Flächen

Geomorphologie (für Vordiplom) 

Volker Häring 

Flächen 

Talbildung typisch für Subarktis und Gebiete mit ganzjähriger oder 

jahreszeitlich überwiegender Niederschläge. 

Flächenbildung für wechselfeuchte Tropen und Subtropen (wegen 

verstärkter chemischer Verwitterung). 

Rumpffläche 

• Rezente oder fossile Landoberfläche 

• Ünabhängig von Faltungsstrukturen, Bruchlinien oder Verwerfungen 

als leicht gewellte Ebenheiten festen Gesteinsgrund kappen. 

• Fehlende Beziehung zum inneren Bau des Gebirges lässt erkennen, 

dass sie keine Strukturformen, sondern Skulpturformen sind, also 

auf Abtragungsvorgängen beruhen 

Abrasionstheorie 

Abhobelnde Wirkung von Brandungswellen und Rückwanderung des Kliffs. 

Gleichzeitig Landsenkung, da die Abrasionsplattform sonst auf einer 

geringen Entfernung der Küste totlaufen 

Zyklentheorie von William M. Davis: 

Jede Landschaftsform befindet sich in einem Teil eines Zyklus. Er beginnt 

nach einer starken Hebung einer Scholle. Die Höhendifferenz zwischen 

dem Abtragungsgebiet und der Erosionsbasis führt zu einem schnellen, 

tiefen Einschneiden durch Flüsse. Das Reifestadium wird erreicht, sobald 

sich das Gefälle der Flüsse der idealen Ausgleichskurve nähert. 

Seitenerosion setzt verstärkt ein, Talflanken werden erniedrigt und 

Bergrücken abgerundet. Der Einebnungsvorgang geht weiter bis zur 

Entstehung einer Peneplain (Fastebene). Dies ist ein ganz flachwelliges 

Land mit sehr breiten Tälern und wenig ausgeprägten Geländeschwellen. 

Das Relief hat greisenhafte Züge angenommen und der Zyklus ist 

beendet. Das Ergebnis ist ein Endrumpf. Dieser ist erreicht, wenn alle 

geologischen Strukturen, wie Verwerfungen, Horste und Gräben 

ausgelöscht sind. Insgesamt unterscheidet er drei Stadien bis zur 

Ausbildung einer Endrumpffläche: Alle scharf ausgebildeten 

Geländeformen sind jugendlich. Alle weichen Geländeformen sind reif, 

und alle flachen greisenhaft. 

Ein erneuter Abtragungsprozess kann nur nach einer weiteren kräftigen 

Erhebung stattfinden. Dann wird der Zyklus ein weiteres mal durchlaufen. 

Die Theorie wurde aber stark kritisiert. Die Geländeformen hängen z. B. 

nicht nur mit dem Alter zusammen, sondern auch vor allem auch durch 

die Gesteinsart. Außerdem unterscheiden sich die Verwitterungs- und 

Abtragungsvorgänge je nach Klimazone und es entstehen 

charakteristische klimageomorphologische Prägeformen. 

Hauptargument gegen die Theorie ist die Tatsache, dass schon während 

der Hebung die Abtragung stattfindet. Nach Davis starten die 

Abtragungsvorgänge erst nachdem die Scholle schnell gehoben wurde. 

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Die Phasen der Hebung würden also mit den Phasen der Abtragung 

abwechseln. (Wilhelmy 2002, II 121f) 

Theorie des Primärrumpfs 

Nachweisbare Gleichzeitigkeit von Hebungs- und Abtragungsvorgängen: 

Es entsteht kein Gebirge, sondern Flachform bleibt bestehen. 

Rumpftreppe (auch Flächentreppe, Piemondtreppe) (nach Penck) 

Scholle steigt als Großfaltengewölbe auf, gleichzeitig vergrößert sich von 

Hebung betroffener Raum nach außen. 

