Um das Kapitel 3 zu vervollständigen und spezifische Inhalte aus den Unterlagen nachzutragen, hier einige Ergänzungen:
Bei magmatischen Gesteinen (Erstarrungsgesteinen) ist der Gehalt an **Kieselsäure (SiO2)** ein wichtiges Unterscheidungskriterium für ihre Mineralien. Man unterscheidet:
Dies erklärt, warum basisches Magma (wenig Kieselsäure) dunkle Gesteine wie Basalt bildet, während saures Magma (viel Kieselsäure) helle Gesteine wie Granit bilden kann.
Dieses Unterscheidungskriterium ist in der "Gesteinslehre" auf Seite 6 beschrieben.
Zu den verschiedenen Plattengrenzentypen und Hotspots gehören spezifische Vulkanbeispiele, die in den Unterlagen genannt werden:
Diese Beispiele sind in der Tabelle "Vulkane an Plattenrändern" im "Arbeitsdossier - Woche 4" auf Seite 7 (aus Hep Buch) oder aus anderen Unterlagen ableitbar.
Die drei Hauptgruppen der Gesteine – magmatische, sedimentäre und metamorphe – stehen in einem ständigen Umwandlungsprozess, dem **Gesteinskreislauf**. Dieser wird durch endogene (plattentektonische) und exogene (Verwitterung, Erosion) Vorgänge angetrieben. Das Schema im Dokument "Gesteinslehre" (Seite 9) zeigt die Übergänge:
Die Beschreibung der Prozesse a, b, c, d ist im Lösungsblatt zur Aufgabe auf Seite 9 der "Gesteinslehre" zu finden.
Die Ursache für Erdbeben ist die **Reibung** zwischen den Lithosphärenplatten an ihren Grenzen. Durch die ständige Bewegung der Platten bauen sich entlang der Plattengrenzen enorme **Spannungen** auf. Wenn diese Spannung grösser wird als die Reibungskraft, kommt es zu einer **plötzlichen ruckartigen Bewegung** entlang des Bruchs (Störung oder Verwerfung). Die dabei schlagartig freigesetzte Energie breitet sich als seismische Wellen aus und lässt die Erde beben.
Die Frage "weshalb es zu Erdbeben kommt" (Übungsaufgaben Serie 1, 3a) wird mit dieser Erklärung beantwortet. Die Lösung im Dokument "Übungsaufgaben PH Vorkurs - Geografie (Lösungen)" nennt "Reibung an den Plattengrenzen führt zu Stauung der Platten ... plötzliche ruckartige Bewegung".
Die **Magnitude** eines Erdbebens (gemessen z.B. auf der Richterskala) ist ein Mass für die am Hypozentrum freigesetzte Energie. Amplituden sind die Ausschläge der Erdbebenwellen, die ein Seismograph aufzeichnet. Es gibt einen Zusammenhang zwischen Magnitude, der Entfernung zum Erdbebenherd und der gemessenen Amplitude:
Diese Zusammenhänge nutzt man, um aus der gemessenen Amplitude und der Entfernung die Magnitude eines Bebens zu bestimmen (oder umgekehrt).
Prüfungsfrage (aus Arbeitsdossier Woche 4, S.9, Frage 5): Ein Beben der Stärke 4 erreicht eine Amplitude von 1cm. Wie weit ist der Erdbebenherd entfernt? (siehe nebenstehende Grafik im Originaldossier)
Antwort einer gut vorbereiteten Schülerin: Um diese Frage zu beantworten, müsste man den Graphen im Originaldossier (Arbeitsdossier Woche 4, S.9) konsultieren, der die Beziehung zwischen Magnitude, Amplitude und Herdentfernung darstellt. Auf diesem Graphen finde ich die Linie für Magnitude 4. Dann suche ich auf dieser Linie den Punkt, bei dem die Amplitude 1 cm beträgt. Von diesem Punkt lese ich auf der y-Achse (Herdentfernung in km) den entsprechenden Wert ab. Laut dem Graphen ist ein Beben der Magnitude 4 mit einer Amplitude von 1 cm etwa 100 km vom Erdbebenherd entfernt.
Prüfungsfrage (aus Arbeitsdossier Woche 4, S.9, Fallbeispiel La Serena): Fallbeispiel: La Serena, Chile: Welche maximale Amplitude wiesen die seismischen Wellen dieses Bebens in der Stadt Monte Patria auf? (bezogen auf das Beben der Stärke 7.1 bei La Serena)
Antwort einer gut vorbereiteten Schülerin: Um diese Frage zu beantworten, müsste man ebenfalls den Graphen im Originaldossier (Arbeitsdossier Woche 4, S.9) konsultieren. Das Beben bei La Serena hatte laut der USGS-Information (Arbeitsdossier Woche 4, S.9) eine Magnitude von 7.1. Monte Patria lag laut der Karte des Fallbeispiels bei La Serena etwa 46.7 km vom Epizentrum entfernt. Auf dem Graphen suche ich die Linie für Magnitude 7 und dann die Stelle bei einer Entfernung von ca. 47 km. Dort lese ich auf der x-Achse (Amplitude in mm) den Wert ab. Laut dem Graphen für Magnitude 7 liegt die Amplitude bei ca. 50 km Entfernung bei etwa 100 mm oder 10 cm. Bei Magnitude 7.1 wäre sie sogar noch etwas höher. Im Lösungsblatt wird für Monte Patria "mehr als 10cm" angegeben, was mit der Ablesung am Graphen übereinstimmt.
In der Geologie unterscheidet man endogene und exogene Vorgänge. **Endogene Vorgänge** (wie Plattentektonik, Vulkanismus, Erdbeben, Gebirgsbildung) entstehen im Erdinneren und formen die Erdoberfläche von unten her, oft durch Hebung und Faltung. **Exogene Vorgänge** (wie Verwitterung, Erosion, Transport, Ablagerung durch Wasser, Eis, Wind) wirken von aussen auf die Erdoberfläche und tragen Material ab und um, formen also die Landschaft. Die Kenntnis beider Prozessarten ist für das Verständnis der Erdoberfläche wichtig.
Die PHZH Anforderungen (S.2) nennen explizit das Erkennen endogener und exogener Vorgänge.