Aardrijkskunde voor de tweede fase Systeem aarde



Dovnload 65.16 Kb.
Datum24.08.2016
Grootte65.16 Kb.






De Geo

vwo

Aardrijkskunde voor de tweede fase




Systeem aarde




Samenvatting H1


www.degeo-online.nl
vierde druk







Samenvatting Systeem Aarde





1 De actieve aarde




De hoofdvraag in dit hoofdstuk is:

Hoe kunnen de endogene processen die samenhangen met de platentektoniek verklaard worden?





1.1 Het ontstaan en de opbouw van de aarde





Deelvragen

1 Hoe kunnen wij het verre verleden van de aarde bestuderen en begrijpen?

2 Hoe is de aarde ontstaan en opgebouwd?


actualiteitsprincipe

Hoe begrijp je het verleden van de aarde?

► De aarde is ongeveer 4,5 miljard jaar oud. Om de ontwikkelingen en de processen (die soms miljoenen jaren duren) die geleid hebben tot de huidige landschappen te achterhalen, wordt een speciaal principe gebruikt.

● Het actualiteitsprincipe gaat ervan uit dat processen die we nu op aarde zien, vroeger ook zo hebben gewerkt. Het heden vormt de sleutel tot het verleden. Zo kunnen geologen de ontstaanswijze van landschappen verklaren.





De kraamkamer van de aarde

► De zon is 4,6 miljard jaar geleden ontstaan uit samentrekking van gas en stof. In de nevel rondom de zon ontstonden acht planeten, waaronder onze aarde. De zon vormt met miljarden andere sterren het Melkwegstelsel. In het heelal bevinden zich talloze sterrenstelsels.





aardkern

aardmantel

aardkorst


lithosfeer
asthenosfeer

Schillen

► De aarde is gelaagd, bestaat uit schillen en heeft vloeibaar water aan de oppervlakte.

► Bij de gelaagdheid kun je kijken naar de chemische én fysische eigenschappen.

● Door inslag van een grote meteoriet smolt de aarde en ontstond door afkoeling een gelaagdheid van schillen met verschillende chemische samenstelling.

■ Binnenste laag (aardkern): ijzer.

■ Aardmantel: magnesium en ijzer.

■ Buitenste dunne laag:

- aardkorst/continentale korst: 30-70 km dik, licht gesteente, graniet.

- oceanische korst: 1-7 km dik: zwaar gesteente: basalt.

● Fysische eigenschap van lagen: hardheid van lagen.

- De buitenste laag (lithosfeer: aardkorst en bovenlaag aardmantel) is hard.

- Daaronder: asthenosfeer: zachtere laag: plastisch gesteente.

- Daaronder: binnenmantel: vast gesteente.

- Daaronder: buitenkern: vloeibaar.

- Binnenste laag: binnenkern: hard gesteente.








Inwendige warmte

► De aarde krijgt warmte uit inwendige en uitwendige bronnen.

● Inwendige bronnen: door vroegere inslagen van meteorieten. De warmte heeft zich opgehoopt. En radioactiviteit van gesteente. Daarom is de aarde nog geen koude planeet. De warmte wordt langzaam naar buiten getransporteerd via heet gesteente. De warmte zal bij de harde lithosfeer deels via geleiding aan aardoppervlak komen. Soms breekt heet gesteente door de korst heen: vulkanisme.

■ Uitwendige warmte: zon. Grote invloed op uitwendige processen als exogene krachten.







1.2 Het verhaal van de gesteenten





Deelvragen

3 Welke soorten gesteenten komen voor op aarde?

4 Wat zegt een soort gesteente over de geologische geschiedenis van het gebied?




gesteente

mineraal

Bouwstenen

► De lithosfeer is opgebouwd uit verschillende soorten gesteenten.

● Een gesteente bestaat uit verschillende mineralen en/of organische stoffen. Een mineraal is een verbinding die in de natuur voorkomt met bepaalde chemische/fysische eigenschappen (bijvoorbeeld kristalvorm of hardheid).



stollingsgesteenten

sedimentgesteenten

metamorfe gesteenten

Soorten gesteenten

► Drie hoofdgroepen: stollingsgesteenten, sedimentgesteenten en metamorfe gesteenten.

● Stollingsgesteenten: door afkoeling en stolling van magma.

Drie subgroepen:

- Dieptegesteente: langzame stolling in mantel: grote kristallen: graniet.

- Uitvloeiinggesteente: snelle stolling van lava aan aardoppervlak: zeer kleine kristallen (niet te zien): basalt.

- Ganggesteente: tussenvorm: in kraterpijp: grote en zeer kleine kristallen: andesiet.

