Karsthydrographie und physische Speläologie

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1. Verfasser: Bögli, Alfred 1912-1998 (VerfasserIn)
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Sprache:German
Veröffentlicht: Berlin [u.a.] Springer 1978
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adam_text Titel: Karsthydrographie und physische Speläologie Autor: Bögli, Alfred Jahr: 1978 Inhalt 1. Verkarstungsfähige Gesteine.......................... 1 1.1 Einleitung...................................... 1 1.2 Evaporite....................................... 2 1.2.1 Anhydrit und Gips................................. 2 1.2.2 Steinsalz, Halit................................... 3 1.3 Karbonatgesteine: Kalk und Dolomit.................... 4 1.3.1 Kalk und Dolomit................................. 4 1.3.2 Unterschiede zwischen Kalk und Dolomit................. 6 1.3.3 Kalke......................................... 6 1.3.4 Textur des Kalkes................................. 8 1.3.5 Durchlässigkeit von Kalkgestein........................ 9 1.3.6 Riffe.......................................... 11 2. Lösungsvorgänge an verkarstungsfähigenGesteinen, Korrosion. ... 13 • 2.1 Auflösung von Gips und Steinsalz....................... ^ 2.2 Auflösung der Karbonatgesteine........................ 16 2.2.1 CO2 beidseits der Interface Luft/Lösung.................. 19 2.2.2 Zur Kinetik des CO2............................... 25 2.2.3 Auflösung von CaCO3.............................. 29 2.2.4 Einfluß der Fremdionen............................. 34 2.2.5 Mischungskorrosion................................ 36 2.2.6 Abkühlungskorrosion und thermische Mischungskorrosion...... 39 ? 2.2.7 Druckabhängigkeit von Kalklösungen.................... 41 2.2.8 Gegenüberstellung und Wertung der Korrosionstypen.......... 41 2.2.9 Weitere Möglichkeiten der Korrosion in der phreatischen Zone. ... 46 2.3 Karstdenudation.................................. 47 3. Übersicht über den Exokarst.......................... 51 3.1 Karren, die Kleinformen der Korrosion................... 51 3.1.1 Allgemeines..................................... 51 3.1.2 Das genetische System der Karrenformen.................. 54 3.1.3 Karren und Karsthydrographie......................... 61 3.1.4 Pseudokarren.................................... 61 3.2 Kleine geschlossene Karsthohlformen.................... 61 3.2.1 Dolinen........................................ 61 Inhalt A 3.2.2 Zur Morphologie der Dolinen......................... 63 3.2.3 Cenotes....................................... 65 3.2.4 Karst-Windows und Karstgulf......................... 65 3.2.5 Cockpits...................................... 66 3.2.6 Uvalas (slowenisch)............................... 66 3.3 Korrosionsebenen................................ ^ Ë- 3.4 Fluviokarstfbrmen: Karsttäler, Trockentäler............... 67 m 3.5 Glaziokarst..................................... ( ~f 3.6 Poljen........................................ 70 4. Endokarst und Karsthydrographie..................... 74 4.1 Einleitung..................................... 74 f 4.2 Herkunft des Wassers im Endokarst..................... 76 5. Physikalisches Verhalten der Karstwässer.................. 78 5.1 Hydrographische Wegsamkeit - karsthydrographische Wirksamkeit - Fließgeschwindigkeit............................. 78 5.2 Einzugsgebiet - Vorfluter........................... 81 5.3 Seichter und tiefer Karst............................ 82 5.4 Dnickfließen - freies Fließen; der Höhlenfluß............. 83 5.5 Piezometrische Oberfläche.......................... 85 5.5.1 Einleitung..................................... 85 5.5.2 Statischer Karstwasserkörper......................... 86 5.5.3 Kontinuitätsgleichung............................. 86 5.5.4 Theorem von Torricelli (Ausflußgesetz).................. 88 5.5.5 Druckverlust im fließenden Wasser..................... 90 5.5.6 Reibungsverluste - Druckverluste...................... 91 5.5.7 Analyse eines unzugänglichen Gerinnes.................. 94 5.5.8 Kavitation..................................... 98 5.6 Poljen als karsthydrographische Regelfaktoren............. 98 6. Die karsthydrographischen Zonen...................... 100 6.1 Einleitung..................................... 100 6.2 Vadose Zone................................... 102 6.2.1 Inaktive vadose Zone.............................. 102 6.2.2 Zubringer................................ 102 6.2.3 Hochwasserzone......................... 103 6.3 Phreatische Zone............................ IO3 7. Karsrwasser - Grundwasser.................... 113 7.1 Einleitung...................... 113 7.2 Das unterirdische Wasser.............. 115 Inhalt XI 7.3 Karst barré ................................... 117 7.4 „Blockierter Karst ............................... 117 8. Unterirdische Karstniveaus.......................... 119 8.1 Einleitung..................................... 