Geologische Kartenarbeit mit Modellen 2: Schichtstufe mit ... · Büroklammern zusammen, um so die...
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Earthlearningidea - http://www.earthlearningidea.com/ 1 Geologische Kartenarbeit mit Modellen 2: Schichtstufe mit einfacher Geologie Ein eigenes 3D-Modell mit der Geologie einer Schichtstufe zeichnen und bauen Eine Schicht- oder auch Steilstufe ist ein Bergrücken mit einem steilen Abhang in der einen und einem sanften Abhang in der anderen Richtung. Von der Seite könnte die Steilstufe so aussehen: Schneiden Sie das Modell der Schichtstufe entlang den durchgezo- genen Linien aus. Knicken Sie es dann an den ge- strichelten Linien und streichen Sie es glatt. Schichtstufe, Version 1: Fügen Sie folgende Geologie hinzu. Verwenden Sie dabei die Schraffuren und Farben, die in der Legende auf der nächsten Seite angegeben werden. Heften Sie es dann mit Büroklammern zusammen, um so die 3D-Struktur zu veranschaulichen. Die Formationen dieser Gegend sind horizontal. Ein Bohrloch am Südende des Rückens zeigt, dass eine 200 m dicke Kalkstein-Schicht über einer 200 m dicken Sandstein-Schicht oberhalb einer Tonstein- formation liegt. Schneiden Sie dann entweder ein neues Modell aus oder drehen Sie das erste Modell von innen nach außen und zeichnen Sie dann einen Nord-Pfeil und den Maßstab ein. Beide benötigen Sie, um Version 2 anzufertigen. Schichtstufe, Version 2. Fügen Sie in dem Modell folgende Geologie hinzu. Heften Sie es dann zusammen, um die 3D-Struktur zu zeigen. Gesteinsausbisse zeigen an einigen Stellen ein Schichteneinfallen von 27 o nach Osten. Ein Bohrloch auf der Südseite des Rückens zeigt, dass eine 100 m dicke Sandsteinschicht über einer 200 m dicken Kalk- steinschicht oberhalb einer Tonsteinformation zu liegen kommt. Eine vertikale N-S gerichtete Verwerfung auf halbem Wege hangabwärts (Foto unten) zeigt, dass die Gesteins- abfolge nach Osten hin vertikal um 50m gehoben wurde. A 3D-Modell einer Schichtstufe zum Ausschneiden (Maßstab 1 cm = 100m) Foto P007370 für nicht- kommerzielle Verwendung in Schulen freigegeben mit Genehmigung des British Geological Survey, . Hier zusammenheft en Hier zusammenheft en N 100 m Picws Du, höchste Erhebung Brecon Beacons National Park in Süd Wales. Foto freigegeben durch SNappa2006 unter Creative Commons Attribution 2.0 Generic license. Abhang mit steilem Gefälle Abhang mit Niedrigem Gefälle Eine vertikale Verschiebung
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Geologische Kartenarbeit mit Modellen 2: Schichtstufe mit einfacher Geologie Ein eigenes 3D-Modell mit der Geologie einer Schichtstufe zeichnen und bauen
Eine Schicht- oder auch Steilstufe ist ein Bergrücken mit einem steilen Abhang in der einen und einem sanften Abhang in der anderen Richtung. Von der Seite könnte die Steilstufe so aussehen:
Schneiden Sie das Modell der Schichtstufe entlang den durchgezo- genen Linien aus. Knicken Sie es dann an den ge- strichelten Linien und streichen Sie es glatt.
Schichtstufe, Version 1: Fügen Sie folgende Geologie hinzu. Verwenden Sie dabei die Schraffuren und Farben, die in der Legende auf der nächsten Seite angegeben werden. Heften Sie es dann mit Büroklammern zusammen, um so die 3D-Struktur zu veranschaulichen.
Die Formationen dieser Gegend sind horizontal. Ein Bohrloch am Südende des Rückens zeigt, dass eine 200 m dicke Kalkstein-Schicht über einer 200 m dicken Sandstein-Schicht oberhalb einer Tonstein-formation liegt.
Schneiden Sie dann entweder ein neues Modell aus oder drehen Sie das erste Modell von innen nach außen und zeichnen Sie dann einen Nord-Pfeil und den Maßstab ein. Beide benötigen Sie, um Version 2 anzufertigen.
Schichtstufe, Version 2. Fügen Sie in dem Modell folgende Geologie hinzu. Heften Sie es dann zusammen, um die 3D-Struktur zu zeigen.