● Sedimentgesteenten:

- klastische sedimentgesteenten: door druk van bovenliggende lagen worden zand en klei verhard tot zandsteen/kleisteen.

- chemische en organische sedimentgesteenten: door neerslaan van mineralen, druk en verharding (zout in zee wordt steenzout) of ophoping van organisch materiaal (kalk in zee wordt kalksteen).

● Metamorfe gesteenten: door grote druk en hoge temperaturen verandert de samenstelling van het oorspronkelijke gesteente in een ander gesteente. Bijvoorbeeld door gebergtevorming of druk van tientallen kilometers dikke lagen. Zandsteen wordt kwartsiet; kleisteen wordt leisteen, graniet wordt gneiss, kalksteen wordt marmer.




gesteentecyclus

Wat een steen je kan vertellen

► De gesteentecyclus laat zien dat het ene hoofdtype van gesteente kan overgaan in een ander hoofdtype van gesteente. Dit gebeurt diep in de mantel, dan wel dicht bij het aardoppervlak. Deze processen kosten erg veel tijd. Zo kan kalksteen, in zee gevormd, door gebergtevormende krachten veranderen in marmer en vervolgens door erosie hoog in de bergen teruggevonden worden.

● Je kunt ook toekomstige processen met de gesteentecyclus beschrijven: het marmer kan door verwering en erosie uiteenvallen tot gruis, meegenomen worden door beken en rivieren en de deeltjes kunnen in zee worden gesedimenteerd en verhard tot sedimentgesteente.





1.3 Schuivende continenten





Deelvragen

5 Hoe oud is de aarde en op welke wijze wordt dat gemeten?

6 Welke theorieën bewijzen de beweeglijkheid van de platen?


superpositie


geologische tijdschaal

Hoe oud is de aarde?

► Ouderdom van de aarde kan bepaald worden met volgende feiten:

- Sedimenten worden altijd horizontaal neergelegd. Daarna eventueel nog geplooid of gekanteld.

- Superpositie: de onderliggende gesteentelaag is ouder dan de bovenliggende laag.

● Zo kun je de relatieve ouderdom bepalen (hoe dieper, hoe ouder). Lagen kunnen wegslijten en door gebergtevorming omhoog gedrukt worden. Dit kost veel tijd: de aarde is oud.

● Via radioactief verval van elementen in gesteenten kun je de absolute ouderdom van gesteenten bepalen: 4,6 miljard jaar oud.

Zo heeft men een geologische tijdschaal opgesteld met tijdsperioden en jaren.





De schuivende continenten van Wegener

► Vroeger zag men al de overeenkomst in vorm tussen Zuid-Amerika en Afrika.

■ Wegener ontdekte dat de flora en fauna van verschillende continenten erg overeenkomen:

■ De gesteenten van Zuid-Amerika en Afrika sluiten op elkaar aan.

■ Er zijn tekenen van gelijktijdige vergletsjering gevonden op de continenten.

Conclusie: de continenten zaten vroeger aan elkaar vast, en hebben zich daarna bewogen ten opzichte van elkaar. Wegener wist geen verklaring van de beweging van de continenten te geven.





paleomagnetisme

Paleomagnetisme

► Ontdekking in 1960 van Mid-oceanische bergrug.

► Paleomagnetisme: met deze methode kan men het aardmagnetisch veld in oude gesteenten vaststellen. Aangezien het magnetische noorden en zuiden regelmatig is omgeslagen, is die wisselende gerichtheid ook in stollingsgesteenten aan weerszijden van de mid-oceanische ruggen te ontdekken.


platentektoniek

De oceaanbodem spreidt zich

► Conclusie: magma komt bij de bergrug onder zee omhoog, stolt en wordt door nieuw magma weggeduwd naar weerszijden. Verder van de rug liggen stroken gesteenten met omgekeerde magnetisch gerichtheid. De oceanische plaat groeit zo naar twee kanten toe en wordt steeds breder. Bij de rug jong, verder van de rug vandaan: ouder.

● Satellieten kunnen tegenwoordig de afstanden tussen de continenten zeer nauwkeurig opmeten: per jaar breder. Beweging van de continenten: platentektoniek. Wegener was de grondlegger.


convectiestromen

De motor van de plaatbewegingen

► De platen, lithosfeer, bewegen: heet gesteente uit het binnenste van de aarde stijgt langzaam op, koelt af en spreidt zich onder de lithosfeer naar twee kanten. De lithosfeer wordt zo meegetrokken. Na afkoeling zal het gesteente weer in de diepte zakken. Deze kringlopen zijn de convectiestromen.










