Um die Erde zu untersuchen,

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Grundlagen zur Erde und wie sie funktioniert

(2)

4 Was für Prozesse die Erde verändern

Erdwissenschaften - einige grundlegende Tatsachen

Um die Erde zu untersuchen,

müssen wir zuerst einige Dinge verstehen:

1 Woraus die Erde zusammengesetzt ist

2 Wie die verschiedenen Elemente in der Erde verteilt sind

5 Wie die Erde entstanden ist und wie sie sich mit der Zeit entwickelt hat

3 Wie sich die Erde heute verhält

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Die Zusammensetzung der Erde

Die Erde besteht hauptsächlich (>90 %) aus Sauerstoff (O), Magnesium (Mg), Silizium (Si) und Eisen (Fe)

Das meiste Eisen befindet sich im Kern

O, Mg und Si befinden sich ausschliesslich im silikatischen äusseren

Teil der Erde

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6,400 km

(5)

Kern - metallisches Eisen (Fe) Silikatische Erde - (Mg, Si, O und andere)

2,900 km

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3 Gesteine sind MISCHUNGEN aus verschiedenen chemischen Verbindungen

Die Zusammensetzung der silikatischen Erde

Die silikatische Erde besteht hauptsächlich aus Gesteinen

1 Gesteine sind keine eigenen Elemente

2 Gesteine sind keine einfachen chemischen Verbindungen

4 Diese chemischen Verbindungen heissen Minerale

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Gesteinsbildende Minerale

Die äusseren 2900 km der Erde bestehen hauptsächlich (>90 %) aus Silikatgesteinen. Deren Minerale kombinieren

Sauerstoff (O) und Silizium (Si) mit Magnesium (Mg) und anderen Elementen

Beachten Sie, dass das Eisen im Kern nicht rein ist. Es handelt sich um metallisches Eisen mit einigen anderen Elementen wie

Schwefel (S) und Nickel (Ni)

Diese beiden Reservoirs können weiter unterteilt werden

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Kruste - Silikat (Si, O und andere)

Ozeanische Kruste

< 20 km dick Ozeanische

Kruste

< 20 km dick

Kontinentale Kruste

< 70 km dick

Kontinentale Kruste

< 70 km dick

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Mantel - Magnesium-Silikat (Mg, Si, O und andere)

2,900 km

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Kern - metallisches Eisen (Fe)

äusserer - flüssig

innerer - fest 2900 km 2900 km

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Kern - metallisches Eisen (Fe) Kruste und Mantel -

Magnesium- und andere Silikate (Mg, Si, O und andere)

2,900 km

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Gesteine

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Gesteine

Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten

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Gesteine

Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten

Es gibt drei Gesteinsarten

Magmatische Gesteine entstehen durch Abkühlen und Kristallisation von silikatischen Flüssigkeiten

Diese entstehen meist, wenn Mantelmaterial bei > 1000 ºC schmilzt Basalt - das häufigste magmatische Gestein. Granit ist auch

verbreitet

Magma = geschmolzenes Gestein (Kristalle und Schmelze) Gebildet durch Aufschmelzen bei > 700 ºC

Lava = an der Erdoberfläche ausgeströmtes Magma

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Magmatische Gesteine

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Gesteine

Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten Es gibt drei Gesteinsarten

Magmatische Gesteine entstehen durch Abkühlen und Kristallisation von silikatischen Flüssigkeiten

Diese entstehen meist, wenn Mantelmaterial bei > 1000 ºC schmilzt Basalt - das häufigste magmatische Gestein. Granit ist auch

verbreitet

Sedimentgesteine entstehen durch Erosion bei tiefen Temperaturen an der Erdoberfläche

Erosion - bildet Sand - bildet Sandstein.

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Sedimentgesteine

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Gesteine

Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten Es gibt drei Gesteinsarten

Magmatische Gesteine entstehen durch Abkühlen und Kristallisation von silikatischen Flüssigkeiten

Diese entstehen meist, wenn Mantelmaterial bei > 1000 ºC schmilzt Basalt - das häufigste magmatische Gestein. Granit ist auch

verbreitet

Sedimentgesteine entstehen durch Erosion bei tiefen Temperaturen an der Erdoberfläche

Erosion - bildet Sand - bildet Sandstein.

Metamorphe Gesteine entstehen durch Druck und Wärme So werden neue Minerale gebildet

Bsp.: Kalk (CaCO

₃

) wird zu Marmor (CaCO

₃

)

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Metamorphe Gesteine

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Alle Gesteine entstehen aus anderen Gesteinen Nichts ist beständig Alle Gesteine entstehen aus

anderen Gesteinen

Nichts ist beständig

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• Alles O, Mg und Si befindet sich im Mantel und in der Kruste (äussere 2900 km)

• Der Mantel enthält mehr Mg als die Kruste

• Der äussere Kern ist flüssig, der innere fest

• Gesteine sind Gemische von chemischen Verbindungen, den Mineralen

• Die Erde hat einen Radius von 6400 km und besteht hauptsächlich (>90 %) aus Sauerstoff (O), Magnesium (Mg), Silizium (Si) und Eisen (Fe)

• Das meiste Eisen befindet sich im Kern (im Zentrum der Erde)

• Die ozeanische Kruste ist < 20 km dick, die kontinentale < 70 km

• Die meisten Gesteine bestehen aus Silikaten

• Magmatische Gesteine entstehen aus Magma (geschmolzenes

Gestein) bei > 700 ºC

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• Alle Gesteine entstehen aus anderen Gesteinen.

Nichts ist beständig.

• Metamorphe Gesteine entstehen bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur

• Sedimentgesteine entstehen durch Erosion der Erde bei tiefen

Temperaturen

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• Magmen kristallisieren über grosse Temperaturbereiche

• Batholithe sind grosse Körper aus langsam abgekühltem Granit

• Mafische Minerale kristallisieren zuerst und setzen sich, weil sie dichter sind

•Das führt zur Differentiation

• Magmen bilden meist geothermale / hydrothermale Flüssigkeiten.

Diese sind Quellen von Alternativ-Energie und Metallen.

• Abgerissene Teile des umgebenden Gesteins heissen Xenolithe

• Früh entstandene Minerale reagieren mit späteren gemäss der Bowen’schen Reaktionsreihe

• Andesite und Rhyolite (und Granite) sind selten in den Ozeanen.

Basalt hingegen kommt in Ozeanen und auf Kontinenten vor.