Ingenieurgeologie at TU Dresden

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Erläutern Sie die 2 Herangehensweisen der geologischen Wissenschaft in der erdgeschichtlichen Forschung. (12 Pkt.)

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Nennen Sie die äußeren Merkmale nach denen Minerale bestimmt werden können! Welche Möglichkeiten
für die Mineralbestimmung im Gelände kennen Sie? Nennen Sie die dafür erforderlichen wichtigsten
einfachen Hilfsmittel und ordnen Sie sie den Eigenschaften zu! (16 Pkt)

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Was bedeutet Denudation? Wie reagieren verwitterungsbeständigere Gesteine darauf?

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Erläutern Sie die Begriffe Lithosphäre und Asthenosphäre! Welche Rolle spielen Lithosphäre und
Asthenosphäre im Prozess der Plattentektonik? (12 Pkt.)

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Was verstehen Sie unter konkordanten Lagerungsverhältnissen? (3 Pkt.)

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Welche Informationen für die Erdgeschichte erhält die Geologie aus der Analyse der Organismenreste in den Gesteinen? (4 Pkt.)

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Erläutern Sie die Begriffe Liegendes und Hangendes anhand einer Skizze (siehe vorherige Karteikarten) mit konkordanter Schichtlagerung (4 Pkt.) 

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Nennen und charakterisieren Sie die Teilgebiete der Ingenieurgeologie. (12 Pkt.)

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Nennen und charakterisieren Sie die Fachdisziplinen der geologischen Wissenschaften, deren Untersuchungsergebnisse die Grundlage für die Arbeiten der Angewandten Geologie bilden (16 Pkt)

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Was verstehen Sie unter Schichtauskeilen? (3 Pkt.)

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Erläutern Sie die Begriffe Diskordanz und Konkordanz (11 Pkt)

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Erläutern Sie die Funktionsweise der Leitfossilien unter Nutzung der beiliegenden Abbildung und beziehe  Sie das stratigraphische Prinzip der geologischen Urkundenforschung in diese Erläuterung ein. Welche der abgebildeten Fossilien sind als Leifossilien geeignet?

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Ingenieurgeologie

Erläutern Sie die 2 Herangehensweisen der geologischen Wissenschaft in der erdgeschichtlichen Forschung. (12 Pkt.)

1. Suche erdgeschichtlicher Urkunden (Gesteine, Fossilien)

  • Grundlagen der geologischen Forschung
  •  aus räumlicher Anordnung Über-(Hangendes) und Untereinander (Liegendes) der Gesteinsschichten ergibt sich zeitliches Nach- und Voreinander = stratigraphisches Prinzip (Stratum = lat. Schicht/ grapho = lat. schreiben)
  • durch Störungen der ursprünglichen horizontalen Lagerung der Schichten zeigt sich eine gefrorene Bewegung ---> Bewegungsbilder = tektonisches Prinzip
  • eine räumliche Aufeinanderfolge verschiedenartiger Lebensreste entspricht einer zeitlichen Abfolge = Leitfossilienprinzip (fossil = lat. ausgraben)


2. Aktuogeologie (gegenwärtige geologische Vorgänge) (Vulkanismus, Erdbeben)

  • Vorgänge der geologischen Vergangenheit werden versucht unter Beobachtung der in der Gegenwart ablaufenden Prozesse zu erklären 
  • Erklärung geologischer Beobachtungen durch Physik, Chemie, Biologie
  • Naturerscheinungen der Vorzeit werden denen der heutigen Zeit gleichgesetzt
  • lässt somit Schlussfolgerungen auf frühere Geschehnisse zu (auch als Aktualismus bezeichnet) 


Ingenieurgeologie

Nennen Sie die äußeren Merkmale nach denen Minerale bestimmt werden können! Welche Möglichkeiten
für die Mineralbestimmung im Gelände kennen Sie? Nennen Sie die dafür erforderlichen wichtigsten
einfachen Hilfsmittel und ordnen Sie sie den Eigenschaften zu! (16 Pkt)

Bestimmung nach äußeren Merkmalen

  • Kristallform
  • Farbe und Strichfarbe
  • Durchsichtigkeit und Glanz
  • Bruch und Spaltbarkeit
  • Härte

