H2: Het Inwendige Van De Aarde
Feitenkennis
- Waarden v/d geothermische gradiënt: 2-4°C toename per 100m
- Td = To + [(d/100) x 3°C]. Kleine versch. in de gradient ⇒ versch in
thermische geleidbaarheid v/d versch lagen.
- Waarden v/d warmte-uitstroom (Heat Flow, HF):
- HF = K x ΔT/Δz met;
- HF = warmte-uitstroom (J/(s*m²) of W/m²) met 1 J/s = 1 W (Watt)
- K = Thermische geleidbaarheid (J/(s*°C.m) of W/°C.m)
- ΔT/Δz = Geothermische gradiënt (°C/m)
- De gemidd. HF uit continentale korst = 70 mW/m²
- Variatie in HF zijn aanduidingen op graad v. tektonische activiteit ⇒
oude tektonische gebieden = koud, nieuwe = warm
- Boven MOR ⇒ HF = 150-450 mW/m²
● Indeling interne aarde, dikte en kenmerken van de zones
○ Hoe? Men heeft de akoestische doorgangssnelheden en dichtheid
bepaald per schil. Via deze gegevens + experimentele studies op
gesteenten bij hoge P en T ⇒ gesteentesamenstelling v/d schillen.
Via de reistijden van de golven ⇒ bepalen v/d dikte v/d schillen.
○ Korst en Moho
■ Afgrenzing:
● De grens tussen korst en mantel heet de Moho
● Te herkennen aan een sprong in P-golf snelheid van
±6,5 → 8 km/s, door een groot dichtheidscontrast.
■ Samenstelling:
● Onder de Moho: mantelmateriaal (vooral peridotiet) met een
dichtheid van ±3,4 kg/l.
● Korstmateriaal:
○ Continentale korst:
■ Bovenaan sedimentaire gesteenten,
■ Daaronder metamorfe gesteenten,
■ Dieper felsische stollingsgesteenten (graniet, P-
golven ±5,5 km/s).
○ Oceanische korst:
■ Volledig uit mafische stollingsgesteenten
opgebouwd (bovenaan basalt, onderaan
gabbro, P-golven ±6,5 km/s).
■ Dikte:
● Onder oceanen: ± 5 km
● Onder continenten: ± 35 km
● Onder gebergten: tot 65 km (lichte wortel).
○ → Deze verschillen worden verklaard door
isostasie: lichtere korst “drijft” hoger op de dichtere
mantel.
, ○ De mantel en haar onderverdeling
■ Algemeen:
● Strekt zich uit van de Moho tot op 2900 km diepte.
● Bestaat uit vast gesteente (peridotiet) dat plastisch kan
vervormen.
■ Seismische kenmerken:
● Naarmate diepte toeneemt, stijgen druk, dichtheid en
seismische snelheden (P- en S-golven).
● Rond 70–200 km diepte bevindt zich de Low-Velocity Zone
(LVZ):
○ Lagere golfsnelheden door gedeeltelijke opsmelting (2–
6%) van peridotiet (±1300 °C).
○ Komt overeen met de asthenosfeer (plastische, deels
gesmolten zone).
○ Bovenste deel van mantel + korst vormen de rigide
lithosfeer (tektonische platen).
■ Asthenosfeer en lithosfeer:
● Asthenosfeer: plastisch, stroomt langzaam; tot ca. 660 km
diepte.
● Asthenosfeer: plastisch, stroomt langzaam; tot ca. 660
km diepte.Lithosfeer: stijf, vervormt brekend → vormt
tektonische platen.
■ Overgang naar onderste mantel:
● Rond 660 km diepte overgang door mineralogische
faseveranderingen (olivijn → dichtere structuren).
● Onder 660 km: ondermantel, met hogere dichtheid en
seismische snelheden.
● Tot ± 2900 km diepte.
■ Convectie en stroming:
● Seismisch-tomografische technieken tonen
convectiestromingen (warme stijgende en koude dalende
zones) in de mantel.
● Rond D’’-laag (onderste 200 km van de mantel) zijn
onregelmatigheden en mogelijk mantelpluimen (warme
opstromingen) aanwezig.
○ De kern
■ Indeling:
● Buitenkern: van 2900 km tot 5100 km diepte.
● Binnenkern: van 5100 km tot 6370 km (aardmiddelpunt).
■ Kenmerken:
● Buitenkern: vloeibaar → S-golven verdwijnen, P-golven
vertragen.
● Binnenkern: vast → P-golven reflecteren aan grens
(duidelijk snelheidscontrast).
