Geomorphologie
Eine Einführung
5. Auflage
Erschienen am 17. August 2011
Buch
Softcover
385 Seiten
978-3-8252-3593-2 (ISBN)
Beschreibung
Geomorphologie ist die Wissenschaft von den Oberflächenformen der Erde. Die Entstehung und Weiterbildung des Reliefs unseres Planeten ist Ausdruck geologischer Prozesse, der Verwitterung, schwerkraftbedingter Massenbewegungen sowie der Formung durch Wasser, Wind, Eis und menschliche Einwirkungen. Das Buch erklärt die Formungsprozesse mit ihren Einflussfaktoren und vermittelt einen systematischen Überblick über die Vielfalt der Oberflächenformen. Es richtet sich an Studierende im Grundstudium ohne geowissenschaftliches Vorwissen und gibt durchgängig Hinweise für das vertiefende Studium. Auch für zahlreiche umweltbezogene Fächer sind geomorphologische Grundkenntnisse unverzichtbar. Daher werden die Beziehungen der Geomorphologie zu ihren Nachbardisziplinen sowie Anwendungsbezüge aufgezeigt.
Weitere Details
Weitere Ausgaben
Nachauflagen
Buch
08/2023
8. Auflage
UTB
34,00 €
Sofort lieferbar
Buch
01/2014
6. Auflage
UTB
26,99 €
Artikel ist vergriffen; siehe Neuauflage
Vorauflage
Buch
05/2008
4. Auflage
UTB
19,90 €
Artikel ist vergriffen; siehe Neuauflage
Person
Prof. Dr. Harald Zepp lehrt an der Universität Bochum.
Inhalt
Vorwort 11
Gegenstand, Aufgabe und Gliederung der Geomorphologie 15
1.1 Gegenstand und Stellung der Geomorphologie 15
1.2 Gliederung der Geomorphologie: Reliefbildende und formbildende
Prozesse 19
1.3 Vielfalt geomorphologischer Formen 23
1.4 Zur Bedeutung des Reliefs und der Geomorphologie 25
Die Entstehung von Kontinenten, Gebirgen und Ozeanen
(Mega- und Makrorelief) 28
2.1 Hypsometrische Kurve 28
2.2 Plattentektonik 31
Material, Prozesse und Strukturen der kontinentalen Kruste 41
3.1 Tektonik 41
3.1.1 Tektonische Bewegungen 41
3.1.2 Lagerungsformen und einfache tektonische Strukturen 43
3.2 Geologische Zeitrechnung und erdgeschichtliche Entwicklung 49
3.3 Gesteine und ihre geomorphologische Bedeutung 53
3.3.1 Eigenschaften und Bedeutung von Gesteinen 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
Das Relief der Erde: Konzepte und Modellvorstellungen 73
4.1 Modellvorstellungen in der Geomorphologie 73
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 Flußeinzugsgebieten 79
4.5 Klimagebundenheit exogener Formungsprozesse 81
4.6 Formen, korrelate Sedimente und Aktualismus 82
4.7 Bedeutung des Klimawandels 82
4.8 Relief als Ergebnis endogen-exogener Wechselwirkungen 83
Verwitterungsprozesse und Verwitterungsformen 85
5.1 Die Verwitterung als Teil der exogenen Dynamik 85
5.2 Physikalische Verwitterung 86
5.2.1 Druckentlastung und Abkühlung von Magmen 86
5.2.2 Desorption und Adsorption von Wasser 87
5.2.3 Temperaturwechsel 88
5.2.4 Frostsprengung und andere Verwitterungseffekte durch
Volumenvergrößerung 89
5.3 Chemische Verwitterung 90
5.3.1 Allgemeine Charakteristik 90
5.3.2 Lösungsverwitterung 90
5.3.3 Kationenaustausch 91
5.3.4 Redox-Reaktionen (Oxidationsverwitterung) 92
5.3.5 Hydrolyse und Protolyse (Säureverwitterung) 92
5.4 Verwitterungsprodukte 94
5.4.1 Wirkung der physikalischen Verwitterung 94
5.4.2 Verwitterungsneubildungen und Prozesse der Bodenbildung 94
5.5 Klimazonalität der Verwitterung 99
5.5.1 Verwitterung in den feuchten Tropen 99
5.5.2 Verwitterung in Trockengebieten 101
