Vorwort zur amerikanischen Ausgabe XVII
Vorwort zur deutschen Ausgabe XXI
Kapitel 1 Einführung in die Geologie 1
1.1 Geologie als Wissenschaft 3
1.2 Geologie, Mensch und Umwelt 4
1.3 Geschichtliches über die Geologie 5
1.4 Geologische Zeiträume 7
1.5 Die Erdsphären 14
1.6 Die Erde als System 16
1.7 Die frühe Entwicklung der Erde 20
1.8 Der innere Aufbau der Erde 22
1.9 Das Gesicht der Erde 25
1.10 Gesteine und Gesteinszyklen 29
Zusammenfassung 36
Wiederholungsfragen 37

Kapitel 2 Plattentektonik: Eine wissenschaftliche Revolution wird offenbar 39
2.1 Die Kontinentaldrift – eine Idee ihrer Zeit voraus 41
2.2 Die große Diskussion 46
2.3 Kontinentaldrift und Paläomagnetismus 48
2.4 Eine wissenschaftliche Revolution beginnt 57
2.6 Divergente Plattengrenzen 62
2.7 Konvergente Plattengrenzen 63
2.8 Transformstörungen (Seitenverschiebungen) als Plattengrenzen 2.8 68
2.9 Die Prüfung des Modells zur Plattentektonik 70
2.10 Die Messung der Plattenbewegung 74
2.11 Was treibt die Plattenbewegung an? 75
2.12 Die Bedeutung der Theorie zur Plattentektonik 78
Zusammenfassung 80
Wiederholungsfragen 81

Kapitel 3 Materie und Minerale 83
3.1 Minerale: Baueinheiten der Gesteine 85
3.2 Elemente: Baueinheiten der Minerale 88
3.3 Warum gehen Atome Bindungen ein? 90
3.4 Isotopen und radioaktiver Zerfall 92
3.5 Kristalle und Kristallisation 93
3.6 Die physikalischen Eigenschaften der Minerale 100
3.7 Wie erhalten Minerale ihren Namen
und ihre Einteilung? 105
3.8 Einteilung (Klassifizierung) der Minerale 106
3.9 Die Silikate 107
3.10 Häufige Silikate 111
3.11 Wichtige Nichtsilikate 114
Zusammenfassung 117
Wiederholungsfragen 118

Kapitel 4 Magmatische Gesteine 121
4.1 Magma – das Ausgangsmaterial der magmatischen Gesteine 123
4.2 Magmatische Gefüge (Texturen) 126
4.3 Zusammensetzung der Magmatite 129
4.4 Die Namensgebung bei magmatischen Gesteinen 133
4.5 Die Herkunft des Magmas 138
4.6 Wie entwickeln sich Magmen? 141
4.7 Partielle Aufschmelzung und
Magmenzusammensetzung 144
Zusammenfassung 148
Wiederholungsfragen 149

Kapitel 5 Vulkane und andere magmatische Aktivitäten 151
5.1 Die Eigenschaften von Vulkanausbrüchen 155
5.2 Material, das während einer Eruption gefördert wird 158
5.3 Vulkantypen und Eruptionsarten 162
5.4 Das Leben im Schatten eines Stratovulkans 170
5.5 Andere vulkanische Landformen 175
5.6 Intrusive magmatische Aktivität 181
5.7 Plattentektonik und magmatische Aktivität 186
5.8 Mit Vulkanen leben 192
Zusammenfassung 195
Wiederholungsfragen 196

Kapitel 6 Verwitterung und Boden 199
6.1 Die externen Prozesse der Erde 201
6.2 Verwitterung 201
6.3 Physikalische (mechanische) Verwitterung 202
6.4 Chemische Verwitterung 207
6.5 Verwitterungsgeschwindigkeit 214
6.6 Boden 215
6.7 Regulierung der Bodenbildung 217
6.8 Das Bodenprofil 20
6.9 Bodenerosion 223
Zusammenfassung 229
Wiederholungsfragen 230

Kapitel 7 Sedimentgesteine 231
7.1 Der Ursprung der Sedimentgesteine 233
7.2 Klastische Sedimentgesteine 234
7.3 Chemische Sedimentgesteine 240
7.4 Kohle – ein organisches Sedimentgestein 246
7.5 Von Sediment zu Sedimentgestein:
Diagenese und Verfestigung 248
7.6 Klassifikation der Sedimentgesteine 249
7.7 Sedimentationsräume 250
7.8 Sedimentstrukturen 255
Zusammenfassung 261
Wiederholungsfragen 262

Kapitel 8 Metamorphose und metamorphe Gesteine 263
8.1 Was ist Metamorphose? 265
8.2 Wodurch entsteht Metamorphose? 266
8.3 Metamorphe Gefüge 271
8.4 Häu ge metamorphe Gesteine 275
8.5 Metamorphe Milieus 278
8.6 Metamorphosezonen 283
8.7 Die Interpretation metamorpher Milieus 287
Zusammenfassung 290
Wiederholungsfragen 291

