Erd- Und Lebensgeschichte an der Universität Münster | Karteikarten & Zusammenfassungen

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Nennen Sie das Bildungsalter des Universums und das Bildungsalter der Erde. Was spricht für ein gemeinsames Bildungsalter der Planeten?

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Bildungsalter Universum: ca. 13,7 Ga Bildungsalter Planeten: 4,567Ga

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Für die Entwicklung der Erde spielt der Wärmehaushalt eine entscheidende Rolle. Welche Vorstellungen existieren über mögliche Wärmequellen auf der frühen Erde und den Wärmetransport? Was bestimmt heute den Wärmehaushalt der Erde?

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Der frühere Wärmehaushalt könnte von zahlreichen Impaktereignissen geprägt worden sein, sowie von einer Zusammenballung der Erde, dem Zerfall kurzlebiger radioaktiver Elemente oder dem raschen Wachstum eines Eisenkerns.Der heutige Wärmehaushalt wird allerdings durch den Zerfall langlebiger radioaktiver Elemente geprägt.

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Was charakterisiert die sog. Inneren Planeten und unterscheidet sie von den sog. Äußeren Planeten?

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Die Inneren Planeten (Merkur,Venus,Erde,Mars) sind Terrestische Planeten mit einer Dichte zwischen 3,9-5,5 g/cm3. Wichtige Bestandteile sind Silikate und Metalle. Die Äußeren Planeten werden auch als Gasriesen bezeichnet da ihre Hauptbestandteile Wasserstoff, Helium und Methan sind. Ihre Dichten liegen unter 2g/cm3.

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Nennen Sie die Zusammensetzung der Erdatmosphäre und vergleichend die Zusammensetzung der Atmosphären von Venus und Mars.

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Die Erdatmosphäre setzt sich aus 78% Stickstoff (N2), 21% freiem molekularem Sauerstoff (O2), 400ppmv Kohlenstoffdioxid (CO2) und Argon (Ar) zusammen. Die Atmosphären von Venus und Mars bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxiden (CO2).

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Erläutern Sie die Begriffe primäre und sekundäre Atmosphäre. Woher stammt unsere heutige Atmosphäre?

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Die primäre o. a. initiale Atmosphäre ist diejenige, die nach der Erdentstehung bis etwa zur Mondentstehung existierte. Man vermutet, dass sich insbesondere nach diesem Ereignis die Zusammensetzung der Erdatmosphäre änderte. Ein ausschlaggebender Punkt für die Veränderung der Zusammensetzung, ist die Anwesenheit von Eisen (Fe) im Erdmantel gewesen. Erst mit der Präsenz von metallischem Eisen im Mantel und der damit steigenden Intensität der Silikatverwitterung änderte sich der Oxidationsgrad vulkanischer Ausgasungen. Die heutige Atmosphäre wird von vulkanischen Ausgasungen, die die Quelle der Volatile in unserer Atmosphäre sind, dominiert.

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Erklären Sie die Begriffe Photolyse und Photosynthese. Welche Bedeutung haben beide Prozesse im Hinblick auf die Zusammensetzung und zeitliche Entwicklung der Erdatmosphäre?

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Unter einer Photolyse versteht man die UV-gesteuerte Spaltung von Molekülen. Dieser Prozess gilt als zentrale abiotische Quelle für Sauerstoff in der frühen Atmosphäre. Es gibt 2 mögliche Quellen für molekularen O2: 1. CO2 + h v -> CO + O2. H2O + h v -> H2 + O Der Beginn der oxygenen Photosynthese ist umstritten, Hinweise befinden sich jedoch in Fossilien, Geochemie und Molekulargenetik. Photosynthese ist die von Organismen betriebene O2-Produktion. Bei dem Great Oxidation Event vor ca. 2,32 Ga gab es den ersten signifikanten Anstieg von freiem O2 in der Atmosphäre

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Welche Vorstellungen existieren zur zeitlichen Entwicklung der CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre?

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Es gibt den „Faint Young Sun“-Paradox, der darauf beruht, dass die ersten Hinweise auf flüssiges Wasser 3,8-3,5 Ga zurückgehen. Dass davor kein flüssiges Wasser existierte, kann damit zusammenhängen, dass bei geringerer Sonneneinstrahlung eine hohe Konzentration von Treibhausgasen (wie CO2) freies Wasser verhindert haben könnte. Im Präkambrium ist mit dem Ausgangspunkt von vermehrten Vereisungen ein genereller Rückgang der CO2-Konzentration wahrscheinlich. Im Phanerozoikum vor ca. 545 Ma rekonstruieren Kohlenstoffentwicklungen mariner Karbonate eine 10 bis 15-fach höhere Konzentration im Vergleich zu heute. Schließlich gab es seit dem Altpaläozoikum einen deutlichen Rückgang bis zurück auf die heutige Konzentration.