1.4 Plaatgrenzen en aardbevingen





Deelvragen

7 Welke typen plaatbewegingen zijn er?

8 Welke geologische verschijnselen vind je bij de verschillende typen breukzones en hoe is dat te verklaren?

9 Welk verband is er tussen aardbevingen en de platentektoniek?



aardbevingen

hypocentrum

epicentrum

Aardbevingen

► Platen (met een stuk oceaan en/of continent) bewegen ten opzichte van elkaar. Als de gesteenten onder druk komen te staan en de energie zich ophoopt, kunnen onverwachte verschuivingen plaatsvinden: aardbevingen. Boven het hypocentrum ligt aan het aardoppervlak het epicentrum.






magnitudes
schaal van Mercalli

Richter en Mercalli

► De kracht van de aardbeving wordt gemeten met de schaal van Richter in magnitudes.

● De intensiteit en de schade van een beving wordt gemeten met de schaal van Mercalli.




divergente breuklijn


ridgepush


convergente breuklijnen

subductie

slabpull

trog

tsunami
transversale breuklijnen

Plaatgrenzen

► Drie typen bewegingen van platen leiden tot drie typen breuklijnen.

► 1 Divergente breuklijn

● a Twee oceanische platen bewegen van elkaar af. Magma komt op de rug te liggen en stolt. Door de zwaartekracht zakt het materiaal verder van de rug: ridgepush. Zo ontstaat nieuwe korst. Vulkanen zijn hier niet explosief. Aardbevingen zijn niet zwaar.

● b Twee continentale platen bewegen uit elkaar: bijvoorbeeld in IJsland of Oost Afrika. De bodem zakt weg.

► 2 Convergente breuklijnen

● a Oceanische plaat botst tegen continentale plaat. De dunne, maar zwaardere oceanische plaat duikt onder de dikkere, maar lichtere continentale plaat: subductie. De convectiestromen trekken de plaat onder zijn eigen gewicht de diepte in: slabpull. Er ontstaat een trog. In de diepte smelt het gesteente, komt omhoog en vormt bergen en explosieve vulkanen. Aardbevingen zijn zwaar.

● b Oceanische plaat botst tegen oceanische plaat. De oudste heeft een hogere dichtheid en duikt onder de jongere: ontstaan van trog en eilandenboog van vulkanen. Zware aardbevingen.

■ Een zeebeving kan, wanneer de zeebodem omhoog is gekomen, een tsunami veroorzaken.

● c Een continentale plaat botst tegen een continentale plaat. Platen zijn even ‘licht’: geen subductie. Geen smeltend gesteente, dus geen vulkanen. Maar platen worden verfrommeld tot hoge bergen. Gesteenten kunnen door druk een metamorfose ondergaan. Voorbeeld: de Himalaya.

► 3 Transversale breuklijnen

Twee platen bewegen langs elkaar. Voorbeeld: Turkije en San Francisco. Geen subductie, zware aardbevingen, geen vulkanen.





schilden

Jonge oceanen en oude continenten

► Bij mid-oceanische ruggen ontstaat nieuwe oceaanbodem. Bij troggen verdwijnt op den duur de zware oceaanbodem. Daarom zijn de oudste oceaanbodems relatief jong: 200 miljoen jaar.

► Continenten bestaan uit licht gesteente en verdwijnen niet bij subductie. Kunnen zeer oud worden. Schilden: 600 miljoen tot 4 miljard jaar oud.








1.5 Vulkanen





Deelvragen

10 Welke typen vulkaan zijn er en wat zijn hun kenmerken?

11 Welke relatie bestaat er tussen het type vulkaan en de platentektoniek?





Geen willekeur

► Vulkanisme: magma komt door de mantel en korst omhoog en als lava aan aardoppervlak. De platentektoniek kan het ontstaan van vulkanen verklaren. Er zijn verschillende typen uitbarstingen.

► Centrale uitbarstingen: via een kraterpijp en krater.



schildvulkanen

effusieve

Schildvulkanen

● Schildvulkanen: bij divergente breukzones, op mid-oceanische ruggen en bij hot spots.

Lava komt vanuit de diepte, door minder druk daalt smelttemperatuur, is vrij vloeibaar (basalt) en kan zich ver uitspreiden. Vulkaan met flauwe hellingen. Effusieve, rustige uitbarstingen.



stratovulkaan
explosief vulkanische uitbarsting
pyroclastische stromen

Stratovulkanen

● Stratovulkaan is opgebouwd uit lagen as en lava.