Gesteinsausbisse zeigen an einigen Stellen ein Schichteneinfallen von 27o nach Osten. Ein Bohrloch auf der Südseite des Rückens zeigt, dass eine 100 m dicke Sandsteinschicht über einer 200 m dicken Kalk-steinschicht oberhalb einer Tonsteinformation zu liegen kommt. Eine vertikale N-S gerichtete Verwerfung auf halbem Wege hangabwärts (Foto unten) zeigt, dass die Gesteins- abfolge nach Osten hin vertikal um 50m gehoben wurde.
A 3D-Modell einer Schichtstufe zum Ausschneiden (Maßstab 1 cm = 100m) A 3D cut out model of a cuesta (scale 1 cm = 100m)
Foto P007370 für nicht-kommerzielle Verwendung in Schulen freigegeben mit Genehmigung des British Geological Survey, .
Hier zusammenheft
en
Hier zusammenheft
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N
100 m
Picws Du, höchste Erhebung Brecon Beacons National Park in Süd Wales.
Foto freigegeben durch SNappa2006 unter Creative Commons Attribution 2.0 Generic license.
Abhang mit steilem Gefälle
Abhang mit Niedrigem Gefälle
Eine vertikale Verschiebung
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Legende für farbige und schwarz-weiß Versionen des Modells
Geologische Grenze Verwerfung Tonstein Kalkstein Sandstein Zwischen zwei Gesteinstypen Tonstein Kalkstein Sandstein Symbole, die den Einfallswinkel von horizontale abwärts einfallende Schichten vertikale Schichten (längste abwärts geneigten Schichten anzeigen Schicht zu angezeigtem Winkel Linie parallel zur Schichtung) ………………………………………………………………………………………………………………………………
Der Hintergrund Titel: Geologische Kartenarbeit mit Modellen 2: Schichtstufe mit einfacher Geologie. Untertitel: Ein eigenes 3D-Modells mit der Geolo-gie einer Schichtstufe zeichnen und bauen. Inhalt: Teil einer Reihe, in der das Erstellen von einfachen geologischen Karten eingeführt wird – mit Hilfe von 3D-Modellen. Eine Tabelle mit genaueren Angaben über die Arbeits-Reihe sowie Beschrei-bungen der langsamen Steigerung des räumlichen Denkvermögens finden Sie auf der letzten Seite. Geeignetes Alter der Schüler: 14 – 19 Jahre Zeitbedarf für die gesamte Aktivität: 30 min. Lernziele: SuS können: • Dem 3D-Blockmodell einer Schichtstufe
geologische Informationen zufügen (Bergrücken mit Abhängen unterschiedlicher Neigung);
• Die Informationen mit geologischen Grenzen in Verbindung bringen,
• Diese in ein 3D-Bild der Geologie hinein-interpretieren.
Kontext: Die SuS bekommen ein Foto einer Schichtstufe und sollen dann ein 3D-Modell der Landform aus einem Vorlagebogen ausschneiden. Für die erste Version sollten die SuS die Ausschneidevorlage verwenden; dann können sie für die zweite Version entweder ein neues Modell ausschneiden oder das erste Modell anders herum drehen. Schichtstufe, Version 1. Da die Schichten für dieses Modell horizontal verlaufen, ist das Einzeichnen der horizontalen Linien am seitlichen Profil in der korrekten Tiefe relativ einfach. Die SuS sollten erkennen, dass die Karte durch das Verbinden der Grenzen von der Oberseite des Profils mit geraden Linien komplett wird. Das veranschaulicht, dass je flacher der Hang ist, desto breiter das Ausstreichen der Schichten ist. Schichtstufe, Version 2. Dieses Modell zeigt eher die realistische Geologie einer Schichtstufe, da die meisten Schichtstufen durch einfallende Schichten gekennzeichnet sind. Dabei verläuft der einfallende Hang parallel zu den einfallenden härteren Gesteinen und der Steilhang durch-schneidet das weichere Gestein. Das zusätzliche Merkmal Verwerfung betont, dass die vertikalen Strukturen die Topographie genau zerschneiden. Die Richtung der Verwerfungshöhe sollte mit Hilfe
der halben Pfeile an den Seiten des Modells angezeigt werden. Das Foto P007370 der Verwerfung des BGS (British geological survey) zeigt tatsächlich Schichten blassen Tuffs und wurde an der Westseite des Llanberis Pass, North Wales, aufgenommen. Mögliche Anschlussaktivitäten: Für jedes Modell möglich: 1. eine geologische Karte der Gegend anfertigen; 2. ein geologisches Profil konstruieren diagonal
über das Blockmodell; 3. wenn das Gestein an einer Stelle der Gegend
ausstreichen würde: was wäre der Einfalls-winkel der Schichten und welches der o.a. Symbole wäre am besten für die geologische Karte geeignet?