Abtragung beginnt von Erosionsbasis her. Sie erfasst zunächst 

Randgebiete und arbeitet sich bergwärts vor 

Dadurch Entstehung sanfthügeliger Rumpfflächenlandschaft, die ein von 

Abtragung noch verschont gebliebenes zentrales Bergland umschließt 

Jedoch Durchdringung des Sockels, durch breite auf Rumpffläche 

bezogene Talböden. Rumpftreppenkuppeln mit ringförmig angeordneten 

Flächenstockwerken sind Folgen schildförmiger Aufwölbung einer 

Scholle(Brocken im Harz) 

Kritik: die abwechselnden tektonischen Ruhephasen sind eher untypisch, 

typisch wäre eine kontinuierlich andauernde Hebung mit größerer und 

geringerer Hebungsintensität 

Klimagenetische Vorzeitform. Heute Bildung in wechselfeuchten Tropen 

bis in 2000m Höhe. 

Genese vorzeitlicher Rumpfflächenlandschaften 

In dt. Mittelgebirgen in verschiedenen Abschnitten des Tertiär gebildet 

(wärmeres Klima => mehr chemische Verwitterung, andere 

Verwitterungsbedingungen, wie in wechselfeuchten Tropen heute, zugleich 

tektonische Ruhe) 

Theorie der „Doppelten Einebnungsflächen“ (Büdel, J.) 

• Wegen großer Mächtigkeit tropischer Verwitterungsdecken 

aufgestellt 

• Obere Einebnungsfläche: Oberfläche der Verwitterungsdecke 

• Untere Einebnungsfläche: Auflagefläche des 

Verwitterungsmantels gewachsenen Fels 

Untere Einebnungsfläche („Verwitterungsbasisfläche“ nach Büdel): 

• Frontfläche an der Verwitterung entlang von Klüften das Gestein 

zersetzt 

• Dadurch Entstehung von Grundhöckerflächen 

• Bei Abtragung des Verwitterungsmantels Freilegung einer 

Grundhöckerlandschaft mit Schildinselbergen 

Obere Einebnungsfläche 

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• Spülfläche, Abtragung vor allem Anfang der Regenzeit 

• Wasser fließt vorwiegend oberflächlich ab, erst mit zunehmender 

Durchfeuchtung Eindringen des Wassers in den Untergrund 

• Aufbereitung anstehenden Gesteins an Basis feuchtwarmer 

Verwitterungsdecke 

• Verwitterungsendprodukte werden von regenzeitlichen Spülfluten 

aufgenommen und in Flüssen abtransportiert 

• Flüsse reichen nicht bis zum Gesteinsuntergrund (dort also keine 

Erosionsarbeit), sondern nur in Verwitterungsdecke 

• Sie überprägen nur die Spüloberfläche 

• Eigentliche Flächenbildung durch Spülfluten (nahezu ganz eben) 

• Fortschreitende Abtragung der Verwitterungsdecke führt zu 

Freilegung der Grundhöcker. Die höchsten von ihnen tauchen als 

flachbucklige Schildinselberge auf. 

Altersdatierungsmethoden 

Korrelationsmethode 

Verknüpfung von wechselgliedrigen Ablagerungen: Jedem 

Abtragungsprozess auf Flächen und an Steilrändern in einem 

Hebungsgebiet entspricht Ablagerung entstandener Sedimente im 

nächstgelegenen Senkungsfeld. 

Schichtenfolgen lassen sich mit spiegelbildlich dazu angeordneten Flächen 

korrelieren. D. h. unterste Sedimente entsprechen höchster und somit 

ältester Fläche. 

C14 Methode 

• Methode zur Altersdatierung 

• Durch Stoffwechselprozesse bleibt das Niveau von Kohlenstoff 14 in 

einem lebenden Organismus in konstantem Gleichgewicht mit dem 

Niveau der Atmosphäre oder des Meeres 

• Mit dem Tod des Organismus beginnt Kohlenstoff 14 mit einer 

konstanten Geschwindigkeit zu zerfallen 

• der Kohlenstoff wird dann nicht mehr durch das Kohlendioxid in der 

Atmosphäre ersetzt 

• Der schnelle Zerfall von Kohlenstoff 14 begrenzt im allgemeinen den 

Datierungszeitraum auf ungefähr 50 000 Jahre, in manchen Fällen 

kann er bis 70 000 Jahre erweitert werden 

• Die Unsicherheit bei der Messung erhöht sich mit dem Alter der 

Probe 

• Aufgrund der rezenten hohen CO2 Konzentration in der Atmosphäre 

ist diese Methode auch bei jungen Bäumen nicht mehr anwendbar 

Pollenanalyse 

• Messung des Gehalts an Pollen von Sedimenten, fossilen Böden, 

Torfen oder Mooren aus der jüngeren Erdgeschichte 

• Zur Ermittlung der früheren Vegetationsverhältnisse 

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• Basiert auf der Erhaltungsfähigkeit der Pollen und Sporenhäute 