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Welche Gesteine sind für die erste ozeanische und die erste kontinentale Kruste typisch?

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Olivine, Pyroxene, Granite

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Nennen Sie klimarelevante Gesteine, welche bei der Rekonstruktion paläogeographischer Positionen Verwendung finden.

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Klimasensitive Gesteine; direkte Hinweise v. a. über extreme klimatische Bedingungen und evtl. Basis für Vegetation→Vielfaches Auftreten glaziogener Ablagerungen (Tillite, Gletscherschrammen, dropstones, gekritzte Geschiebe)• Kontinentale Vereisung, evtl global kalte Bedingungen → Kohle• Feuchtwarmes Klima (mittl. Breiten) →Äolische Sandsteine• (semi-)arid →Evaporite• Arid →Warvenschichtung und Wachstumsringe• Ausgeprägte Saisonalität, i. A. mittl. Breiten →Kontinentale Rotsedimente• (sub-)tropisch, semiarid →Laterit und Bauxit• Tropisch, humid, heiß →Korallen• (sub-)tropisch, küstennah →Pflanzenfossilien• Tropen-Fundra, feuchtwarm, unterschiedliche Vegetation

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Nennen Sie Regionen, in denen die ältesten Gesteinsserien der Erde aufgeschlossen sind.

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Die ältesten Zirkone wurden im Mt. Narryer Gneis-Komplex in den Jack Hills, Australien gefunden. Der älteste Zirkon ist 4.4 Ga Jahre alt.

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Welche Gesteinsassoziationen sind für das Archaikum typisch?

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→ Granitoid-Greenstone Gebiete → Kratonische Sequenzen → High-Grade Gneiss Terranes

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Erklären Sie den Begriff des Greenstone Belts, typische Gesteine und die Vorstellung(en) zur Genese.

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Greenstone Belts verbinden wir oft mit der Subduktion von ozeanischer Kruste und der Bildung eins Inselbogen, welcher später an die Kontinentale Kruste aggregiert wird. Typische Gesteine sind ultramafische und mafische Vulkanite sowie vulkanoklastische und chemische Sedimente. Der Begriff stammt von der grünlichen Farbe von Chlorit und Amphibol.

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Q:

Nennen Sie das Bildungsalter des Universums und das Bildungsalter der Erde. Was spricht für ein gemeinsames Bildungsalter der Planeten?

A:

Bildungsalter Universum: ca. 13,7 Ga Bildungsalter Planeten: 4,567Ga

Q:

Für die Entwicklung der Erde spielt der Wärmehaushalt eine entscheidende Rolle. Welche Vorstellungen existieren über mögliche Wärmequellen auf der frühen Erde und den Wärmetransport? Was bestimmt heute den Wärmehaushalt der Erde?

A:

Der frühere Wärmehaushalt könnte von zahlreichen Impaktereignissen geprägt worden sein, sowie von einer Zusammenballung der Erde, dem Zerfall kurzlebiger radioaktiver Elemente oder dem raschen Wachstum eines Eisenkerns.Der heutige Wärmehaushalt wird allerdings durch den Zerfall langlebiger radioaktiver Elemente geprägt.

Q:

Was charakterisiert die sog. Inneren Planeten und unterscheidet sie von den sog. Äußeren Planeten?

A:

Die Inneren Planeten (Merkur,Venus,Erde,Mars) sind Terrestische Planeten mit einer Dichte zwischen 3,9-5,5 g/cm3. Wichtige Bestandteile sind Silikate und Metalle. Die Äußeren Planeten werden auch als Gasriesen bezeichnet da ihre Hauptbestandteile Wasserstoff, Helium und Methan sind. Ihre Dichten liegen unter 2g/cm3.

Q:

Nennen Sie die Zusammensetzung der Erdatmosphäre und vergleichend die Zusammensetzung der Atmosphären von Venus und Mars.

A:

Die Erdatmosphäre setzt sich aus 78% Stickstoff (N2), 21% freiem molekularem Sauerstoff (O2), 400ppmv Kohlenstoffdioxid (CO2) und Argon (Ar) zusammen. Die Atmosphären von Venus und Mars bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxiden (CO2).

Q:

Erläutern Sie die Begriffe primäre und sekundäre Atmosphäre. Woher stammt unsere heutige Atmosphäre?