Grundlegende fachliche Prinzipien: • Die drei-dimensionale geologische Struktur
eines Areals kann auf ein Blockdiagramm übertragen werden.
• Für Schichten, die einen kleineren Einfalls-winkel haben als der Hang, gilt: je schwächer geneigt der Hang, desto breiter das Ausstrei-chen; dies könnte auch einer Liste von Karten-arbeitsregeln hinzugefügt werden.
Denken Lernen: Das Einzeichnen der Geologie in das dreidimen-sionale Modell erfordert räumliches Denkver-mögen. Je komplexer die Geologie wird, desto mehr räumliche Interpretation ist gefragt, Inter-polations- und Extrapolationsfähigkeiten einge-schlossen. Material-Liste: • Ein oder zwei Ausdrucke der Seite mit dem
Modell pro Schüler • Schere (es kann auch ein Lineal verwendet
werde, das flach an die durchgezogenen Linien angelegt und an dem entlang gerissen wird)
• Büroklammern, 2 pro Modell • Zeichenmaterial, Bleistift, Radierer, Lineal,
Geodreieck und Buntstifte Hilfreiche Links: Weitere Übungen höheren Niveaus können bei der Open University unter: http://podcast.open.ac.uk/ oulearn/science/podcast-s260_mapwork# heruntergeladen werden. Quelle: Dies ist die fünfte Übung einer Einführungsreihe in geologische Kartenarbeit;
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entwickelt von Joe Crossley und Joe Whitehead. Der erste Teil dieser Reihe wurde veröffentlicht in ‘Geology Teaching’ das Magazin der Association of Teachers of Geology, im Jahr 1979 (Vol. 4, Nr. 2, S. 56 – 61).
Übersetzung: Dipl.-Geogr. Julia Brinkmann
© Earthlearningidea Team. Das Earthlearningidea-Team produziert in regelmäßigen Abständen Unterrichtsideen zu geowissenschaftlichen Themen, die in den Schulfächern Geographie oder Naturwissenschaften mit wenig Kosten und Ressourcen umgesetzt werden können. Eine Online-Diskussion rund um die Idee soll zur Entwicklung eines globalen Unterstützer-Netzwerkes beitragen. “Earthlearningidea” bekommt nur wenig finanzielle Unterstützung und wird hauptsächlich auf Freiwilligenbasis entwickelt. Auf Copyright-Rechte für das jeweilige Originalmaterial wird verzichtet, so lange die Idee innerhalb von Klassenräumen oder Laboren umgesetzt wird. Copyright-Rechte Dritter innerhalb des verwendeten Materials bleiben bestehen. Möchten irgendwelche Organisationen dieses Material verwenden, mögen diese das Earthlearning-Team kontaktieren. Zwecks Copyright-Rechten Dritter bemühte man sich, die Copyright-Inhaber zu kontaktieren und ihre Genehmigung einzuholen. Bitte nehmen Sie mit uns Kontakt auf, sollten Sie der Meinung sein, dass Ihre Copyright-Rechte verletzt worden sind. Wir sind dankbar für alle Informationen, die uns helfen, unsere Angaben auf dem aktuellen Stand zu halten. Wenn Sie irgendwelche Schwierigkeiten mit der Lesbarkeit der Dokumente haben, kontaktieren Sie bitte das Earthlearningidea-Team zwecks weiterer Hilfe. Kontakt zum Earthlearningidea-Team: [email protected] Zu Fragen bezüglich der deutschen Übersetzung: Dirk Felzmann: [email protected]
Entwicklung und Steigerung des räumlichen Denkvermögens durch die Earthlearningideas „Geologische Karte von Grund auf“ und „Geologische Kartenarbeit mit Modellen“
Earthlearningidea Topogra-
phische Oberfläche
Geologische Oberfläche
Strategien und Fertigkeiten
Karte von Grund auf 1: ein Kegelberg
Kegelberg Flach und horizontal
• einfache topographische Profile graphisch darstellen • geologische Grenzen und deren Schnittpunkte hinzufügen und mit geraden,
horizontalen Linien verbinden Karte von Grund auf 2: Tal mit einfacher Geologie
Abfallendes Tal
Flach und horizontal