• Die Außenschicht der Pollen bleibt erhalten 

• Kann selbst durch starke Säuren nicht zerstört werden, aber durch 

Oxidation 

• Unter Luftabschluß sind sie also unbegrenzt haltbar 

• Sedimentiert werden jene Pollen, die der Wind verbreitet 

• Leider nicht bei allen Pflanzen der Fall 

• Pollenkonzentration auch von Ort zu Ort im selben Klima 

verschieden 

Dendrochronologie 

• Methode zur relativen und absoluten Datierung klimageschichtlicher 

Ereignissedurch Zählung der Jahrringe fossiler oder vorzeitlicher 

Hölzer und dem Vergleich unterschiedlicher Jahrringabstände mit 

bekannten Jahrringdiagrammen (durch Balken aus historischen 

Gebäuden, etc.) 

• Trockene und kalte Jahre ergeben einen geringeren Zuwachs an 

Holzsubstanz als warme feuchte Jahre 

• Daraus lassen sich typische Jahrringabfolgen bestimmen 

• Einordnung der Hölzer bis ca. 2000 Jahre zurück 

Weitere Datierungsmethoden siehe Vegetationsgeographiereferate!!! 

Aktualistisches Prinzip 

• Vergleichsprinzip 

• Beruht auf der Idee, dass Prozesse der Vergangenheit sich unter 

den gleichen Rahmenbedingungen wie in der Gegenwart vollzogen 

haben 

Strukturangepasste Flächen 

Schichttafellandschaft: Horizontale Schichtlagerung 

Schichtstufenlandschaft: leichter (bis 8°) gleichsinniger Schichteinfall 

Schichtkammlandschaft: bei steileren Schichteinfallen. 

Vorraussetzungen für eine Schichtstufenlandschaft 

• vertikal wechselnde Sedimentserie unterschiedlicher 

Widerstandsfähigkeit 

• Wechselfolge widerständiger, wasserdurchlässiger und weniger 

widerständiger wasserstauender Schichten, die tektonisch leicht 

schräg gestellt sind 

• Rückwanderung durch rückschreitende Erosion (Quellaustritte, 

Rutschungen, => NS notwendig! 

• denudative Abtragung und lineare Tiefenerosion 

Unterteilung in: 

• Stufenfläche (Landterrasse) 

• Stufenhang 

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• Zeugenberge 

Stufenfläche 

Wenig Oberflächenfluss, Versickerung des NS-Wassers 

Stufenhänge 

Oberhangbereich: Steilabfall, darunter folgt im Sockelbildner ein flacher 

konkaver Sockelhang 

Oberkante des Steilabfalls (Trauf) ist selten identisch mit höchstem Punkt 

der Stufe (First). Zwischen Trauf und First befindet sich der zum 

Stufenrand leicht abdachende Walm (Walmstufenhang). 

Häufig Quarzschotterfunde auf Schwäbischer Alb als Spuren ehemaliger 

Flusstätigkeit sowie von Verwitterungslehmen mit eingebetteten 

Quarzgeröllen und Bohnerzen auf traufnahen Teilen der Stufenflächen. 

Weist auf hohes Alter der Flächen und auf ehemalige Flussläufe hin, die 

Einebnung im Sinne einer Rumpfflächenbildung bewirkt haben könnten. 

Gebirgsfußflächen: Pedimente und Glacis 

Gebirgsfußflächen sind scharfrandig oder durch schmale Übergangszone 

gegen höheres Gebirgsrückland abgesetzte Ebenheiten. Sie beginnen mit 

relativ starkem Gefälle (10-15°) und gehen allmählich in die beckenartige 

Fußregion oder subsequente Talungen über. 

