehen
Sedimente abtragen
Die Oberfläche abschleifen
Dünen und andere Windablagerungen
Wandernde Sandhaufen: Dünen
Sand formen
Löss in Schichten ablagern
Steinpflaster: Ablagerung oder Erosion?
Kapitel 15: Entwicklung von Küstenlinien
Befreiungsschlag: Wellen und Wellenbewegung
Eine Welle in ihre Einzelteile zerlegen
Alles dreht sich im Kreis
Mit dem Strom schwimmen: Strömungen und Gezeiten
Küstenlinien formen
Brandungsformen
Sedimente für den Bau von Sandbänken sammeln
Küstenlinien klassifizieren
Teil V: Vor langer, langer Zeit in ebendieser Galaxie
Kapitel 16: Die geologische Zeit in den Griff bekommen
Die Schichttorte der Zeit: Stratigrafie und relative Altersdatierung
Relativ gesehen
Einordnung der Gesteinsschichten
Gesteinsschichten in die richtige Reihenfolge bringen
Zeitverlust in Gesteinen
Verrate mir die Zahlen: Absolute Datierungsmethoden
Messung des radioaktiven Zerfalls
Radioaktive Isotope für die geologische Datierung
Weitere genaue geologische Datierungsmethoden
Relativ absolut: Die besten Ergebnisse mit einer Kombination aus Methoden erzielen
Äonen, Ären und Epochen (Meine Güte!): Die Gliederung der geologischen Zeitskala
Kapitel 17: Gesteine erzählen die Geschichte des Lebens
Den Wandel erklären, nicht den Ursprung: Die Evolutionstheorie
Die Evolution einer Theorie
Erworbene Eigenschaften sind es nicht
Überleben durch natürliche Selektion
Mendels Erbsen
Das A und O der Gene
Spontan mutierende Gene
Artbildung – so oder so
Die Evolution auf die Probe stellen
Allen Widrigkeiten zum Trotz: Die Fossilisation von Lebensformen
Knochen, Zähne und Schalen: Körperfossilien
Nur auf der Durchreise: Spurenfossilien
Berücksichtigung der Verzerrung im Fossilbericht
Hypothetische Beziehungen: Kladistik
Kapitel 18: Die Zeit, bevor die Zeit begann: Das Präkambrium
Am Anfang …Die Entstehung der Erde aus einer Nebelwolke
Archaische Gesteine zu Rate ziehen
Die Bildung von Kontinenten
Den Gesteinskreislauf in Gang bringen
Unerträglich heiß: Beweise für extreme Temperaturen
Gemeinsam mit Gebirgen entstanden: Die Superkontinente des Proterozoikums
Einzeller, Algenmatten und die frühe Atmosphäre
Auf der Jagd nach frühen Prokaryoten und Eukaryoten
Sie kennen sie unter dem Namen »Teichschlamm«: Cyanobakterien
Fertig machen zum Atmen: Die Bildung der Erdatmosphäre
Kapitel 19: Es wimmelt von Leben: Das Paläozoikum
Explodierendes Leben: Das Kambrium
Härtet Euch ab! Die Entwicklung von Schalen
Als Kellerasseln die Welt regierten
Riffe, überall Riffe
Eurypteriden (Seeskorpione)
Ammonoideen und Nautiliden
Die Entwicklung der Wirbelsäule: Tiere mit Rückgrat
Fische entwickeln einen Körperpanzer, Zähne und …Beine?
Teilzeitlandbewohner: Amphibien wagen sich aus dem Wasser
Anpassung an das Landleben: Die Reptilien
Pflanzen mit Wurzeln: Die frühe Evolution der Pflanzen
Verfolgung der geologischen Ereignisse im Paläozoikum
Der Bau von Kontinenten
Aus den Gesteinen lesen: Transgressionen und Regressionen
Entstehung fossiler Brennstoffe
Pangäa – der größte aller Superkontinente
Kapitel 20: Im falschen Film? Mesozoic Park: Als Dinosaurier die Welt beherrschten
Pangäa zerbricht
Aus einem Kontinent werden viele
Auswirkungen auf das Klima rund um den Globus
Die Entstehung der nordamerikanischen Gebirge
Und was geschah in Europa?