Mineralbestimmung im Gelände

  • Farbe: am frischen Bruch Verunreinigungen, Beimengungen von Erzmineralen (Silberweiß,Stahlgrau,Kupferrot...)
  • Strichfarbe: Mineralpulver auf Porzellantafel (Farbe ungleich Strichfarbe)
  • Glanz: Unterscheidung von Erz, Gangart, Gesteinzminerale durch Reflexion und steigende Brechung des Lichtes
  • Durchsichtigkeit: z.B. durchsichtig, durchscheinend, undurchsichtig
  • Bruch: glatt, muschelig, splittrig, uneben, hakig (vom Gitterbau unabhängige Flächen)
  • Spaltbarkeit: kristallographisch ausgezeichnete Richtung (= glatter Bruch)
  • Härte:  Ritzhärte nach Mohs (Eindruckhärte, Schleifhärte)

Bestimmungsweise:

  • makroskopisch-visuell
  • nach äußeren Merkmalen
  • Handstück
  • Aufschluss

Hilfsmittel:

  • Hammer ---> Spaltbarkeit,Bruch
  • Lupe ---> Gefüge, Kristallform
  • Taschenmesser ---> Härte (nach Nagelprobe)
  • Strichtafel ---> Strichfarbe
  • Salzsäure ---> Carbonate


Ingenieurgeologie

Was bedeutet Denudation? Wie reagieren verwitterungsbeständigere Gesteine darauf?

  • Prozess des flächenhaften Abtrages
  • flächenhaft angreifendes Regenwasser wirkt im Sinne stetiger Erniedrigung aufgetragener morphologischer Elemente
  • Abtrag hängt vom Widerstand des zutragendes Material ab
  • feste und verwitterungsbeständige Gesteine werden langsamer abgetragen und ragen als herauspräperierte Härtlinge hervor


Ingenieurgeologie

Erläutern Sie die Begriffe Lithosphäre und Asthenosphäre! Welche Rolle spielen Lithosphäre und
Asthenosphäre im Prozess der Plattentektonik? (12 Pkt.)

Lithosphäre

Die Lithosphäre umfasst alle Schalen von der oberen Erdkruste bis zum äußersten Teil des Erdmantels (lithosphärischer Erdmantel). Ihre Mächtigkeit variiert von wenigen Kilometern (Mittelozeanischer Rücken) bis ca. 200 Kilometern (auf Kontinenten. Im Mittel beträgt sie ca. 100 km. Die Lithosphäre unterteilt sich in 7 große Platten ( Nordamerikanische Platte, die Eurasische Platte, die Südamerikanische Platte, die Afrikanische Platte, die Indisch-Australische Platte, die Antarktische Platte und die Pazifische Platte) Hinzu kommen weitere kleine Platten. Außerdem werden die großen Platten teilweise in kleinere Platten unterteilt.


Asthenosphäre

Die Asthenosphäre besitzt je nach Mächtigkeit der Lithosphäre eine Mächtigkeit von 60-410 km. Ihre Aggregatzustand kann als flüssig bzw. plastisch beschrieben werden. Durch Lavaströmung bewegen sich auf ihr die Platten der Lithosphäre.

Ingenieurgeologie

Was verstehen Sie unter konkordanten Lagerungsverhältnissen? (3 Pkt.)

gleichsinnige Lagerung von Gesteinsschichten über bzw. nebeneinander (parallele Schichtgrenzen) ohne die vorherige (ältere) wesentlich zu verletzen

---> ununterbrochene Sedimentation

Ingenieurgeologie

Welche Informationen für die Erdgeschichte erhält die Geologie aus der Analyse der Organismenreste in den Gesteinen? (4 Pkt.)

  • Eignung von Fossilien (verschiedene Ammonitenarten) zur relativen Altersbestimmung (Ammoniten ab Kambrium)
  • Arten, die häufig, nur in Schichten über geologisch kurzen Zeitraum gebildet wurden, besonders gut zur Altersbestimmung geeignet
  • lässt Schlussfolgerungen zu über Entstehung der Schicht Bsp.: Entstehung als Meeresboden o. Landoberfläche
  • viele Organismen nur über geologisch kurzen Zeitraum existent ---> gute zeitliche Einordnung der Gesteine möglich ---> Leitfossilien
  • müssen in entsprechender Schicht flächendeckend vorhanden sein (Horizontbeständigkeit)

Ingenieurgeologie

Erläutern Sie die Begriffe Liegendes und Hangendes anhand einer Skizze (siehe vorherige Karteikarten) mit konkordanter Schichtlagerung (4 Pkt.) 