119 8.2 Höhlenniveau vom Piezometerflächentyp - Evolutionsniveau ... 120 8.3 Höhlenniveau vom Flußbettyp........................ 122 9. Karstquellen.................................... 123 9.1 Einleitung..................................... 123 9.2 Einteilung der Karstquellen.......................... 124 9.3 Stromquellen, Vauclusequellen....................... 127 9.4 Periodische Quellen - intermittierende Quellen (Heberquellen) — Hungerbrunnen................................ 128 9.4.1 Periodische Quellen............................... 128 9.4.2 Intermittierende Quellen, Heberquellen.................. 129 9.4.3 Hungerbrunnen - episodische Quellen................... 131 9.5 Subaquatische Quellen............................. 132 9.5.1 Sublakustrine Quellen............................. 132 9.5.2 Submarine Quellen - Vruljen........................ 133 9.5.3 Die Meermühlen von Argostoli........................ 134 9.6 Physikalisch-chemische Eigenschaften des Karstquellenwassers. .. 137 9.6.1 Quellschüttung.................................. 137 9.6.2 Temperaturgang................................. 139 9.6.3 Chemismus der Quellwässer.......................... 140 10. Markierungsstoffe................................ 141 10.1 Markierungsstoffe — Tracer.......................... 141 10.2 Durchgangskurve der Markierungsmittel.................. 144 11. Inkasion...................................... 147 12. Speläomorphologie, die Formenwelt der unterirdischen Abtragung 154 12.1 Einleitung..................................... 154 12.2 Großformen.................................... 154 12.2.1 Gänge — Gangquerschnitte.......................... 155 12.2.2 Wirbelkanalgänge................................. 158 12.2.3 Dom - GlockenhöhJe - Halle........................ 159 12.2.4 Schächte...................................... 159 12.3 Kleinformen.................................... 161 12.3.1 Höhlenkarren................................... 161 12.3.2 Kolke........................................ 163 12.3.3 Fließ-und Deckenfazetten.......................... 165 XII Inhalt 13. Höhlensedimente................................. 169 13.1 Klastische Sedimente.............................. 169 13.1.1 Grobklastische Höhlensedimente...................... 170 13.1.2 Feinklastische Sedimente........................... 170 13.1.3 Ablagerungsbedingungen............................ 172 13.1.4 Interpretation eines Sedimentprofiles................... 177 13.1.5 Tonmineralien -Schweremineralien.................... 179 13.1.6 Kleinformen feinklastischer Sedimente.................. 179 13.2 Organische Sedimente............................. 181 13.2.1 Phytogene Sedimente.............................. 181 13.2.2 Koprogene Sedimente............................. 182 13.2.3 Höhlenphosphate................................ 182 13.3 Chemische Sedimente.............................. 184 13.3.1 Kalkablagerungen................................ 184 13.3.2 Höhlensulfate, Gips............................... 201 13.3.3 Höhlenmineralien................................ 203 14. Speläogenese................................... 206 14.1 Die Rolle von Klüften und Schichtfugen in der Speläogenese .... 206 14.2 Die Entwicklung von der Fuge zum Höhlengang unter phreatischen Bedingungen.................................... 207 14.3 Die Entwicklung zum Höhlenniveau.................... 211 14.4 Primäre und sekundäre vadose Höhlenbildung.............. 213 14.5 Erweiterung der Fugen............................. 216 14.6 Phasen der Hohlraumentwicklung...................... 218 15. Speläometeorologie — Speläoklimatologje................ 221 15.1 Luftbewegung in Höhlen............................ 221 15.1.1 Exogene Faktoren von Druckdifferenzen................. 222 15.1.2 Endogene Ursachen von Druckdifferenzen................ 223 15.1.3 Höhlen winde als Folge der Temperaturgegensätze zwischen der freien Atmosphäre und dem Bergesinnern................ 225 15.1.4 Luftbewegung durch fließendes Wasser.................. 229 15.2 Höhlentemperaturen.......................... 230 15.3 Luftfeuchtigkeit............................. 233 16. Eishöhlen....................... -,-,, 17. Klassifikation der unterirdischen Hohlräume............ 238 17.1 Höhlendefinition.................. 23« 17.2 Genetische Klassifikation ....... 9o8 17.2.1 Primärhöhlen................. . . . .[ ............. 239 Inhalt XIII 17.2.2 Sekundärhöhlen................................. 240 17.3 Geologisch-petrographische Klassifikation................ 241 17.4 Klassifikation nach der Größe........................ 242 17.5 Klassifikation nach hervorstechenden Merkmalen........... 244 Anhang(A) Höhlensignaturen..................................... 245 Literatur........................................... 251 Sachverzeichnis....................................... 269 Tafeln............................................. 279
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