Die Neubesiedlung der Meere nach dem Aussterbeereignis
Die Symbiose der Blütenpflanzen
Unterscheidungskriterien der mesozoischen Reptilien
Wenn es fliegt oder schwimmt, ist es kein Dinosaurier
Die Suche nach den Vorfahren der Vögel
Der Stammbaum der Dinosaurier
Vogelbeckendinosaurier (Ornithischia)
Echsenbeckendinosaurier (Saurischia)
Das Fundament für die spätere Vorherrschaft: Die frühe Evolution der Säugetiere
Kapitel 21: Das Känozoikum: Säugetiere übernehmen die Weltherrschaft
Die Kontinente in ihre richtige (okay, heutige) Position bringen
Die Entwicklung der heutigen Geografie
Das langsame Verschwinden der Farallon-Platte
Hebung hilft beim Einschneiden des Grand Canyons
Vereisung der nördlichen Kontinente
Wir betreten das Zeitalter der Säugetiere
Regulierung der Körpertemperatur
Jede Nische ausfüllen
Tiere mit Übergröße: Große Säugetiere damals und heute
In der Evolution der Elefanten herumschnüffeln
Rückkehr ins Meer: Wale
Überlebensgroß: Riesige eiszeitliche Säugetiere
Hier und jetzt: Die Herrschaft des Homo sapiens
Kapitel 22: Und dann gab’s keines mehr: Massenaussterbeereignisse in der Erdgeschichte
Ursachen für Aussterbeereignisse
Gefahr aus dem Weltall: Meteoriteneinschläge
Lava, überall Lava: Vulkanische Eruptionen und Flutbasalte
Meeresspiegelschwankungen
Klimaveränderungen
Endzeitstimmung – mindestens fünfmal
Abkühlung tropischer Gewässer
Verringerung des Kohlendioxidgehalts
Das große Sterben
Den Weg für die Dinosaurier ebnen
Der Niedergang der Dinosaurier: Die Kreide/Tertiär-Grenze
Heutiges Aussterben und Biodiversität
Jagd auf die Megafauna
Rückgang der Biodiversität
Teil VI: Der Top-Ten-Teil
Kapitel 23: Zehn (plus) Wege, über die der Mensch als geologische Kraft wirkt
Staudämme
Begradigung und Eintiefung von Wasserläufen
Strandaufspülung
Veränderung von Küstenlinien
Destabilisierung von Hängen
Erdgasförderung durch Fracking
Abtragung von Berggipfeln
Entwicklung von Wüsten
Künstlich geschaffene Hohlräume
Transport von geologischem Material
Klimawandel
Kapitel 24: Zehn geologische Gefahren
Richtungsänderung: Flussüberschwemmungen
Einsturzgefahr: Dolinen
Abrutschgefahr: Erdrutsche
Aufrüttelnd: Erdbeben
Küstenstädte wegspülen: Tsunamis
Zerstörung von Ackerland und Steilufern: Erosion
Feurige Explosionen von geschmolzenem Gestein: Vulkanausbrüche
Eis durch Feuer schmelzen: Jökulhlaups
Schlammströme: Lahare
Ein Blick auf die Pole: Geomagnetismus
Stichwortverzeichnis
Wiley End User License Agreement
Einführung
Geologie ist die Wissenschaft der Erde. Üblicherweise denkt man, dass die Geologie ein umfangreiches, komplexes und kompliziertes Fachgebiet ist. Doch »umfangreich, komplex und kompliziert« muss nicht unbedingt schwierig bedeuten. Viele, die sich für Geologie interessieren, wissen nicht, wo sie anfangen sollen. Minerale? Gesteine? Gletscher? Vulkane? Fossilien? Erdbeben? Die vielen unterschiedlichen Themenbereiche, die unter der Überschrift »Geologie« zusammengefasst werden, sind überwältigend.
Schlagen Sie das Buch Geologie für Dummies auf! Ziel dieses Buchs ist es, das riesige Spektrum an geologischem Wissen zu durchbrechen und einen schnellen Bezug zu den Kerngedanken der Geologie herzustellen.
