Was ist Löss?
Ein aeolisches (vom Wind transportiertes und abgelagertes) Sediment
besteht vor allem aus Schluff, 5-20%Ton, ~20% Sand, gut sortiert
rel. einheitliche Korngrößen
SiO2 50-80%, CaCO3 8-20%, Eisenhydroxide
Bildung in Kaltzeiten im Periglazialbereich
Isomorpher Ersatz bei Tonmineralen?
Austausch von Ionen mit vergleichbarem Durchmesser, aber abweichender Ladung.
Ersatz von Si4+ durch Fe3+ oder Al3+ in den Tetraedern führt zu negativem Ladungsüberschuß,
Ausgleich durch reversible Anlagerung von weiteren Kationen (K+, Na+, Ca2+, Mg2+)
Welche Elemente liegen in Bodenmineralen häufig als Oxide und Hydroxide vor und welche Minerale sind dies?
Elemente: Si, Fe, Al, Mn
SiO2 = Quarz, kein Einfluss auf Bodenentwicklung
Al(OH)3 = Gibbsit, AlOOH (Bauxit) vor allem Tropen
Eisenoxide/-hydroxide: Fe2O3 (Hämatit Tropen), FeO(OH)x
nH2O (z.B. Goethit, Lepidokrokit, Limonit),
Reaktionsgleichung für die Auflösung
von Kalkstein durch Kohlensäure
Nennen Sie die mengenmäßig wichtigsten Minerale in
den folgenden geologischen Formationen der Göttinger
Umgebung:
Oberer Muschelkalk:
Calcit, Calciumcarbonat
Oberer Buntsandstein (=Röt):
Tonminerale, Dolomit und Gips
Mittlerer Buntsandstein (=Bausandstein):
Quarz, Siliziumdioxid, SiO2 und K-Feldspat (z.B. KAlSi3O8)
Basalt:
Gerüstsilikate: Ca-reiche Plagioklase (zB Anorthit
Inselsilikate (zB Olivin (Mg,Mn,Fe)2[SiO4])
Definition Bruchstufe
Stufe im Gelände, die durch geologische Verwerfungen gebildet wurde
Definition Schichtstufe
Stufe im Gelände, die von der härteren Schicht durch Verwitterung und Abtragung gebildet wird, wobei die weichere Schicht weiträumig abgetragen wird.
Erläutern Sie die Entstehung des Leinetalgrabens und geben Sie an, in welcher geologischen Periode er entstanden ist.
Paläogen
Hebung des Germanischen Beckens
Kollision der Afrikanischen mit der Eurasischen Platte, dadurch Bildung von Bruchzonen wie dem Leinegraben
Beschreiben Sie die drei Schichten des Muschelkalks. Aus welchem Mineral besteht Muschelkalk vorwiegend? Nennen Sie die geologischen Bezeichnungen. Geben sie die relativen Härten der Schichten untereinander an und begründen Sie die Unterschiede.
· Oberer (mo), mittlerer (mm), unterer (mu) Muschelkalk
· Calcit CaCO3, Dolomit CaMg(CO3)2
· mu, mm, mo (unterer, mittlerer, oberer M.)
· mm ist relativ weicher als mu und mo,
Grund:
höherer Tonanteil (àMergel), teils wasserlösliche Evaporite
Ddefinition Horizont:
…..ist ein einheitlicher Bereiche innerhalb des
Bodens, der sich durch ähnliche Merkmale und Eigenschaften
von den über- und unterlagernden Bereichen unterscheidet.
Definition Schicht:
… bezeichnet nicht nur einen Wechsel der Eigenschaften, sondern auch einen Wechsel des Materials (z.B. Sand > Ton), kann mit Bodenhorizont übereinstimmen.
Erläutern Sie den Prozess der Verbraunung und nennen Sie zwei bodenbildende Prozesse, wodurch die Verbraunung rückgängig gemacht werden kann.