Liegendes: ältere Schicht

Hangendes: jüngere Schicht (greift oft über unterschiedliche Schichten des Liegenden hinweg)

Ingenieurgeologie

Nennen und charakterisieren Sie die Teilgebiete der Ingenieurgeologie. (12 Pkt.)

Fels- und Bodenmechanik: Beschreibung des Verhaltens von Böden und Fels unter äußeren Einflüssen

Geophysik: Lehre von natürl. physikal. Erscheinungen auf, über, in der Erde

Erdstatik: Statik des Bodens. Verhalten des Bodens als Baugrund oder Baumaterial

Bodenkunde: (Pedologie) Befassung mit Bodenendstehung, Bodenentwicklung, Bodeneigenschaften und der Bodenklassifizierung 

Erd- und Grundbau: Befassung mit Berechnung, Ausführung, Sicherung und Ausführung von Gründungen, Geländesprüngen, Böschungen etc.

Fels- und Hohlraumbau: Befassung mit Bauwerken in Festgestein wie Tunnel

Bohr- und Messtechnik: Überwachung von einzelnen Faktoren des Bodens und Sicherung von Bohrungen


Ingenieurgeologie

Nennen und charakterisieren Sie die Fachdisziplinen der geologischen Wissenschaften, deren Untersuchungsergebnisse die Grundlage für die Arbeiten der Angewandten Geologie bilden (16 Pkt)

  1. Geochemie: chemische Zusammensetzung von Gesteinen, stoffl. Aufbau der Erde
  2. Mineralogie: Lehre über Struktur, Bildungsgesetze, Nutzungsmöglichkeiten von Mineralen
  3. Petrologie: befasst sich mit chem. physikalischen Bildungsbedingungen von Gesteinen
  4. Petrographie: Gesteinskunde Lehre von Zusammensetzung, Bildung, Umbildung u. Verbreitung der Gesteine
  5. Allg. Geologie: befasst sich mit Struktur, Geschichte u. regionale Gesteine
  6. Paläontologie: Lehre über ausgestorbene Tiere u. Pflanzen vergangener Erdzeitalter
  7. Geophysik: Lehre von natürl. physikal. Erscheinungen auf, über, in der Erde

Ingenieurgeologie

Was verstehen Sie unter Schichtauskeilen? (3 Pkt.)

  • ist das konvergieren (Aufeinandertreffen) von Sohl und Dachfläche einer Schicht
  • Form des Schichtübergangs

Ingenieurgeologie

Erläutern Sie die Begriffe Diskordanz und Konkordanz (11 Pkt)

Winkeldiskordanz

  • ist Sedimentabfolge die durch tektonische Vorgänge verkippt/gefaltet wurde
  • anschließend durch Hebung der Erosion preisgegeben u. von jüngeren Schichten überlagert
  • mehr oder weniger lange Sedimentationsunterbrechung während Erosion u. tektonischen Prozessen


Erosionsdiskordanz

  • keine Verstellung der älteren Schicht während der Sedimentationsunterbrechung, nur Erosion, dann Ablagerung einer jüngeren Schicht


Ablagerungsdiskordanz

  • Ablagerung mit unterschiedlichen Schichtwinkeln ohne Beteiligung von Erosion u. Tektonik


Konkordanz

  • ungestörte und gleichsinnige Überlagerung von älterer Schichten durch jüngere Schichten
  • Sedimentschichten mit annährend paralleler Raumlage (gleiches Streichen und Fallen)
  • kann als Hinweis auf ununterbrochene Sedimentation verstanden werden



Ingenieurgeologie

Erläutern Sie die Funktionsweise der Leitfossilien unter Nutzung der beiliegenden Abbildung und beziehe  Sie das stratigraphische Prinzip der geologischen Urkundenforschung in diese Erläuterung ein. Welche der abgebildeten Fossilien sind als Leifossilien geeignet?

  • Eignung von Fossilien (verschiedene Ammonitenarten) zur relativen Altersbestimmung
  • Arten, die häufig (b,c,d) über geologisch kurzen Zeitraum gebildet wurden u. vorkommen, besonders gut als Leitfossilien geeignet
  • Pfeile zeigen über Zeitintervall (vertikale) hinweg in der die Arten vorkamen
  • aus räumlicher Anordnung der Fossilien in Gesteinsschichten ergibt sich zeitliches Nach- u. Voreinander = stratigraphisches Prinzip
  • Leitfossilien müssen in betreffender Schicht flächendeckend vorhanden sein (Horizontbeständigkeit)

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