5.6 Verwitterungsformen 101
Gravitative Massenbewegungen 103
6.1 Typisierung von gravitativen Massenbewegungen 103
6.2 Hangstabilität 105
6.3 Sturzdenudation 107
6.4 Versatzdenudation 109
6.5 Denudation durch Rutschen und Gleiten 110
6.6 Fließungen 111
6.7 Komplexe gravitative Massenbewegungen 112
6.8 Hangformung durch gravitative Massenbewegungen 113
Fluviale Formung 116
7.1 Hydrologische Grundlagen 117
7.1.1 Wasserkreislauf und Abflußbildung 117
7.1.2 Abflußganglinien und Abflußregime 119
7.1.3 Abfluß und Fließgeschwindigkeit 122
7.1.4 Fließzustände 126
7.2 Denudation durch fließendes Wasser 130
7.2.1 Prozeßbetrachtung: Ablösung, Transport und Sedimentation 130
7.2.2 Natürliche Spüldenudation und Bodenerosion 133
7.2.3 Bodenerosionsformen 136
7.3 Fluviale Prozesse im Gerinnebett 141
7.3.1 Energieumsatz in fluvialen Systemen 141
7.3.2 Erosion und Sedimenttransport 142
7.3.3 Morphologische Gewässerstrukturen 148
7.3.4 Akkumulation und fluviale Akkumulationsformen 156
7.3.5 Gefälle und Längsprofil 159
7.3.6 Entwicklung und Stationarität fluvialer Systeme 161
7.4 Prozesse der Talbildung und Talformen 162
7.4.1 Modellüberlegungen zum Zusammenwirken von Hangdenudation
und Flußarbeit 162
7.4.2 Einfache Talformen 165
7.4.3 Komplexe Talformen als Ergebnis diskontinuierlicher Reliefentwicklung 167
7.4.4 Sonderformen tektonisch ausgelöster Talentwicklung 170
Äolische Formung 173
8.1 Besonderheiten und mechanische Grundlagen der Oberflächenformung
durch Wind 173
8.2 Transportarten 175
8.3 Deflation und Deflationsformen 177
8.4 Korrasion 179
8.5 Transport und Akkumulation von Sand 180
8.5.1 Transport (Massenfluß) 180
8.5.2 Akkumulation und Akkumulationsformen 181
8.6 Staubsedimente und Löß 183
8.6.1 Transport und Sedimentation 183
8.6.2 Lößzusammensetzung und Lößverbreitung 184
Formung durch Gletscher und Schmelzwässer 189
9.1 Gletscherentstehung, Massenbilanz 190
9.2 Gletschertypen 191
9.3 Gletscherbewegung 192
9.4 Glaziale Erosion und Exaration 194
9.5 Glaziale Abtragungsformen 196
9.5.1 Glaziale Abtragungsformen im Gebirgsrelief 196
9.5.2 Weitere glaziale Erosionsformen 199
9.6 Glazialer und glazifluvialer Transport 199
9.7 Glaziale Akkumulation 200
9.7.1 Moränen und verwandte Ablagerungen 200
9.7.2 Glazifluviale Ablagerungen 204
9.7.3 Das Paraglazial 205
Periglaziale Formung 208
10.1 Der Periglazialbegriff 208
10.2 Kaltklimatische Sonderbedingungen für periglaziale Formungsprozesse 209
10.2.1 Permafrost 209
10.2.2 Grundlegende frostdynamische, physikalische Prozesse 211
10.3 Periglaziale Denudationsprozesse und Formen 212
10.3.1 Eiskeile und Eiskeilnetze 212
10.3.2 Thufur, Palsen, Pingos 215
10.3.3 Kryoturbation und Frostmusterstrukturen 215
10.3.4 Solifluktion 217
10.3.5 Thermokarst 218
10.3.6 Abluation 218
10.3.7 Nivation und Kryoplanation 219
10.4 Besonderheiten fluvialer Morphodynamik im Periglazialraum 219
Geomorphologische Prozeßkombinationen und Formengefüge
in Abhängigkeit vom Klima 222
11.1 Geomorphologische Prozeßkombinationen und ihre klimazonal
beeinflußte Anordnung 222
11.2 Morphodynamik und typische Formengefüge in den feuchten Tropen 227
11.2.1 Reliefcharakteristika und morphotektonische Situation 227
11.2.2 Klimatisch bestimmte Prozeßkombinationen 228
11.3 Morphodynamik und typische Formengefüge in den Trockengebieten 232
11.3.1 Prozeßkombinationen der Trockengebiete 232
11.3.2 Die arid-morphologische Catena 232
Struktur- und gesteinsbedingte Formen (Strukturformen) 236
12.1 Vulkanbauten und Vulkanformen 236
12.1.1 Vulkanische Vollformen 236
12.1.2 Vulkanische Hohlformen 238
12.1.3 Subvulkanismus 239
12.2 Karst 240
12.2.1 Petrographische und hydrologische Voraussetzungen 240
12.2.2 Grundlagen der Korrosion 241
12.2.3 Karstformen 245
12.3 Schichttafel-, Schichtstufen- und Schichtkammrelief 251
12.3.1 Gesteinslagerung und Abtragungsresistenz 251
12.3.2 Schichttafeln 251
12.3.3 Schichtstufen und Schichtkämme 251
12.4 Bruchstufen und Reliefumkehr 259
Formungsprozesse an Küsten (Litorale Prozesse) 262
13.1 Küste, Uferlinie und litorale Prozesse 262
13.2 Formungsprozesse und Küstenformen 263
13.2.1 Übersicht 263
13.2.2 Wellen und Brandung 263
13.2.3 Flachküsten 269
13.2.4 Steilküsten 271
13.2.5 Strömungen, Gezeiten und ihr Einfluß auf Flachküsten 272
13.2.6 Seichtwasserküsten 275
13.3 Küstentypen 277
Weiterführende Modellvorstellungen, Konzepte u. Methoden 280
14.1 Modellvorstellungen und Konzepte 282
14.1.1. Häufigkeit und Intensität gemorphologischer Formungsprozesse
(Frequenz und Magnitude) 282
14.1.2 Gleichgewicht und Dynamik in geomorphologischen Systemen 284
14.1.3 Sedimentflüsse und Sedimentkaskaden 287
14.2 Ausgewählte Methoden 288
14.2.1 Geomorphometrie und digitale Reliefanalyse 288
14.2.2 Messung von Prozessen 292
14.2.3 Sedimentanalyse und Datierungen 293
14.3 Der Mensch als geomorphologischer Faktor 301
14.3.1 Reliefformung unter dem Einfluss des Menschen 301
14.3.2 Geoarchäologie und Sedimentkaskaden als Folge anthropogener
Eingriffe in den Landschaftshaushalt 305
Reliefentwicklung in Mitteleuropa 308
15.1 Übersicht 308
15.2 Norddeutsches Tiefland und Küsten 310
15.2.1 Alt- und Jungmoränenlandschaften 310
15.2.2 Moor, Marsch, Watt und Inseln 315
15.2.3 Ostseeküste 318
15.3 Mittelgebirge 318
15.3.1 Gemeinsamkeiten und Besonderheiten 318
15.3.2 Rumpfschollengebirge 323
15.3.3 Schichttafeln, Schichtstufen und Schichtkämme aus
Sedimentgesteinen des mesozoischen Deckgebirges 325
15.4 Oberrheingraben 328
15.5 Vulkangebiete und Ries 329
15.6 Alpen und Alpenvorland 330
15.7 Veränderung der Flußeinzugsgebiete 331
Literatur 336
Sachregister 359
Gegenstand, Aufgabe und Gliederung der Geomorphologie 15
1.1 Gegenstand und Stellung der Geomorphologie 15
1.2 Gliederung der Geomorphologie: Reliefbildende und formbildende
Prozesse 19
1.3 Vielfalt geomorphologischer Formen 23
1.4 Zur Bedeutung des Reliefs und der Geomorphologie 25
Die Entstehung von Kontinenten, Gebirgen und Ozeanen
(Mega- und Makrorelief) 28
2.1 Hypsometrische Kurve 28
2.2 Plattentektonik 31
Material, Prozesse und Strukturen der kontinentalen Kruste 41
3.1 Tektonik 41
3.1.1 Tektonische Bewegungen 41
3.1.2 Lagerungsformen und einfache tektonische Strukturen 43
3.2 Geologische Zeitrechnung und erdgeschichtliche Entwicklung 49
3.3 Gesteine und ihre geomorphologische Bedeutung 53
3.3.1 Eigenschaften und Bedeutung von Gesteinen 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
Das Relief der Erde: Konzepte und Modellvorstellungen 73
4.1 Modellvorstellungen in der Geomorphologie 73
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 Flußeinzugsgebieten 79
4.5 Klimagebundenheit exogener Formungsprozesse 81
4.6 Formen, korrelate Sedimente und Aktualismus 82
4.7 Bedeutung des Klimawandels 82
4.8 Relief als Ergebnis endogen-exogener Wechselwirkungen 83
Verwitterungsprozesse und Verwitterungsformen 85
5.1 Die Verwitterung als Teil der exogenen Dynamik 85
5.2 Physikalische Verwitterung 86
5.2.1 Druckentlastung und Abkühlung von Magmen 86
5.2.2 Desorption und Adsorption von Wasser 87
5.2.3 Temperaturwechsel 88
5.2.4 Frostsprengung und andere Verwitterungseffekte durch
Volumenvergrößerung 89
5.3 Chemische Verwitterung 90
5.3.1 Allgemeine Charakteristik 90
5.3.2 Lösungsverwitterung 90
5.3.3 Kationenaustausch 91
5.3.4 Redox-Reaktionen (Oxidationsverwitterung) 92
5.3.5 Hydrolyse und Protolyse (Säureverwitterung) 92
5.4 Verwitterungsprodukte 94
5.4.1 Wirkung der physikalischen Verwitterung 94
5.4.2 Verwitterungsneubildungen und Prozesse der Bodenbildung 94
5.5 Klimazonalität der Verwitterung 99
5.5.1 Verwitterung in den feuchten Tropen 99
5.5.2 Verwitterung in Trockengebieten 101
5.6 Verwitterungsformen 101
Gravitative Massenbewegungen 103
6.1 Typisierung von gravitativen Massenbewegungen 103
6.2 Hangstabilität 105
6.3 Sturzdenudation 107
6.4 Versatzdenudation 109
6.5 Denudation durch Rutschen und Gleiten 110
6.6 Fließungen 111
6.7 Komplexe gravitative Massenbewegungen 112
6.8 Hangformung durch gravitative Massenbewegungen 113
Fluviale Formung 116
7.1 Hydrologische Grundlagen 117
7.1.1 Wasserkreislauf und Abflußbildung 117
7.1.2 Abflußganglinien und Abflußregime 119
7.1.3 Abfluß und Fließgeschwindigkeit 122
7.1.4 Fließzustände 126
7.2 Denudation durch fließendes Wasser 130
7.2.1 Prozeßbetrachtung: Ablösung, Transport und Sedimentation 130
7.2.2 Natürliche Spüldenudation und Bodenerosion 133
7.2.3 Bodenerosionsformen 136
7.3 Fluviale Prozesse im Gerinnebett 141
7.3.1 Energieumsatz in fluvialen Systemen 141
7.3.2 Erosion und Sedimenttransport 142
7.3.3 Morphologische Gewässerstrukturen 148
7.3.4 Akkumulation und fluviale Akkumulationsformen 156
7.3.5 Gefälle und Längsprofil 159
7.3.6 Entwicklung und Stationarität fluvialer Systeme 161
7.4 Prozesse der Talbildung und Talformen 162
7.4.1 Modellüberlegungen zum Zusammenwirken von Hangdenudation
und Flußarbeit 162
7.4.2 Einfache Talformen 165
7.4.3 Komplexe Talformen als Ergebnis diskontinuierlicher Reliefentwicklung 167
7.4.4 Sonderformen tektonisch ausgelöster Talentwicklung 170
Äolische Formung 173
8.1 Besonderheiten und mechanische Grundlagen der Oberflächenformung
durch Wind 173
8.2 Transportarten 175
8.3 Deflation und Deflationsformen 177
8.4 Korrasion 179
8.5 Transport und Akkumulation von Sand 180
8.5.1 Transport (Massenfluß) 180
8.5.2 Akkumulation und Akkumulationsformen 181
8.6 Staubsedimente und Löß 183
8.6.1 Transport und Sedimentation 183
8.6.2 Lößzusammensetzung und Lößverbreitung 184
Formung durch Gletscher und Schmelzwässer 189
9.1 Gletscherentstehung, Massenbilanz 190
9.2 Gletschertypen 191
9.3 Gletscherbewegung 192
9.4 Glaziale Erosion und Exaration 194
9.5 Glaziale Abtragungsformen 196
9.5.1 Glaziale Abtragungsformen im Gebirgsrelief 196
9.5.2 Weitere glaziale Erosionsformen 199
9.6 Glazialer und glazifluvialer Transport 199
9.7 Glaziale Akkumulation 200
9.7.1 Moränen und verwandte Ablagerungen 200
9.7.2 Glazifluviale Ablagerungen 204
9.7.3 Das Paraglazial 205
Periglaziale Formung 208
10.1 Der Periglazialbegriff 208
10.2 Kaltklimatische Sonderbedingungen für periglaziale Formungsprozesse 209
10.2.1 Permafrost 209
10.2.2 Grundlegende frostdynamische, physikalische Prozesse 211
10.3 Periglaziale Denudationsprozesse und Formen 212
10.3.1 Eiskeile und Eiskeilnetze 212
10.3.2 Thufur, Palsen, Pingos 215
10.3.3 Kryoturbation und Frostmusterstrukturen 215
10.3.4 Solifluktion 217
10.3.5 Thermokarst 218
10.3.6 Abluation 218
10.3.7 Nivation und Kryoplanation 219
10.4 Besonderheiten fluvialer Morphodynamik im Periglazialraum 219
Geomorphologische Prozeßkombinationen und Formengefüge
in Abhängigkeit vom Klima 222
11.1 Geomorphologische Prozeßkombinationen und ihre klimazonal
beeinflußte Anordnung 222
11.2 Morphodynamik und typische Formengefüge in den feuchten Tropen 227
11.2.1 Reliefcharakteristika und morphotektonische Situation 227
11.2.2 Klimatisch bestimmte Prozeßkombinationen 228
11.3 Morphodynamik und typische Formengefüge in den Trockengebieten 232
11.3.1 Prozeßkombinationen der Trockengebiete 232
11.3.2 Die arid-morphologische Catena 232
Struktur- und gesteinsbedingte Formen (Strukturformen) 236
12.1 Vulkanbauten und Vulkanformen 236
12.1.1 Vulkanische Vollformen 236
12.1.2 Vulkanische Hohlformen 238
12.1.3 Subvulkanismus 239
12.2 Karst 240
12.2.1 Petrographische und hydrologische Voraussetzungen 240
12.2.2 Grundlagen der Korrosion 241
12.2.3 Karstformen 245
12.3 Schichttafel-, Schichtstufen- und Schichtkammrelief 251
12.3.1 Gesteinslagerung und Abtragungsresistenz 251
12.3.2 Schichttafeln 251
12.3.3 Schichtstufen und Schichtkämme 251
12.4 Bruchstufen und Reliefumkehr 259
Formungsprozesse an Küsten (Litorale Prozesse) 262
13.1 Küste, Uferlinie und litorale Prozesse 262
13.2 Formungsprozesse und Küstenformen 263
13.2.1 Übersicht 263
13.2.2 Wellen und Brandung 263
13.2.3 Flachküsten 269
13.2.4 Steilküsten 271
13.2.5 Strömungen, Gezeiten und ihr Einfluß auf Flachküsten 272
13.2.6 Seichtwasserküsten 275
13.3 Küstentypen 277
Weiterführende Modellvorstellungen, Konzepte u. Methoden 280
14.1 Modellvorstellungen und Konzepte 282
14.1.1. Häufigkeit und Intensität gemorphologischer Formungsprozesse
(Frequenz und Magnitude) 282
14.1.2 Gleichgewicht und Dynamik in geomorphologischen Systemen 284
14.1.3 Sedimentflüsse und Sedimentkaskaden 287
14.2 Ausgewählte Methoden 288
14.2.1 Geomorphometrie und digitale Reliefanalyse 288
14.2.2 Messung von Prozessen 292
14.2.3 Sedimentanalyse und Datierungen 293
14.3 Der Mensch als geomorphologischer Faktor 301
14.3.1 Reliefformung unter dem Einfluss des Menschen 301
14.3.2 Geoarchäologie und Sedimentkaskaden als Folge anthropogener
Eingriffe in den Landschaftshaushalt 305
Reliefentwicklung in Mitteleuropa 308
15.1 Übersicht 308
15.2 Norddeutsches Tiefland und Küsten 310
15.2.1 Alt- und Jungmoränenlandschaften 310
15.2.2 Moor, Marsch, Watt und Inseln 315
15.2.3 Ostseeküste 318
15.3 Mittelgebirge 318
15.3.1 Gemeinsamkeiten und Besonderheiten 318
15.3.2 Rumpfschollengebirge 323
15.3.3 Schichttafeln, Schichtstufen und Schichtkämme aus
Sedimentgesteinen des mesozoischen Deckgebirges 325
15.4 Oberrheingraben 328
15.5 Vulkangebiete und Ries 329
15.6 Alpen und Alpenvorland 330
15.7 Veränderung der Flußeinzugsgebiete 331
Literatur 336
Sachregister 359