Verbraunung: Freisetzung von Fe2+ aus Primärsedimenten und Oxidation zu braungefärbten Eisenoxiden/-hydroxiden nach Entkalkung (siehe Protonenpufferbereiche) —> aus Cv wird Bv gebildet
• Gleichzeitig Bildung von sekundären Schichtsilikaten
(Tonminerale) —>Verlehmung
—>Kann man nicht rückgängig machen
Auf welchen geologischen Formationen der Göttinger Umgebung würden sie versauerte Böden erwarten?
• Mittlerer Buntsandstein: Ja
• Muschelkalk: Nein, zu hoher Carbonat- bzw Tonanteil
• Keuper: Eher nicht, zu hoher Tonanteil
• Tertiäre Sande: Ja
• Tertiäre Basalte: Nein, verwittert ton- und basenreich
• Löss: Kann passieren, nach Entkalkung und Lessivierung
• Kolluvium: Kann sein, kommt auf beteiligte Formationen an
Vergleichen Sie einen Boden, der sich aus Löß entwickelt hat, mit einem, der sich aus Tonstein entwickelt hat. Welche Bodentypen können sich entwickelt haben? Welche Faktoren sind für das Pflanzenwachstum günstig oder ungünstig?
Nennen Sie zwei Bodentypen auf Muschelkalk, ordnen Sie diese einer der drei Schichten des Muschelkalks zu, und geben Sie die Horizontfolgen an.
Unterer/Oberer Muschelkalk:
—>Syrosem (Ai/mC) —>Rendzina (Ah/cC)
—>Terra fusca (Ah/Tv/cC)
—> Braunerde (Ah/Bv/cC)
Mittlerer Muschelkalk:
—>(Locker)Syrosem (Ai/meC)
—>Pararendzina (Ah/eC)
—>Braunerde(Ah/Bv/eC)
—>Pelosol (Ah/P/eC)
—> Parabraunerde (Ah/Al/Bt/C)
—> Pseudogley (Ah/Sw/Sd) möglich
Was kennzeichnet der pKs-Wert?
· kennzeichnet die Säurestärke
· je niedriger der pKs-Wert, desto stärker ist die Säure.
Welches sind die wichtigsten Protonenpuffersubstanzen in Böden?
Carbonat (pH 6,2-8,6)
Primärsilikate (Silikatverwitterung, setzt aber auch Al3+ frei, pH 5-6,2) Variable Ionenaustauscher (Tonminerale, org. Al frei, pH 5-6,2)
Variable Ionenaustauscher (Tonminerale, org. Substanzen, pH 4,5-5)
Permanente Kationenaustauscher (sekundäre Tonminerale, pH 4,2-5)
Aluminiumhydroxid/-sulfat (pH 3-4,2)
Eisen II/III (unter pH 3,2)
In welcher Reihenfolge steigt die Konkurrenzkraft der nachfolgenden Kationen am Austauscher: K+, Ca2+, Al3+, Mg2+, Na+
- Na+ < K+ < Mg2+ < Ca2+ < Al3+
—>Die Eintauschstärke steigt mit der Wertigkeit und dem
Ionenradius
Unter welchen Bedingungen ist phosphat im Boden sehr schlecht verfügbar für Organsimen?
Je saurer der Boden, desto mehr P wird fixiert und ist nicht pflanzenverfügbar
1 Welche Prozesse beeinflussen die Konzentration von O2 in der Bodenluft?
– Staunässe (Vergleyung, Pseudovergleyung)
– Bodenverdichtung
– Geringe Bioturbation
Alles, was O2 verbraucht und Porenvolumen oder Durchlüftung verringert
Welche Stoffe werden im Boden unter anaeroben Bedingungen reduziert?
N wird durch Denitrifikation aus Nitrat/Nitrit zu gasförmigem N2 reduziert
MnO2 wird zu löslichem Mn2+ reduziert
SO42- wird zu toxischem H2S reduziert
Wann kommt es zum kapillaren Aufstieg
von Wasser im Boden?
Wenn das Matrixpotential an der Oberfläche sinkt (z.B. durch Verdunstung), sinkt auch das hydraulische Potential (Gravitationspotential bleibt gleich) bis unter 0.
—> Das Wasser bewegt sich auf das niedrigere hydraulische Potenzial zu (nach oben).
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