Ich hoffe, Sie finden dieses Buch genauso interessant wie hilfreich – egal, ob Sie es erstanden haben, weil Sie es für ein Seminar benötigen, das Sie belegt haben, oder weil Sie nach Antworten auf Fragen suchen, die Sie über den Planeten haben, auf dem Sie leben.
Über dieses Buch
In Geologie für Dummies können Sie überall mit dem Lesen beginnen. Dieses Buch ist eine Einführung in die häufigsten Themengebiete der Geologie. Folgen Sie Ihren Interessen von einem Thema zum nächsten, oder beginnen Sie am Anfang und lesen Sie die Kapitel der Reihe nach. Das Buch ist so geschrieben, dass sie es auf jeder Seite aufschlagen und etwas lernen können. Sollten Sie jedoch am Anfang mit dem Lesen beginnen, werden Sie in logisch gegliederter Reihenfolge mit den unterschiedlichen Themen vertraut gemacht und (so hoffe ich!) Ihre Fragen unverzüglich beantwortet, sobald sie auftauchen.
Überall im Buch finden Sie Querverweise auf andere Kapitel. Diese sind nötig, da es unmöglich ist, ein geologisches Thema zu ergründen, ohne dabei ein anderes zu streifen. Die zahlreichen Querverweise verknüpfen die verschiedenen Themenbereiche der Geologie zu einem großen Ganzen.
Zum besseren Verständnis werden die Erklärungen in diesem Buch von vielen Abbildungen begleitet. Geologie ist überall um Sie herum. Deshalb soll das Buch Sie auch dazu ermutigen, sich umzuschauen und Beispiele aus der realen Welt für die Prozesse und Erscheinungen zu suchen, mit denen Sie sich hier beim Lesen beschäftigen.
Konventionen in diesem Buch
Wie jede Wissenschaft hat auch die Geologie ihren eigenen Fachjargon, den Sie kennen müssen, um die Kerngedanken zu verstehen. Daher wurde in diesem Buch bei jeder Einführung eines neuen Begriffs, den Sie vermutlich nicht kennen, dieser kursiv gedruckt und auch gleich die passende Definition mitgeliefert.
Was Sie nicht lesen müssen
Die grau unterlegten Kästen in diesem Buch können Sie beim Lesen überspringen, da sie nicht wesentlich für die Informationen des jeweiligen Kapitels sind. In ihnen finden Sie Zusatzinformationen oder besonders interessante Leckerbissen, die Sie amüsieren könnten.
Textabschnitte, die mit einem Techniker-Symbol gekennzeichnet sind, erklären oder beschreiben eine Sache detaillierter und vermitteln Ihnen zusätzliches Wissen, das über das Grundverständnis hinausgeht. Sind Sie also nur an den Grundlagen interessiert, so können Sie getrost auch diese Abschnitte überspringen oder überfliegen.
Törichte Annahmen über den Leser
Beim Schreiben dieses Buchs musste ich mir einige Vorstellungen vom Leser – also von Ihnen – machen. Ich gehe davon aus, dass Sie auf der Erde leben und mit Gesteinen, Gewässern und Wetter (Regen, Wind und Sonne) vertraut sind. Weiterhin nehme ich an, dass Sie Grundkenntnisse in Geografie besitzen – also die Kontinente, Ozeane und großen Gebirgszüge kennen.
Ich gehe nicht davon aus, dass Sie mit irgendwelchen wissenschaftlichen Grundlagen der Chemie vertraut sind. Diese könnten allerdings hilfreich sein, wenn Sie tiefer in die Materie der Gesteinsbildung und -umwandlung eintauchen wollen. Auch beim Thema Evolution erwarte ich von Ihnen keinerlei Vorkenntnisse in Biologie oder Anatomie (und nichts davon ist notwendig, um die hier gemachten thematischen Ausführungen zu verstehen). Sollte Ihr Interesse an der Evolution geweckt worden sein, so werden Sie Ihre Fragen sicherlich dazu bewegen, andere Bücher zu diesem Thema in die Hand zu nehmen.