A:

Die primäre o. a. initiale Atmosphäre ist diejenige, die nach der Erdentstehung bis etwa zur Mondentstehung existierte. Man vermutet, dass sich insbesondere nach diesem Ereignis die Zusammensetzung der Erdatmosphäre änderte. Ein ausschlaggebender Punkt für die Veränderung der Zusammensetzung, ist die Anwesenheit von Eisen (Fe) im Erdmantel gewesen. Erst mit der Präsenz von metallischem Eisen im Mantel und der damit steigenden Intensität der Silikatverwitterung änderte sich der Oxidationsgrad vulkanischer Ausgasungen. Die heutige Atmosphäre wird von vulkanischen Ausgasungen, die die Quelle der Volatile in unserer Atmosphäre sind, dominiert.

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Q:

Erklären Sie die Begriffe Photolyse und Photosynthese. Welche Bedeutung haben beide Prozesse im Hinblick auf die Zusammensetzung und zeitliche Entwicklung der Erdatmosphäre?

A:

Unter einer Photolyse versteht man die UV-gesteuerte Spaltung von Molekülen. Dieser Prozess gilt als zentrale abiotische Quelle für Sauerstoff in der frühen Atmosphäre. Es gibt 2 mögliche Quellen für molekularen O2: 1. CO2 + h v -> CO + O2. H2O + h v -> H2 + O Der Beginn der oxygenen Photosynthese ist umstritten, Hinweise befinden sich jedoch in Fossilien, Geochemie und Molekulargenetik. Photosynthese ist die von Organismen betriebene O2-Produktion. Bei dem Great Oxidation Event vor ca. 2,32 Ga gab es den ersten signifikanten Anstieg von freiem O2 in der Atmosphäre

Q:

Welche Vorstellungen existieren zur zeitlichen Entwicklung der CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre?

A:

Es gibt den „Faint Young Sun“-Paradox, der darauf beruht, dass die ersten Hinweise auf flüssiges Wasser 3,8-3,5 Ga zurückgehen. Dass davor kein flüssiges Wasser existierte, kann damit zusammenhängen, dass bei geringerer Sonneneinstrahlung eine hohe Konzentration von Treibhausgasen (wie CO2) freies Wasser verhindert haben könnte. Im Präkambrium ist mit dem Ausgangspunkt von vermehrten Vereisungen ein genereller Rückgang der CO2-Konzentration wahrscheinlich. Im Phanerozoikum vor ca. 545 Ma rekonstruieren Kohlenstoffentwicklungen mariner Karbonate eine 10 bis 15-fach höhere Konzentration im Vergleich zu heute. Schließlich gab es seit dem Altpaläozoikum einen deutlichen Rückgang bis zurück auf die heutige Konzentration.

Q:

Welche Gesteine sind für die erste ozeanische und die erste kontinentale Kruste typisch?

A:

Olivine, Pyroxene, Granite

Q:

Nennen Sie klimarelevante Gesteine, welche bei der Rekonstruktion paläogeographischer Positionen Verwendung finden.

A:

Klimasensitive Gesteine; direkte Hinweise v. a. über extreme klimatische Bedingungen und evtl. Basis für Vegetation→Vielfaches Auftreten glaziogener Ablagerungen (Tillite, Gletscherschrammen, dropstones, gekritzte Geschiebe)• Kontinentale Vereisung, evtl global kalte Bedingungen → Kohle• Feuchtwarmes Klima (mittl. Breiten) →Äolische Sandsteine• (semi-)arid →Evaporite• Arid →Warvenschichtung und Wachstumsringe• Ausgeprägte Saisonalität, i. A. mittl. Breiten →Kontinentale Rotsedimente• (sub-)tropisch, semiarid →Laterit und Bauxit• Tropisch, humid, heiß →Korallen• (sub-)tropisch, küstennah →Pflanzenfossilien• Tropen-Fundra, feuchtwarm, unterschiedliche Vegetation

Q:

Nennen Sie Regionen, in denen die ältesten Gesteinsserien der Erde aufgeschlossen sind.

A:

Die ältesten Zirkone wurden im Mt. Narryer Gneis-Komplex in den Jack Hills, Australien gefunden. Der älteste Zirkon ist 4.4 Ga Jahre alt.

Q:

Welche Gesteinsassoziationen sind für das Archaikum typisch?

A:

→ Granitoid-Greenstone Gebiete → Kratonische Sequenzen → High-Grade Gneiss Terranes

Q:

Erklären Sie den Begriff des Greenstone Belts, typische Gesteine und die Vorstellung(en) zur Genese.

A:

Greenstone Belts verbinden wir oft mit der Subduktion von ozeanischer Kruste und der Bildung eins Inselbogen, welcher später an die Kontinentale Kruste aggregiert wird. Typische Gesteine sind ultramafische und mafische Vulkanite sowie vulkanoklastische und chemische Sedimente. Der Begriff stammt von der grünlichen Farbe von Chlorit und Amphibol.

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