• einfache topographische Profile graphisch darstellen • geologische Grenzen und deren Schnittpunkte hinzufügen und mit geraden,
horizontalen Linien verbinden • Geologie in ein 3D-Blockdiagramm skizzieren
Karte von Grund auf 3: Tal mit einfallender Geologie
Abfallendes Tal
Einfallende Flächen
• Tatsächliches Einfallen mit Hilfe eines Winkelmessers in ein Profil eintragen • geologische Grenzen und deren Schnittpunkte hinzufügen und mit geraden,
horizontalen Linien verbinden • Verstehen, dass scheinbares Einfallen immer weniger als tatsächliches Einfallen
beträgt • Verstehen, dass geologische Grenzen in Tälern normalerweise V-förmig in
Einfallsrichtung verlaufen • Geologie in ein 3D-Blockdiagramm skizzieren • Mit einer Liste von Kartenregeln beginnen
Ebene Version 1
flach Flach und horizontal
• Messdaten geologischer Grenzen Profilen hinzufügen und mit geraden, horizontalen Linien verbinden
Geolo-gische Kartenar-beit mit Modellen 1
Ebene Version 2
flach Einfallende Flächen; vertikales Element
• Messdaten geologischer Grenzen Profilen hinzufügen und mit geraden Linien verbinden
• Grenzen aus Profilen verwenden können, die die topographische Oberfläche kreuzen, um dann eine Grenzlinie an der Oberfläche zeichnen zu können
• Ein vertikales Merkmal hinzufügen (Gesteinsgang) SchichtstufeVersion 1
Asymmetrischer Rücken
Flach und horizontal
• Messdaten geologischer Grenzen Profilen hinzufügen, um gerade, horizontale Linien zu konstruieren
Geolo-gische Kartenar-beit mit Modellen 2
SchichtstufeVersion 2
Asymmetrischer Rücken
Einfallende Flächen; vertikales Element
• Mit Hilfe eines Winkelmessers ein tatsächliches Einfallen in ein Profil einzeichnen • parallele geologische Grenzen hinzufügen • ein vertikales Merkmal hinzufügen (Verwerfung), das eine geologische Grenze
verschiebt • den Zusammenhang von harten und weichen geologischen Formationen und der
Topographie verstehen Geologische Kartenarbeit mit Modellen 3: Tal mit horizontaler Sohle
Tal mit horizontaler Sohle
Einfallende Flächen; vertikales Element
• Mit Hilfe eines Winkelmessers ein tatsächliches Einfallen in ein Profil einzeichnen • parallele geologische Grenzen hinzufügen • Grenzen aus Profilen verwenden können, die die topographische Oberfläche
kreuzen, um Grenzen an der Oberfläche einzuzeichnen • Parallele Grenzen an der Oberfläche konstruieren • Verstehen, dass geologische Grenzen in Tälern normalerweise V-förmig in
Einfallsrichtung verlaufen • Verstehen, dass scheinbare Dicke immer größer ist als tatsächliche Dicke • Ein vertikales Merkmal hinzufügen (Gesteinsgang)
Abfallender Gebirgsrücken mit angrenzen-dem Tal Version 1
Grat/ Tal mit abfallender Sohle
Einfallende Flächen
• Messdaten geologischer Grenzen Profilen hinzufügen, um Geraden zu konstruieren • Parallele geologische Grenzen hinzufügen • den Zusammenhang von harten und weichen geologischen Formationen und der
Topographie verstehen
Geolo-gische Kartenar-beit mit Modellen 4
Abfallender Gebirgsrücken mit angrenzen-dem Tal Version 2
Grat/ Tal mit abfallender Sohle
Einfallende Flächen
• Mit Hilfe eines Winkelmessers ein tatsächliches Einfallen in ein Profil einzeichnen • parallele geologische Grenzen dem Profil hinzufügen • Grenzen im Profil verwenden, die die topographische Oberfläche schneiden, um so
Grenzen in die Fläche zu zeichnen • Parallele Grenzen in der Fläche konstruieren • Verstehen, dass geologische Grenzen in Tälern normalerweise V-förmig in
Einfallsrichtung verlaufen Geologische Kartenar-beit mit Modellen 5-8
Wird später hier ergänzt. Englischsprachige ELI liegen vor!