Wenn Ihr Interesse an der Geologie durch dieses Buch weiter angeheizt wird, empfehle ich Ihnen die Anschaffung eines Lexikons für Erdgeschichte oder Geologie. In der Geologie wimmelt es von Begriffen, die alle eine genaue und aussagekräftige Bedeutung haben. Mithilfe eines solchen Lexikons können Sie selbst die verwirrendsten geologischen Erklärungen problemlos verstehen.
Wie dieses Buch aufgebaut ist
Dieses Buch ist in mehrere Teile gegliedert, in denen die Themen logisch miteinander verknüpft sind. Hier eine kurze Beschreibung dessen, was Sie in den einzelnen Teilen von Geologie für Dummies erwartet.
Teil I: Das Studium der Erde
Teil I macht Sie mit der Wissenschaft im Allgemeinen und mit Geowissenschaften im Besonderen vertraut. Dieser Teil beginnt mit einem Überblick über die wissenschaftliche Vorgehensweise und wie man diese im alltäglichen Leben anwendet. Hier lernen Sie auch die Unterschiede zwischen Hypothesen, Theorien, Gesetzen und Modellen kennen.
Kapitel 3 gibt einen kurzen Einblick in die geologische Denkweise und die Entwicklung moderner Vorstellungen über unseren Planeten. Hier werden auch aktuelle geologische Themen wie Schneeball Erde und Massenaussterben aufgegriffen.
In Kapitel 4 lernen Sie die verschiedenen Schalen kennen, aus denen die Erde aufgebaut ist. Hier erfahren Sie auch, auf welche Weise die Wissenschaftler herausfanden, wie das Innere der Erde aussieht, obwohl sie es nicht wirklich betrachten können.
Teil II: Elemente, Minerale und Gesteine
Elemente, Minerale und Gesteine sind die Bausteine der Erde. Sie werden in Teil II näher betrachtet. Wir beschäftigen uns zunächst mit einigen chemischen Grundlagen und lernen, wie Atome sich miteinander verbinden, Minerale bilden und wie sich Minerale zu Gesteinen zusammenschließen. In Kapitel 7 stelle ich Ihnen die verschiedenen Gesteinstypen der Erde vor und zeige Ihnen, wie und wo diese gebildet werden.
Teil III: Eine Theorie, die alles erklärt: Plattentektonik
Die Plattentektonik ist die Theorie in der Geologie, die alles miteinander vereint. Sie verdeutlicht mit einer einzigen Erklärung, wie durch Plattenbewegungen Gesteine gebildet, zerstört und recycelt werden. In Teil III erfahren Sie, wie Geologen viele Jahrzehnte lang daran arbeiteten, die Hypothese der Plattentektonik in die Theorie der Plattentektonik zu verwandeln. Daneben stelle ich Ihnen die verschiedenen Typen von Krustengesteinen vor, die die Erde bedecken, und zeige Ihnen, wie sich durch das Zusammenstoßen und Auseinanderdriften der tektonischen Platten unterschiedliche Gesteinseigenschaften ausbilden. Im letzten Kapitel dieses Teils beschäftigen wir uns mit den drei Haupttheorien, die den Antriebsmechanismus der Plattenbewegungen zu erklären versuchen.
Teil IV: Oberflächlich betrachtet: Oberflächenprozesse
In Teil IV werden die geologischen Oberflächenprozesse in fünf Hauptkategorien unterteilt. Sie lernen die Kräfte von Gravitation, fließendem Wasser, Eis, Wind und Wellen kennen und sehen, wie diese die Erdoberfläche formen, indem sie Gesteine und Lockersedimente in Bewegung versetzen.
Teil V: Vor langer, langer Zeit in ebendieser Galaxie
In Teil V gebe ich Ihnen eine kurze Einführung in die historische Geologie und beginne damit, wie Geologen mithilfe von relativen und absoluten Datierungsmethoden das Alter von Gesteinen bestimmen. Im Anschluss daran stelle ich Ihnen die geologische Zeitskala vor – eine unterteilte zeitliche Abfolge, die mehr als 4,5 Milliarden Jahre umfasst. Dieser Teil beinhaltet außerdem eine Beschreibung der wichtigsten geologischen und evolutionären Ereignisse – vom Präkambrium über das Paläozoikum und Mesozoikum bis hin zum Känozoikum.