Kapitel 9 Geologische Zeit 293
9.1 Die Geologie braucht eine Zeitskala 295
9.2 Relative Datierung – Grundprinzipien 295
9.3 Korrelation von Gesteinsschichten 301
9.4 Fossilien: Hinweise auf vergangenes Leben 302
9.5 Datierung mit radioaktiven Isotopen 308
9.6 Die geologische Zeitskala 315
9.7 Schwierigkeiten bei der Datierung
der geologischen Zeitskala 317
Zusammenfassung 319
Wiederholungsfragen 320

Kapitel 10 Krustendeformation 323
10.1 Strukturgeologie:
Die Erforschung der Struktur der Erde 325
10.2 Deformation 326
10.3 Die Kartierung geologischer Strukturen 330
10.4 Falten 332
10.5 Verwerfungen 337
10.6 Klüfte 346
Zusammenfassung 347
Wiederholungsfragen 348

Kapitel 11 Erdbeben 351
11.1 Was ist ein Erdbeben? 353
11.2 Risse und Ausbreitung durch Erdbeben 357
11.3 Die San Andreas-Verwerfung –
eine aktive Erdbebenzone 357
11.4 Seismologie – die Lehre von Erdbebenwellen 358
11.5 Die Ermittlung der Herkunft eines Erdbebens 362
11.6 Die Messung der Stärke von Erdbeben 364
11.7 Zerstörung durch Erdbeben 370
11.8 Kann man Erdbeben vorhersagen? 376
11.9 Erdbeben: Anzeichen für Plattentektonik 383
Zusammenfassung 385
Wiederholungsfragen 386

Kapitel 12 Das Erdinnere 387
12.1 Schwerkraft und Planeten mit Schalenaufbau 389
12.2 Probenahme im Erdinneren: Das „Sehen“ von seismischen Wellen 389
12.3 Der Schalenaufbau der Erde 391
12.4 Die Temperatur der Erde 399
12.5 Die dreidimensionale Struktur der Erde 404
12.6 Das Magnetfeld der Erde 408
Zusammenfassung 412
Wiederholungsfragen 414

Kapitel 13 Divergente Plattengrenzen: Ursprung und Entwicklung des Ozeanbodens 415
13.1 Das Bild des Ozeanbodens wird klarer 417
13.2 Kontinentalränder 420
13.3 Merkmale von Tiefseebecken 424
13.4 Die Anatomie der Ozeanrücken 426
13.5 Ozeanische Rücken und Ozeanbodenspreizung 429
13.6 Die Beschaffenheit der ozeanischen Kruste 432
13.7 Kontinentale Grabenbildung: Die Entstehung eines neuen Ozeanbeckens 435
13.8 Die Zerstörung ozeanischer Lithosphäre 442
Zusammenfassung 445
Wiederholungsfragen 446

Kapitel 14 Konvergente Plattengrenzen – der Ursprung der Gebirge 447
14.1 Gebirgsbildung 449
14.2 Konvergenz und subduzierende Platten 451
14.3 Subduktion und Gebirgsbildung 455
14.4 Die Kollision von Kontinenten 458
14.5 Terrane und Gebirgsbildung 464
14.6 Bruchschollengebirge 469
14.7 Vertikale Bewegungen der Kruste 470
Zusammenfassung 474
Wiederholungsfragen 475

Kapitel 15 Massenbewegung: Die Auswirkung der Schwerkraft 477
15.1 Erdrutsche als Naturkatastrophen 479
15.2 Massenbewegung und
die Entwicklung der Geländeform 479
15.3 Kontrollfaktoren und Auslöser der Massenbewegung 481
15.4 Die Klassifizierung der Massenbewegungsprozesse 186
15.5 Sackungen 489
15.6 Felsrutschungen 491
15.7 Muren 15.7 491
15.8 Erdfließen 15.8 495
15.9 Langsame Bewegungen 496
15.10 Die empfindliche Permafrostlandschaft 497
15.11 Submarine Rutschungen 498
Zusammenfassung 500
Wiederholungsfragen 501

Kapitel 16 Fließendes Wasser 503
16.1 Die Erde als System: Der hydrologische Kreislauf 505
16.2 Fließendes Wasser 507
16.3 Flussströmungen 509
16.4 Veränderungen zwischen den Abschnitten
 flussaufwärts und flussabwärts 511
16.5 Die Arbeit des fließenden Wassers 514
16.6 Wasserlaufgerinne 517
16.7 Die Erosionsbasis und Wasserläufe im Gleichgewicht 520
16.8 Die Modellierung von Flusstälern 522
16.9 Ablagerungslandschaften 525
16.10 Entwässerungsmuster 531
16.11 Hochwasser und Hochwasserschutz 534
Zusammenfassung 541
Wiederholungsfragen 542