● Komt voor bij subductiezones. Door het water in de duikende oceanische plaat daalt de smelttemperatuur. Behalve het basalt van de oceanische plaat smelt ook de rand van het continentale gesteente dat de diepte in wordt getrokken. Ook smelt de continentale korst als magma opstijgt. Dit geeft een taai, stroperig magma. Magma kruipt omhoog, stolt en verstopt de kraterpijp. Bij zeer hoge druk: explosief vulkanische uitbarsting. Er zit ook CO2 in het water. Dus extra explosief. Lava is stroperig: steile hellingen. Bij uitbarsting komen vaak pyroclastische stromen voor.




caldeira

Caldeira’s

● Bij een zeer krachtige uitbarsting kan de magmahaard leeglopen en ineenstorten. Het komvormig gebied dat dan ontstaat, is een caldeira. Kan tot 50 km in doorsnede meten.

► Spleeterupties: via scheuren van tientallen kilometers komt lava aan de oppervlakte. Bij mid-oceanische ruggen, mantelpluimen en hot spots.




spleeteruptie


mantelpluimen

basaltstromen

hotspot

Hotspot

► Soms vind je vulkanen die niet bij breukzones liggen: bijvoorbeeld Hawaii.

● Vanuit rand buitenkern/binnenmantel stijgen grote bellen magma op: mantelpluimen. Bij de aardkorst zal de mantelpluim de korst omhoog drukken en doen scheuren. Via spleeterupties komen daar basaltstromen voor: in korte tijd (1 miljoen jaar) dikke lagen lava over een zeer uitgestrekt oppervlak.

● Wanneer de mantelpluim bijna is leeggestroomd, blijft een kleine mantelpluimstaart over: de hotspot. Het magma vormt één vulkaan. De plaat schuift over dit gebied. De vulkaan schuift op en dooft uit, maar boven de hot spot ontstaat een nieuwe vulkaan etc. Zo ontstaat een keten van vulkanen.






black smokers

Black smokers

► Schoorstenen van mineralen die heet water uitstoten bij subductiezones en mid-oceanische ruggen heten black smokers. Zeewater dat de korst indringt, wordt verwarmd. Mineralen uit gesteenten worden opgelost. Zeewater komt door druk naar buiten: in koud water slaan de mineralen neer: schoorsteen met waardevolle ertsen. Er leven ook unieke levensvormen bij deze black smokers.










1.6 Chili en IJsland onder de loep





Deelvraag

12 Hoe kun je het voorkomen van verschillende vormen van vulkanisme, gebergten en aardbevingen in Chili en IJsland verklaren met behulp van de platentektoniek?





► Toepassingen in twee gebieden.
Kwetsbaar Chili

► Chili: langgerekt land (4300 km): smalle kuststrook, vervolgens het hoge Andesgebergte met vulkanen . Er komen aardbevingen, tsunami’s en vulkaanuitbarstingen voor.







Vulkanen

► Een recente vulkaanuitbarsting is die van Chaitén in 2008.

● Gevolgen: asregens, lavastromen, evacuatie van mensen en dieren, problemen met vliegverkeer, verbrande bossen, de enige toegangsweg geblokkeerd en in de kratermond groeit een nieuwe lavaprop.

● In de vorige eeuw hebben zich vijfentwintig zware vulkaanuitbarstingen in Chili voorgedaan.







Aardbevingen

► Aardbeving van 9.0 in 2010, met tsunami. Daarbij schoof de Zuid-Amerikaanse plaat op sommige stukken drie meter naar het westen.

● Gevolgen: doden, gewonden, infrastructuur beschadigd, 370.000 huizen beschadigd.

● Laatste 50 jaar: zeven aardbevingen met kracht groter dan 7.2. Ook de zwaarste ooit op de wereld (1960): 9,5: kwam voor in Chili.





plooiingsgebergten

De Andes

► Ontstaan bij subductiezone. Naast vulkanen vind je er ook plooiingsgebergten. De horizontale gesteentelagen zijn door de druk van de convergerende platen geplooid. Je vindt er stollingsgesteente, metamorf gesteente en sedimentgesteente.

● Grote granietmassa’s in de Andes.





Hotspot bij IJsland

► IJsland ligt op een divergente breukzone. Je vindt hier schildvulkanen, spleeterupties, hotspots en stratovulkanen.

● Oorzaak voor de variatie: vroeger, toen Pangea uiteenviel, lag hier een mantelpluim. Nu nog een hotspot. Door de enorme hoeveelheden magma die naar buiten kwamen, ontstonden verschillende soorten vulkanen.



breukgebergten

slenk

horst

Breuken en slenken

► Op IJsland vind je breukgebergten: bij divergente breukzones zakt een gebied weg tussen twee breuken (slenk) of komt omhoog (horst). Soms vult een slenk zich op met water.


(N.B.: de verklaring van de verschillende verschijnselen in Chili en IJsland vind je in de opdrachten in het werkboek).







De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2019
stuur bericht

    Hoofdpagina