• Bestehen aus oberem schuttfreien oder mit dünnem Schuttschleier 

überzogenen Pediment und unterem aus mächtigem allochtonem 

Schotterkörper aufgebauten Glacis, das in feinkörnige Salztonebene 

übergehen kann. 

• Entstehung gebunden an semiaride bis aride Klimate mit fehlender 

autochton entstandener Bodendecke. 

• Wichtig aber, dass es nur kurze Niederschlagsperioden von großer 

Heftigkeit gibt 

• Gesteinsart unbedeutend, wird alles gekappt, lediglich 

Geschwindigkeit des Pedimentwachstums davon abhängig 

Pedimente: 

• Kappungsflächen über anstehendem festem Gestein. 

• Gelegentlich Dreiecksbuchten 

Glacis: 

• Überziehen morphologisch weiche, jüngere Gesteine oder 

Sedimentdecken, unter die in der Regel Felsfußflächen eintauchen 

• Sind also schuttbedeckte Pedimente 

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Verwirrendes 

Morphographie 

• Auch Geomorphographie 

• Formbeschreibung zur Charakterisierung des Georeliefs nach 

Gestalt, Ausmaßen und Vergesellschaftung 

Morphogenese 

• Auch Geomorphogenese 

• Gesamtheit aller endogenen und exogenen Prozesse, die zur Bildung 

des Georeliefs führen 

Morphostruktur 

Geomorphologisch-geotektonischer Begriff, der sich auf die Entstehung 

von Großformen und den Zusammenhang zwischen der Entwicklung des 

Georeliefs und der Bewegung des geologischen Untergrundes bezieht 

Morphochronologie 

Auch Geomorphochronologie 

Datierung des Georeliefs 

Vorzeitformen 

Formen, die nicht unter aktuellen Klimabedingungen entstanden sind und 

heute überprägt werden 

Beispiele: Moränen, fossile Böden, versteinerte Dünen) 

Jetztzeitformen 

Formen, die unter aktuellen Klimabedingungen entstanden sind 

Endogene Faktoren 

Innenbürtige Kräfte der Erde: Krustenbewegung, Magmenaufstieg 

Exogene Prozesse: Aussenbürtige Kräfte der Landschaftshülle: 

versuchen die geschaffenen Formen abzutragen, auszugleichen, 

einzuebnen 

Hypsographische Kurve: gibt an wie viel Prozent der Erdoberfläche 

einer best. Höhenlage zukommt 

Flachgebiete: in 3 bis 6km Tiefe liegende Tiefseeböden mit 51% 

in 0 bis 1000m Höhe liegende Flachländer mit 26,5% 

Extreme Tiefgebiete: Tiefseerinnen: 0,5% 

Extreme Hochgebiete: über 3000 m Höhe: 1,2% 

Sial 

Äusserste Schicht des Erdmantels 

Vorwiegend aus Silicium und Aluminium zusammengesetzt als sauer 

kristalline Gesteine, unter denen Granit vorherrscht 

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Sima 

Folgt unter Sial 

Vorwiegend Silicium und Magnesium, die basische Silikate bilden =>v.a. 

Gabbro 

Großformen der Erde 

Faltengebirge mit vorgelagerten (verfüllten) Randsenken 

Tiefseerinnen 

Mittelatlantischer Rücken 

Randschwellen von Kontinenten 

• Ränder von Kontinenten oft aufgebogen (z.B. Afrika) 

Kontinentaltafel 

• Flachmeere des Schelfs 

o reicht von 0 bis -200m und wird dort vom Kontinentalabhang 

abgelöst 

o wirtschaftlich wichtig 

o Während glazial Festland 

o Günstige Sedimentationsbedingungen 

o Flachmeerbereich günstig für Schiffsverkehr, Fischerei, 

Bodenschatzabbau 

Erdkrustenbewegung und Georalief allghemein 

Epirogenese 

• Verbiegen der Kruste ohne Bruchbildung 

• Großräumige langsame Hebungen und Senkungen 

Orogenese 

• Faltung, Verschiebung, Überschiebung mit Brüchen 

Antezedenz 

• „Vorherschreiten“ 

• Fluß war schon da, bevor sich Gebirge aufwölbte 

• Antezendetes Durchbruchstal: Wenn Tiefenerosion die Hebung eines 

Gebietes ausgleicht, ohne dass Fluss sein Bett verlagert 

Epigenese 

• Wenn Fluss bei Hebung des Gebiets durch Tiefenerosion auf 

härteres Gestein trifft, so schneidet sich der Fluss mit versteilten 

Wänden auch in dieses ein (=>epigenetisches Durchbruchstal) 

