Geologie / Geomorfologie
Hoofdstuk 11
Aardwetenschappers hebben van oudsher nagedacht over hoe de aarde zou kunnen werken. Op
basis van waarnemingen in het veld en later ook proeven in het laboratorium, heeft men de volgende
uitgangspunten / geologische principes vastgesteld om onderzoek te doen aan hoe de aarde werkt:
Het actualiteitsprincipe (of uniformiteit) wil zeggen dat men er vanuit gaat dat processen en
verschijnselen die nu op aarde waargenomen worden, gedurende de gehele geologische
geschiedenis op dezelfde manier hebben gewerkt. Er is dus geen verandering opgetreden in de
natuurwetten, die worden als constant verondersteld. Dus: de natuurkundige wetten die de werking
van het universum bepalen veranderen niet door de tijd heen – ze werken uniform.
Superpositie: de lagen in de bodem zijn zo gerangschikt dat de oudste lagen onderop liggen, en de
jongste lagen boven, tenzij een later proces deze volgorde heeft verstoord.
Horizontaliteit: Sedimenten worden in vlakke lagen afgezet.
Laterale continuiteit: Sedimenten worden over grotere oppervlaktes afgezet in een aaneengesloten
(continue) laag.
Successie van fossielen: Fossielen komen in een vaste verticale volgorde voor in sedimentgesteenten
over de hele wereld.
Geologen interpreteren deze fossiele opeenvolging als een resultaat van evolutie: het natuurlijke
ontstaan en verdwijnen van soorten door de tijd.
Endogene en exogene processen: vaak langzaam, maar veel effect op lange tijdschaal
Initiële (of primaire) landschappen met bijbehorende
terreinvormen
Sequentiële (of secundaire) landschappen met
bijbehorende terreinvormen
,Tektoniek en breuken
Tektonische processen: extensie (rek) en compressie (samendrukking)
Compressie > plooiingszones
Extensie > rift-vorming / mid-oceanische rug / horsten en slenken
BREUKEN ontstaan (groot en klein!!)
1. Hellende plooi
2. Liggende plooi
3. Overschuiving/overschuivingsbreuk
1. Dekblad (thrust sheet, over meer dan 5 km) – in de
Alpen heet het een ‘nappe’
Op basis van samenstelling (mineralogie, faseovergangen): systeem van binnen- en buitenkern,
mantel en aardkorst. Grens tussen mantel en aardkorst wordt de Moho genoemd (de dichtheid van
het gesteente verandert op die plek meetbaar).
Op basis van kennis over het gedrag van gesteente onder druk (=reologie= kennisdomein over het
‘vloeigedrag’ van materialen onder invloed van krachten die erop worden uitgeoefend):
lithosfeer, bestaande uit de aardkorst en bovenste deel van de bovenmantel.
Aardkorst is 30-40 km dik, tot maximaal ca. 60-70 km onder hooggebergten als de Himalaya en
Andes, oceanische korst is maximaal ca. 7-10 km dik. Hele lithosfeer onder continent gemiddeld ca.
100-150 km dik (onder een kraton kan dat dikker zijn), onder oceanen gemiddeld bij oceaanruggen
ca. enkele km’s, tot 70-80 km dik onder oceanen.
Asthenosfeer, deel van de bovenmantel onder lithosfeer. Is ca. 150 km dik. Grens asthenosfeer en
lithosfeer is een thermische grens. Bij 1280 graden Celsius gaat het mineraal olivijn (het
hoofdbestanddeel van de peridotitische mantel) zich heel plastisch gedragen.
Gesteente kan zich elastisch gedragen: oefen je een kracht uit dan vervormt het. Neem je de kracht
weg, dan veert het terug (vergelijk met een waterbed). Dit geldt in belangrijk mate voor de lithosfeer
als geheel. Warmteoverdracht in de lithosfeer vindt vooral plaats door conductie (geleiding).
Gesteente kan zich ook bros gedragen: bij het uitoefenen van grotere krachten wordt sterkte van
het gesteente overschreden en zal het breken. