Dynamische Erde I - Endogene Prozesse

MN-GEO-P4

Zuordnung:

Fachspezifische Grundlagen

Basismodul

Lehr-
veranstaltungen
2.-3. Semester

Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose

V

2 SWS

Übungen zu Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose

Ü

1 SWS

Tektonik

V

2 SWS

Lehrinhalte

Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose

Behandelt werden die aus dem Erdinneren auf die Gestaltung der Erde einwirkenden (endogenen) Vorgänge, welche das Aussehen der Erde in einem dynamischen Prozess kontinuierlich in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft umgestalten. Dies erfordert eine Vertiefung und Erweiterung der im Modul MN-GEO-P1 angerissenen Inhalte. Das Paradigma der Plattentektonik erlaubt die endogenen Prozesse auf den singulären Prozess des Wärmehaushalts und Wärmetransports im Erdinneren zurückzuführen. Die beteiligten Prozesse und daraus resultierenden Phänomene in Zeit und Raum werden beschrieben (Rift -Drift - Subduktion/Kollision von Lithosphärenplatten; Struktur divergenter und konvergenter Kontinentalränder, Transformränder; Hot spots und Mantel-Plumes; Bildung ozeanischer und kontinentaler Kruste). Darauf aufbauend läßt sich die Bildung von Orogenen und Becken vermitteln sowie Magmatismus (Bildung verschiedenartiger Gesteinschmelzen; Plutonismus und Vulkanismus) und Metamorphose (Regionalmetamorphose diverser Ausgangsgesteine entsprechend von Druck-/Temperaturgradienten; Kontaktmetamorphose im Kontakt zu benachbarten Schmelzen). Die Bedeutung von Spurenelementen als Indikatoren geochemischer Vorgänge wird behandelt.

Übungen zu Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose

In den Übungen werden die Lehrinhalte durch einfache Beispiele quantifiziert.

Tektonik

Nach der Vermittlung des grundlegenden Konzept von Spannung (stress) und Verformung (strain) in der Lithosphäre wird auf die bruchhafte und plastische Verformung und die zugrundeliegenden Verformungsmechanismen eingegangen (Rheologie der Lithosphäre). Im weiteren werden behandelt: Deformationsregimes und resultierende Strukturen, geometrische Analyse von Strukturen und Quantifizierung von Verformung, Kinematische Analyse.

Lernziele/vermittelte fachliche Kompetenzen

Ziel des Moduls ist es, die endogen wirkenden Prozesse (Tektonik, Magmatismus und Metamorphose) in einem globalen, auf das Paradigma der Plattentektonik zurückführbaren Zusammenhang zu vermitteln. Das Teilmodul "Tektonik" soll weiterhin das theoretische Handwerkszeug bereitstellen, um strukturgeologische Daten im Gelände oder Handstück zu erkennen und aufzunehmen zu können, die zugrundeliegenden Prozesse für unterschiedliches Verformungsverhalten zu verstehen und auf dieser Basis zu einer strukturgeologischen Interpretation zu gelangen. Strukturgeologische Phänome im Gelände werden im Modul MN-GEO-P8 demonstriert.Nach Besuch des Moduls sollen die Studierenden die geschilderten Phänomene und Prozesse der endogenen Dynamik in ihrer wechselseitigen Dynamik beherrschen. Sie sollen weiterhin in der Lage sein, theoretisch vermittelte tektonische Phänome später im Aufschluss- und Handstückbereich zu erkennen und Methoden zu deren Analyse und Interpretation kennen.

Vermittelte fachübergreifende Kompetenzen

Umgang mit komplexen, interagierenden Prozessketten auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen (vom Handstück zum Kontinent; vom Sekunden dauernden Event zum Jahrmillionen anhaltenden Prozess).

Pflichtliteratur zu "Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose"

• Press, F., Siever, R. Allgemeine Geologie. Einführung in das System Erde; Spektrum Akademischer Verlag, 5. überarb. Auflage (2008); 72,00 EUR.

• Bahlburg, H. & Breitkreuz, C.: Grundlagen der Geologie, 2. Aufl., Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg-Berlin (2004).

In Ermangelung eines den Stoff des Moduls in kompakter und angemessener Weise umfassenden Lehrbuches werden die obligatorischen Lehrinhalte in einzelnen Vorlesungen und Übungen für die Vor- und Nachbereitung und Klausurvorbereitung in Form von Skripten zugänglich gemacht, die veranstaltungsbegleitend erstellt und verteilt werden.
 

Weiterführende Literatur zu "Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose"

• Markl, G. Minerale und Gesteine. Eigenschaften - Bildung - Untersuchung; Spektrum Akademischer Verlag; 1. Auflage (Oktober 2004), 41.00 EUR (auch für Übungen brauchbar).

• Okrusch, M., Matthes, S. Mineralogie: Eine Einführung in die Spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde; Springer, Berlin; 7. vollst. überarb. u. aktualisierte Auflage (Januar 2005), 39,95 EUR.

Ausgewählte Literatur zu "Strukturgeologie"

• Van der Pluijm, B.A., Marshak, S.: Earth Structure: An Introduction to Structural Geology and Tectonics. W.W. Norton & Co Ltd. (2004).

• Davis, G.H., Reynolds, S.J.: Structural Geology of rocks and regions. 2nd edition, Wiley, New York, (1996).

• Eisbacher, G. H., 1996, Einführung in die Tektonik. 2. Aufl., Enke Verlag, Stuttgart (1996).

• Frisch, W., Meschede, M.: Plattentektonik. Kontinentverschiebung und Gebirgsbildung. 2. Aufl., Primus Verlag/Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt (2007).

• Rowland, S.M., Duebenhoefer, E.M., Schiefelbein, I.M.: Structural Analysis & Synthesis. Blackwell Publishing (2007).

Lehr- und Prüfungsformen

Lehrformen: Dozentenpräsentation, Anleitung zu selbstständigem Arbeiten
Prüfungsformen: Abschlussklausur in jedem der beiden Teilmodule
 

Arbeitsaufwand, Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose (V + Ü)

3+1 LP

Abschlussklausur

Regelmäßige Teilnahme, Vor- und Nachbereitung, Klausurvorbereitung

3 SWS / 120 Std.

Tektonik (V)

3 LP

Abschlussklausur

Regelmäßige Teilnahme, Vor- und Nachbereitung, Klausurvorbereitung

2 SWS / 90 Std.

Summe

7 LP

7 SWS / 210 Std.

Modulbewertung

Die Modulnote errechnet sich aus dem gewichteten arithmetischen Mittel der Abschlussklausuren.

Anrechnung in Endnote

4,5 %

Kompensierbarkeit

Nicht kompensierbares Pflichtmodul

Position i. Studienplan
Häufigkeit d. Angebots

Zweisemestriges Modul im 2.-3. Semester:
Geodynamik, Magmatismus und Metamorphose jeweils im SS,
Tektonik im WS

Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul und den Einzelveranstaltungen

Modul: Studienplatz
Einzelveranstaltungen: Bei mehrfach durchgeführten Veranstaltungen besteht kein Wahlrecht für eine bestimmte Veranstaltung/einen bestimmten Dozenten; die Teilnahme wird im gegenseitigen Einvernehmen der Studierenden festgelegt, andernfalls entscheidet das Los.

Verwendbarkeit in anderen Studiengängen

Das Modul oder Einzelveranstaltungen sind als Nebenfach für andere mathematisch-naturwissenschaftliche Studiengänge geeignet.

Lehrende

Professorinnen und Professoren und wiss. Mitarbeiterinnen und wiss. Mitarbeiter des Instituts für Geologie und Mineralogie.

Koordinatoren

Prof. Staubwasser

Bearbeitungsstand

15.07.2008