Bodenkunde WS 20/21 at Universität Freiburg im Breisgau

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Erläutern Sie kurz die Struktur der Feldspäte als Gerüstsilikate und gehen dabei auf den Begriff „isomorpher Ersatz“ ein.


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Wie können Sie eine geologische Karte nutzen um sich über die in einem Gebiet vorkommenden Gesteine zu informieren?


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Wieso ist bei strömendem Wasser die Mobilisierungsenergie für Feinsand geringer als für Ton?

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Was versteht man unter der Mineraleigenschaft „Bruch“? Geben Sie ein Beispiel.


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Was versteht man unter „basischen“ und „sauren“ Gesteinen? Wie unterscheiden sich diese makroskopisch. Nennen Sie für jede Gruppe einen häufigen Vertreter und ein Hauptgemengeteil (Mineral).


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Was versteht man unter physikalischer Verwitterung? Erklären Sie die Frostsprengung.


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Wie würden Sie die Öffentlichkeit davon überzeugen, dass Böden gefährdet sind?

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Wie heißt das metamorphe Gesteinsäquivalent des Calcits (Kalkstein)?


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Wie viel Oberfläche befindet sich in einer Hand voll Boden (20g Festsubstanz, lehmiger Boden)?
-> 1m^2 / 60m^2 / 2000m^2  

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Was ist der Unterschied zwischen Kalkstein und Dolomit?


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Ist Bodendegradation ein Problem? Warum?

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Erläutern Sie den Unterschied zwischen physikalischer und chemischer Verwitterung. 

Erläutern Sie mit wenigen Worten 3 Grundreaktionen der chemischen Verwitterung von Mineralen.

Welche Reaktion ist in unserem Klima die wichtigste Form der chemischen Verwitterung?


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Bodenkunde WS 20/21

Erläutern Sie kurz die Struktur der Feldspäte als Gerüstsilikate und gehen dabei auf den Begriff „isomorpher Ersatz“ ein.


Ist bei der Entstehung von Silizium-Tetraedern nicht genug Si vorhanden wird dieses durch Aluminium (da ähnlich groß) ersetzt

= isomorpher Ersatz


ABER: Al ist nur 3-wertig, daher muss ein Ladungsausgleich über Kationen (Na+, K+, Ca2+) stattfinden

--> Lagern sich in den Zwischenräumen der Tetraeder ab


Bodenkunde WS 20/21

Wie können Sie eine geologische Karte nutzen um sich über die in einem Gebiet vorkommenden Gesteine zu informieren?


Geologische Karten geben Auskunft über das Erdzeitalter, in dem das oberflächennahe Sediment abgelagert wurde


Um Daten über das Gestein erschließen zu können braucht man Kenntnisse über die historische Geologie

Bodenkunde WS 20/21

Wieso ist bei strömendem Wasser die Mobilisierungsenergie für Feinsand geringer als für Ton?

Generell nimmt die benötigte Mobilisierungsenergie bei kleinen Teilchen ab

  • Ton hat eine starke Bindung zwischen den einzelnen Partikeln, schließen sich also zu Kolloiden zusammen
  • Benötigte Energie steigt bei den bindenden Tonteilchen also an

Bodenkunde WS 20/21

Was versteht man unter der Mineraleigenschaft „Bruch“? Geben Sie ein Beispiel.


Bruch beschreibt die Art, wie ein Gestein/Mineral bricht und wie die Bruchoberfläche aussieht


Feldspat: glänzende, glatte Bruchkanten/-flächen

Quarz: muscheliger Bruch

 

Bodenkunde WS 20/21

Was versteht man unter „basischen“ und „sauren“ Gesteinen? Wie unterscheiden sich diese makroskopisch. Nennen Sie für jede Gruppe einen häufigen Vertreter und ein Hauptgemengeteil (Mineral).


Basische Gesteine:

  •  Kieselsäurearm (SiO2-Gehalt < 45%)
  • haben eine dunkle Farbe wie Basalt oder Olivin


saure Gesteine:

  • Kieselsäurereich (SiO2-Gehalt > 65%)
  • helle Färbung wie Granit, Feldspat, Quarz, Glimmer

Bodenkunde WS 20/21

Was versteht man unter physikalischer Verwitterung? Erklären Sie die Frostsprengung.


Physikalische Verwitterung:

  •  ist die mechanische Zerkleinerung ohne Veränderung der chemischen Struktur


Bei der Frostsprengung dringt Wasser in Haarrisse im Gestein ein und dehnt sich beim Gefrieren um 9% aus

--> dabei entsteht ein hoher Druck welcher den Stein auseinander sprengt

 

Bodenkunde WS 20/21

Wie würden Sie die Öffentlichkeit davon überzeugen, dass Böden gefährdet sind?

Man könnte die Öffentlichkeit anhand von Indikatoren des Bodens überzeugen. Z.B. Felder die unter Stickstoffmangel leiden.Der Boden beeinflusst das, was auf Ihm wächst immer durch seine Qualität.-Somit dient das„lebendige“auf dem Boden als Indikator. Global könnte man darauf hinweisen, dass der Boden immer mehr unfruchtbar wird und dies oftmals von Dürre / Erosion begleitet ist.Durch Bodenmessungen kann man ebenfalls beweisen, dass der Boden vielerorts anderen Schadstoffen der Industrie zu leiden hat.Auch Landnutzungsprobleme können zur Überzeugung genannt werden.

Bodenkunde WS 20/21


Wie heißt das metamorphe Gesteinsäquivalent des Calcits (Kalkstein)?


Marmor

  • Besteht auch aus CaCO3, Struktur hat sich aber verändert

(Kalk wurde unter hohem Druck und Temperatur zu Marmor umgewandelt)

Bodenkunde WS 20/21

Wie viel Oberfläche befindet sich in einer Hand voll Boden (20g Festsubstanz, lehmiger Boden)?
-> 1m^2 / 60m^2 / 2000m^2  
2000 m^2 

Bodenkunde WS 20/21


Was ist der Unterschied zwischen Kalkstein und Dolomit?


  • Kalkstein besteht nur aus Kalziumcarbonat (CaCO3)
  • Dolomit hat zusätzlich zu CaCO3 noch Magnesium beigemischt

 

Bodenkunde WS 20/21

Ist Bodendegradation ein Problem? Warum?

JA.Verschlechterung der ökosystemaren Dienstleistungen des Bodens.

Bodenkunde WS 20/21

Erläutern Sie den Unterschied zwischen physikalischer und chemischer Verwitterung. 

Erläutern Sie mit wenigen Worten 3 Grundreaktionen der chemischen Verwitterung von Mineralen.

Welche Reaktion ist in unserem Klima die wichtigste Form der chemischen Verwitterung?


Physikalische Verwitterung:

mechanische Zerkleinerung, Erhalt der Kristall- oder Molekularstruktur


Chemische Verwitterung:

molekulare Umgestaltung, d.h. lösliche Kristalle werden in H2O in ihre Ionen aufgelöst (Hydratation)

  • Protolyse: Säureangriff (mit Säure-Base-Reaktion) – Ersatz von Metallkationen durch Protonen
  • Hydrolyse: Einbau von Wassermolekülen (v.a. bei Si-O-Si Molekülen)
  • Oxidation: Reaktion mit Sauerstoff (typ. Braunfärbung der Böden)


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