• Jedes antezedente Tal ist auch epigenetisch (weil Fluß auf härteren 

Gesteinsbereich stößt) 

• Nicht aber jedes epigenetische Durchbruchstal ist antezedent 

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Wirkung der Gesteinsbeschaffenheit 

Gesteinsart und –struktur ausschlaggebend 

Gesteinsart 

Mineralische Zusammensetzung, Gefüge und Klüfte wichtig 

Magmatite (Massengesteine) 

Vulkanite: feines Gefüge 

Plutonite: grobkristallines Gefüge 

Für Verwitterung ist chemische Zusammensetzung wichtig. Grobe Gefüge 

sind anfälliger für physikalische Verwitterung 

Sedimentgesteine 

• Konglomerate und Brekzien sind teilweise physikalisch resistenter als 

Sandsteine und Arkosen 

• Für Verwitterung Korngröße und Bindemittel, Klüfte durch Schichtung 

und Bankung entscheidend 

• Kleine Korngrößen (Ton) leicht verwitterbar und rutschgefährdet 

• Spezifische Verwitterungsformen (Schichtstufen, Schichtrippen… 

• Lockersedimente: noch nicht verfestigte Sedimente, leicht 

auswaschbar 

Konkordante Lagerung: gleichmäßig aufeinander lagernde Schichten 

Dikordante Lagerung: Unterbrechung der Sedimentation durch 

Abtragung 

Harte Gesteine: verwitterungsresistenter, neigen zu Vollformenbildung 

Weiche Gesteine: verwitterungsanfälliger, neigen zu schneller 

Abtragung, zur Ausräumung oder sogar zur Hohlformbildung 

Klüfte, Porosität Angriffsflächen für chemische Verwitterung 

Tektonische Klüfte: 

• Folge der Druck und Zugvorgänge der Erdkruste 

• In dichten Gesteinen besonders gut entwickelt 

• Kommen in allen Gesteinen vor 

Absonderungsklüfte 

• Treten fast nur in Magmatiten auf 

• Unterschied zu tektonischen Klüften: Räumlich begrenzte 

Ausdehnung und sie halten selten eine best. Richtung ein, sowie 

best. Absonderungskluftsysteme für best. Gesteine 

• z.B. Basalt: 6-kantige Säulen 

Entlastungsklüfte 

• Parallel zu Hängen 

• Entweder Ursache für Hangbildung oder Reaktion des Hanges, wenn 

einseitig der Druck nachlässt (z.B. durch Gesteinsabbau) 

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Schieferung 

• Durch gerichteten Druck vor allem in tonigen Gesteinen 

• Dünnblättrige Schichtung 

• Wenn horizontale Lage, dann resistenter 

• Wenn vertikale Lage, dann anfällig, da eine Schieferfläche nach der 

anderen abbricht 

Verwitterung 

Verwitterungsdecke (auch Regolith): oberflächliche Schuttdecke liegt 

auf dem gesunden Gestein 

• In Frost- und Trockenklimaten dominiert physikalische Verwitterung, 

in warmen und feuchten Klimaten die chemische 

• Inhomogene Gesteine verwittern schneller als massige homogene 

aufgebaute Gesteine. 

