Bachelor

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Modul ‚System Erde‘ – Vorlesung: ‚Grundlagen der Geowissenschaften‘


Teilbereich ‚Sedimentologie, Exogene Geologie, Paläoklima‘: Frank Sirocko
Teilbereich ‚Sedimentgesteine‘ im Kurs ‚ Gesteine und Fossilien‘: Klemens Seelos


Ringvorlesung, der die Geowissenschaften als ganzes "System Erde" darstellt, um Verbindungen zwischen den Subfächern zu betonen. Hierzu gehören die Vermittlung des Aufbaus der Erde sowie das Wissen um die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre und Lithosphäre. Es gilt die Zusammenhänge von Plattentektonik, Stoffkreisläufen, chemischer und biologischer Evolution zu erkennen und somit das Verständnis über die Dynamik des gesamten Systems Erde zu fördern.
 
Ausgewählte Themen sind: Einführung in die Geowissenschaften und ihr Platz in den Naturwissenschaften; Geowissenschaften in Mainz; Berufschancen und Subfächer der Geowissenschaften; Skalen in Raum und Zeit und die Wichtigkeit dreidimensionaler Vorstellungen in den Geowissenschaften; Entstehung des Sonnensystems, Akkretionsgeschichte der Erde und des Mondes; Aufbau und physikalische sowie chemische Differentiation der Erde, Einführung in die radiometrische Altersbestimmung; Schalenbau der Erde und Nachweise aus der Geophysik; Gesteinszyklus; Verwitterung, Sedimenttransport und Sedimentarten; Geowissenschaftliche Untersuchungsmethoden im Gelände und Labor; Magmatite (systematisch) - Plutonite und Vulkanite; Vulkane und Eruptionsarten; Überblick über die Plattentektonik; Klastische Sedimente und Ablagerungsprozesse; Diagenese; Karbonatsedimente und Ablagerungsmilieus; Evaporite; Fossilien als Funktion der Zeit und Entwicklung der Lebensräume; Eiszeiten; Grundzüge paläogeographischer und paläoklimatischer Rekonstruktionen; Biostratigraphie und erste Überblick über die Erdgeschichte; Umriss der atmosphärischen und ozeanischen Zirkulation mit Zeitskalen; Metamorphose – Definition und P-T Bedingungen; Mineralogie, Zonen und Fazies; Mineralstabilitäten und Fazieseinteilung; Wasser und Deformation in der Metamorphose; Metamorphe Reaktionen; Hinweise für Ungleichgewichte.
 
Die Übungen "Gesteine und Fossilien" begleiten zeitgleich die Ringvorlesung und geben einen Überblick über die wichtigsten Gesteine (Sedimente, Magmatite und Metamorphite; Minerale werden in einem anderen Modul zeitgleich behandelt) sowie einige der bekanntesten zeittypischen Phanerozoischen Fossilarten.
 

Modul ‚Geologische Geländearbeit‘ – Exkursion ‚Mainzer Becken‘ und ‚Geländepraktikum‘


Teilbereich ‚Mainzer Becken‘: Frank Sirocko,
Beteiligung am Geländepraktikum: Klemens Seelos


Die Übungen „Karten & Profile“ vermitteln die Grundlagen der geologischen Arbeitsmethoden zur qualitativen und quantitativen Auswertung geologischer Karten und Profile: Was sind geologische Karten, wie werden sie hergestellt und wie kann man sie auswerten? Dazu werden in unterschiedlichen Fallbeispielen geologische Schnitte konstruiert und schließlich geologische Karten konstruktiv ausgewertet. Ebenso werden einfache Verfahren zur Konstruktion geologischer Karten anhand vorgegebener Geländedaten eingeübt.
 
Die Geländeübungen münden in die Ableitung des geologischen Werdegangs eines Geländeabschnittes aus der geologischen Karte und finden als Gruppenübung im Gelände statt. Sie richten sich an die Studierenden des ersten Jahres und vermitteln die grundlegenden Arbeitsmethoden des Geowissenschaftlers im Gelände. Dabei lernen die Studierenden den Gebrauch von Karte und Kompass, die Orientierung im Gelände, die räumliche Lage und das Einmessen von geologischen Strukturen, die Ansprache der wichtigsten Minerale, Gesteinstypen und Fossilien im Gelände sowie deren grobe Zuordnung zu geologischen Prozessen. Dieser Kurs ist eine Vorstufe zur eigenständigen Kartierungen im Modul „Geologisches Kartieren“ (3. Studienjahr).
 
In eintägigen Exkursionen werden verschiedene geowissenschaftliche Themen vor Ort im Gelände in den ausgewählten Regionen im Umfeld von Mainz (z.B.: Eifel, Mainzer Becken, Odenwald) behandelt und vertieft. Es geht darum, Minerale und Mineralparagenesen aller Gesteinsgruppen mit bloßem Auge und mit der Lupe zu erkennen, und daraus zusammen mit Gefügemerkmalen ein Gestein abzuleiten. Strukturen (tektonisch, sedimentär, magmatisch und metamorph) auf verschiedenen Maßstäben werden untersucht und Kenntnisse aus zusammenhängenden Gesteinspaketen werden herangezogen und geübt. Beobachtungen im Gelände werden dabei mit theoretischem Wissen verknüpft.

 

Modul ‚Sedimentologie‘, Vorlesungen: ‚Sedimentologie‘, ‚Exogene Geologie‘, Übung ‚Exogene Geologie‘


Vorlesungen: Frank Sirocko, (Modulverantwortlicher)
Übung: Klemens Seelos


Dieses Modul präsentiert einen vertiefenden Überblick über sedimentbildende Prozessabläufe und deren Identifikation in Gesteinen verschiedener Ablagerungsräume. Sedimentologie befasst sich mit der Entstehung von Lockersedimenten und Sedimentgesteinen, die mehr als 75 % der Erdoberfläche ausmachen. Sedimentologie umfasst Ursachen, Prozesse und Mechanismen zur Bildung und Füllung sedimentärer Becken. Grundlagen der Sedimentologie, welche in der Vorlesung vermittelt werden, sind in fast allen geowissenschaftlichen Berufen und Tätigkeitsfeldern insbesondere in den Bereichen Georessourcen (Massenrohstoffe, fossile Energieträger) und Umwelt (Hydrogeologie, Raumplanung) von essentieller Bedeutung. Die Grundlagenkenntnisse werden in Geländeübungen zur Entschlüsselung des Inventars erdgeschichtlicher Vorgänge für Fragen der Paläoklimatologie und der Exploration sedimentärer Lagerstätten angewandt.
 
Es werden in Laborübungen mit praxisnahe Analysen, z.B. Korngrößenanalysen, genetische Interpretation von Siebkurven für Fluss-, Löss-, Dünen-, Strand-, Watt-, Kontintentalhang-, Tiefseeablagerungen durchgeführt. Ursachen bedeutsamer exogener Prozesse wie Meeresströmungen, El Niño, Meeresspiegel, Inlandgletscher der letzten Vereisung, Vegetationsentwicklung etc., werden erläutert. Die Bedeutung dieser exogenen Prozesse für die Bildung von Erdölmutter und-speichergesteinen wird herausgearbeitet. Gleichzeitig vermittelt der Kurs eine Einführung in die regionale Geologie, insbesondere die Bildung von Flüssen und Seen in Deutschland im Kontext von gebirgsbildenden Prozessen, Eis-isostatisch angeregter Neotektonik, Halokinese und Vulkanismus.