Teil VI: Der Top-Ten-Teil
Im letzten Teil dieses Buchs finden Sie zwei Auflistungen. Die erste ist eine Top-Ten-Liste, die aufzeigt, wie wir Menschen als geologische Stellvertreter fungieren, indem wir die Erdoberfläche neu formen oder umstrukturieren. Die zweite listet die häufigsten (und auch einige weniger häufige) geologischen Gefahren, wie Erdrutsche, Erdbeben und Tsunamis, auf.
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden
In diesem Buch werden Symbole verwendet, die Ihre Aufmerksamkeit auf bestimmte Informationen lenken.
Wie es weitergeht
Sie haben sich dieses Buch höchstwahrscheinlich zugelegt, weil Sie bereits eine Frage zu einem geologischen Thema im Hinterkopf haben. Sollte dies der Fall sein, möchte ich Sie dazu ermutigen, beim Lesen einfach Ihren Interessen zu folgen. Schauen Sie ins Inhaltsverzeichnis oder in den Index, um herauszufinden, an welcher Stelle Ihre Frage beantwortet wird, schlagen Sie die entsprechende Seite auf und fangen Sie an zu lesen!
Sollten Sie keine spezielle Frage im Kopf haben – hier einige meiner Lieblingsthemen, die Sie mit dem Studium der Geologie vertraut machen:
Kapitel 8 »Zahlreiche Beweise für die Plattentektonik«: In diesem Kapitel erfahren Sie, wie Alfred Wegener – ein geologischer Pionier – über Plattenbewegungen nachzudenken begann. Obwohl er zahlreiche Beweise zusammentrug, um seine Ideen zu untermauern, dauerte es viele Jahre, bis die Theorie der Plattentektonik von der Wissenschaftsgemeinde anerkannt wurde. Dieses Kapitel zeigt auf, was sich in der Wissenschaft tatsächlich abspielt und gibt außerdem einen Überblick über die grundlegende Theorie der modernen Geologie.
Kapitel 12 »Wasser: Über und unter der Erdoberfläche«: Wenn Sie mit einem Thema beginnen möchten, zu dem Sie eine Beziehung haben, dann fangen Sie beim fließenden Wasser an. Ströme und Flüsse wickeln die häufigsten geologischen Prozesse auf der Erde ab. Egal, wo Sie leben – Sie haben bestimmt schon beobachtet, wie fließendes Wasser Lockersediment oder Gesteine in Bewegung versetzt. In diesem Kapitel erfahren Sie in allen Einzelheiten, wie Wasser Partikel aufnimmt und abtransportiert, und auch wie sich Flüsse in die Landschaft einschneiden und dabei Canyons und Höhlen formen. Wir beschäftigen uns hier ebenso mit dem Thema Grundwasser – dem Wasser, das wir am häufigsten trinken.
Kapitel 18 »Die Zeit, bevor die Zeit begann: Das Präkambrium«: In der tiefen, dunklen und düsteren Vergangenheit der Erde liegt der Ursprung des Lebens. Dieses Kapitel beschreibt die ersten Milliarden Jahre der Existenz unseres Planeten. Es beginnt mit seiner Entstehung aus einer gasförmigen Wolke heraus und endet mit den frühesten Indizien für Leben, in Form von Spurenfossilien – den Stromatolithen.
Teil I
Das Studium der Erde
In diesem Teil ...
Willkommen auf dem Planeten Erde, Ihrem schönen Zuhause. Die Wissenschaft der Geologie bietet Einblicke in die Vorgänge im Inneren als auch in die äußeren Erscheinungsformen dieses—von der Sonne aus gesehen—dritten Planeten. In diesem Teil mache ich Sie darauf aufmerksam, dass Sie bereits ein Forscher sind, indem Sie jeden Tag Fragen stellen und nach Antworten suchen. In den letzten Jahrhunderten haben Geologen immer wieder Fragen über die Erde gestellt und Antworten darauf gefunden. Hier erfahren Sie etwas über die Geschichte und Entwicklung der geologischen Forschung. Zum Abschluss dieses Teils bekommen Sie eine Führung durch die Systeme der Erde—von der Atmosphäre bis zum inneren Kern und durch alles, was dazwischen liegt.