Kapitel 17 Grundwasser 545
17.1 Die Bedeutung des Grundwassers 547
17.2 Die Verteilung von Grundwasser 548
17.3 Der Wasserspiegel 548
17.4 Faktoren, die die Speicherung und die Bewegung des Grundwassers beeinflussen 551
17.5 Die Bewegung des Grundwassers 553
17.6 Quellen 555
17.7 Heiße Quellen und Geysire 557
17.8 Brunnen 559
17.9 Artesische Quellen 560
17.10 Probleme, die mit der Entnahme von Grundwasser verbunden sind 563
17.11 Die geologische Arbeit des Grundwassers 568
Zusammenfassung 574
Wiederholungsfragen 575

Kapitel 18 Gletscher und Vergletscherung 577
18.1 Gletscher als Teil von zwei Grundkreisläufen 579
18.2 Die Entstehung und die Bewegung von Gletschereis 584
18.3 Glaziale Erosion 589
18.4 Landformen, geschaffen durch glaziale Erosion 590
18.5 Glaziale Ablagerungen 594
18.6 Landschaftsformen aus Moränenschutt 595
18.7 Landschaftsformen aus geschichtetem Geschiebe 600
18.8 Andere Auswirkungen durch eiszeitliche Gletscher 601
18.9 Die Glazialtheorie und das Eiszeitalter 604
18.10 Ursachen für die Vergletscherung 607
18.11 Andere Faktoren 610
Zusammenfassung 611
Wiederholungsfragen 612

Kapitel 19 Wüsten und Winde 615
19.1 Verteilung und Ursachen für Trockengebiete 617
19.2 Geologische Prozesse im ariden Klima 621
19.3 Basin and Range: Die Entwicklung einer Wüstenlandschaft 19.3 625
19.4 Der Transport des Sediments durch Wind 628
19.5 Winderosion 629
19.6 Windablagerungen 634
Zusammenfassung 639
Wiederholungsfragen 640

Kapitel 20 Küstenlinien 643
20.1 Die Küstenlinie – eine dynamische Grenz äche 645
20.2 Die Küstenzone 646
20.3 Wellen 647
20.4 Wellenerosion 650
20.5 Sandbewegungen am Strand 651
20.6 Strukturen an der Küstenlinie 654
20.7 Uferbefestigungen 657
20.8 Erosionsprobleme entlang der Küsten der Vereinigten Staaten 20.8 662
20.9 Wirbelstürme – die größte Bedrohung für Küsten 665
20.10 Klassifikation der Küsten 670
20.11 Die Gezeiten 671
Zusammenfassung 675
Wiederholungsfragen 676

Kapitel 21 Globaler Klimawandel 679
21.1 Das Klimasystem 681
21.2 Wie kann man den Klimawandel erkennen? 682
21.3 Einige Grundlagen über die Atmosphäre 687
21.4 Natürliche Ursachen des Klimawandels 691
21.5 Der menschliche Einfluss auf das Klima 696
21.6 Kohlendioxid, Spurengase und der Klimawandel 697
21.7 Klima-Rückkopplungs mechanismen 702
21.8 Wie Aerosole das Klima beeinflussen 21.8 703
21.9 Einige mögliche Auswirkungen der globalen
Erwärmung 704
Zusammenfassung 711
Wiederholungsfragen 712

Kapitel 22 Die Evolution der Erde in geologischer Zeit 715
22.1 Ist die Erde einzigartig? 717
22.2 Die Entstehung eines Planeten 720
22.3 Der Ursprung der Atmosphäre und der Ozeane 723
22.4 Präkambrische Geschichte: Die Bildung der Kontinente 22.4 726
22.5 Phanerozoische Geschichte: Die Formation der modernen Kontinente der Erde 732
22.6 Das erste Leben auf der Erde 737
22.7 Die paläozoische Ära: Die Explosion des Lebens 740
22.8 Die mesozoische Ära: Das Zeitalter der Dinosaurier 743
22.9 Die kanäozoische Ära: Die Säugetiere 747
Zusammenfassung 750
Wiederholungsfragen 752

Kapitel 23 Energie und Mineralressourcen 753
23.1 Erneuerbare und nicht erneuerbare Energien 755
23.2 Energiequellen 23.2 756
23.3 Erdöl und Erdgas 758
23.4 Ölsande und Ölschiefer – das Erdöl der Zukunft? 762
23.5 Alternative Energiequellen 763
23.6 Mineralressourcen 774
23.7 Mineralressourcen und magmatische Prozesse 775
23.8 Minerallagerstätten und metamorphe Prozesse 780
23.9 Verwitterung und Erzlagerstätten 780
23.10 Seifen 781
23.11 Nichtmetallische Mineralressourcen 782
Zusammenfassung 786
Wiederholungsfragen 787

Kapitel 24 Planetare Geologie 789
24.1 Die Planeten – ein Überblick 791
24.2 Der Erdmond 795
24.3 Die Planeten – eine kurze Beschreibung 800
24.4 Kleinere Mitglieder des Sonnensystems: Asteroiden, Kometen, Meteoriten und Zwergplaneten 24.4 815
Zusammenfassung 824
Wiederholungsfragen 825
Glossar 827
Register 851