Feitenkennis
- Waarden v/d geothermische gradiënt: 2-4°C toename per 100m
- Td = To + [(d/100) x 3°C]. Kleine versch. in de gradient ⇒ versch in
thermische geleidbaarheid v/d versch lagen.
- Waarden v/d warmte-uitstroom (Heat Flow, HF):
- HF = K x ΔT/Δz met;
- HF = warmte-uitstroom (J/(s*m²) of W/m²) met 1 J/s = 1 W (Watt)
- K = Thermische geleidbaarheid (J/(s*°C.m) of W/°C.m)
- ΔT/Δz = Geothermische gradiënt (°C/m)
- De gemidd. HF uit continentale korst = 70 mW/m²
- Variatie in HF zijn aanduidingen op graad v. tektonische activiteit ⇒
oude tektonische gebieden = koud, nieuwe = warm
- Boven MOR ⇒ HF = 150-450 mW/m²
● Indeling interne aarde, dikte en kenmerken van de zones
○ Hoe? Men heeft de akoestische doorgangssnelheden en dichtheid
bepaald per schil. Via deze gegevens + experimentele studies op
gesteenten bij hoge P en T ⇒ gesteentesamenstelling v/d schillen.
Via de reistijden van de golven ⇒ bepalen v/d dikte v/d schillen.
○ Korst en Moho
■ Afgrenzing:
● De grens tussen korst en mantel heet de Moho
● Te herkennen aan een sprong in P-golf snelheid van
±6,5 → 8 km/s, door een groot dichtheidscontrast.
■ Samenstelling:
● Onder de Moho: mantelmateriaal (vooral peridotiet) met een
dichtheid van ±3,4 kg/l.
● Korstmateriaal:
○ Continentale korst:
■ Bovenaan sedimentaire gesteenten,
■ Daaronder metamorfe gesteenten,
■ Dieper felsische stollingsgesteenten (graniet, P-
golven ±5,5 km/s).
○ Oceanische korst:
■ Volledig uit mafische stollingsgesteenten
opgebouwd (bovenaan basalt, onderaan
gabbro, P-golven ±6,5 km/s).
■ Dikte:
● Onder oceanen: ± 5 km
● Onder continenten: ± 35 km
● Onder gebergten: tot 65 km (lichte wortel).
○ → Deze verschillen worden verklaard door
isostasie: lichtere korst “drijft” hoger op de dichtere
mantel.
, ○ De mantel en haar onderverdeling
■ Algemeen:
● Strekt zich uit van de Moho tot op 2900 km diepte.
● Bestaat uit vast gesteente (peridotiet) dat plastisch kan
vervormen.
■ Seismische kenmerken:
● Naarmate diepte toeneemt, stijgen druk, dichtheid en
seismische snelheden (P- en S-golven).
● Rond 70–200 km diepte bevindt zich de Low-Velocity Zone
(LVZ):
○ Lagere golfsnelheden door gedeeltelijke opsmelting (2–
6%) van peridotiet (±1300 °C).
○ Komt overeen met de asthenosfeer (plastische, deels
gesmolten zone).
○ Bovenste deel van mantel + korst vormen de rigide
lithosfeer (tektonische platen).
■ Asthenosfeer en lithosfeer:
● Asthenosfeer: plastisch, stroomt langzaam; tot ca. 660 km
diepte.
● Asthenosfeer: plastisch, stroomt langzaam; tot ca. 660
km diepte.Lithosfeer: stijf, vervormt brekend → vormt
tektonische platen.
■ Overgang naar onderste mantel:
● Rond 660 km diepte overgang door mineralogische
faseveranderingen (olivijn → dichtere structuren).
● Onder 660 km: ondermantel, met hogere dichtheid en
seismische snelheden.
● Tot ± 2900 km diepte.
■ Convectie en stroming:
● Seismisch-tomografische technieken tonen
convectiestromingen (warme stijgende en koude dalende
zones) in de mantel.
● Rond D’’-laag (onderste 200 km van de mantel) zijn
onregelmatigheden en mogelijk mantelpluimen (warme
opstromingen) aanwezig.
○ De kern
■ Indeling:
● Buitenkern: van 2900 km tot 5100 km diepte.
● Binnenkern: van 5100 km tot 6370 km (aardmiddelpunt).
■ Kenmerken:
● Buitenkern: vloeibaar → S-golven verdwijnen, P-golven
vertragen.
● Binnenkern: vast → P-golven reflecteren aan grens
(duidelijk snelheidscontrast).