• Größere Angriffsfläche bei starker Zerklüftung 

Bankung 

• Dickplattige Absonderung von magmatischen Gesteinen oder durch 

deutliche Grenzflächen untergliederte Schichtpakete von 

Sedimenten 

Schichtung 

• Durch Schichtfugen abgegrenzte Abfolge von Sedimentlagen 

• Schichtfugen sind Leitwege für Verwitterung 

Schieferung 

• Unabhängig von Schichtung tektonisch ausgeprägtes Parallelgefüge 

in Metamorphiten 

a) Physikalische Verwitterung 

• Mechanische Zerstörung des Gesteins durch Lockerung des Gefüges 

ohne chemische Veränderung 

• Damit vergrößert sich die Angriffsfläche für chemische Verwitterung 

1. Salzsprengung 

• Salze werden durch Regenfälle gelöst. Danach steigen sie kapillar 

auf, das Wasser verdunstet, sie kristallisieren aus und üben 

einen Kristallisationsdruck aus. Bei erneuter Befeuchtung kommt 

es zu starker Volumenvergrößerung 

• Spielt sich in Klüften und Poren von Gesteinen ab, wenn sich dort 

zuvor Salz abgelagert hat 

• Typisch für wechselfeuchte bis aride Klimate 

2. Frostsprengung 

• Durch Frostwechsel verursachte Verwitterung 

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• Wasser dringt in Klüfte ein und gefriert (Volumenzunahme um 

11%) 

• Gesteine werden gesprengt 

• Andere Theorie: Gefrierendes Wasser zieht Wasserteilchen an, es 

bilden sich wachsende Eiskristalle und durch diese wird das 

Gestein gesprengt 

3. Insolationsverwitterung 

• Abwechselnde Erwärmung (Volumenzunahme) und Abkühlung 

(Volumenabnahme) eines Gesteins sorgt für Lockerung des 

Gefüges 

• Vorraussetzungen: starke Sonneneinstrahlung bei fehlender 

Vegetation, starke Ausstrahlung bei Nacht, plötzliche Abkühlung 

durch Regen 

• Besonders in gebieten mit großen Temperaturschwankungen 

Spannungen lösen folgende Wirkungen aus: 

Desquamation: (=Abschuppung) feinplattige Schuppen lösen sich 

oberflächlich ab 

Grusiger Zerfall: entsteht durch dauerndes Ausdehnen und 

Zusammenziehen der Gemengteile, dadurch Lockerung des Gefüges an 

den trennflächen der Gemengteile 

Kern- und Trümmersprünge: Zerspringen von Blöcken längs 

scharfer Flächen 

4. Verwitterung in der Brandungszone 

• Durch Einpressen von Wasser und Luft in Gesteinsfugen kommt 

es zur Lockerung 

5. Durchfeuchtung und Austrocknung 

6. Druckentlastung durch Erosion des aufliegenden Materials 

7. physikalisch-biologische Verwitterung (Wurzelsprengung) 

8. Hydratationsverwitterung 

• Durch Wasseranlagerung im Kristallgitter kommt es zur 

Aufquellung der Minerale (z.B tonige Gesteine) 

• Diese Volumenvergrößerung sorgt für eine Gefügelockerung 

• Übergangsglied zur chemischen verwitterung 

b) Chemische Verwitterung 

Veränderung der Zusammensetzung oder Umwandlung von Mineralen. 

Beruht im wesentlichen auf der lösenden Kraft von Wasser, das umso 

aggresiver wird, je mehr Säuren und Salze enthalten sind. 

1. Hydrolyse (Silikatverwitterung) 

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• Ausgangsmaterial sind Silikate 

• H+ Ionen des Wassers verdrängen die Kationen der Silikate 

• Die freien Kationen gehen verschiedene lösliche Bindungen ein 

und werden durch das Grundwasser abgeführt 

• Es kommt zur Neubildung von Mineralien (Gruppe der 

Tonminerale) 

• Diese sind sehr quellfähig und sind zum Kationenaustausch 

befähigt 

2. Oxidation (und Reduktion) 

• Eisenhaltige Minerale werden durch Wasser und Sauerstoff 

umgewandelt 

• Anlagerung von O und OH, dadurch Volumenvergrößerung 

• Rötliche und und bräunliche Verfärbung 

3. Lösungsverwitterung 

• Dazu zählen Karbonat- und Salzverwitterung 

• Anreicherung von CO2 im Wasser 

• Durch Verdunstung, Übersättigung oder CO2 Verlust 

4. biologisch-chemische Prozesse 

Wollsackblöcke 

• Stark kantengerundete grobe Blöcke 

• Vorraussetzung sind stark zerklüftete Gesteine 

Kommt in verschiedenen Klimaten vor 

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Flächen

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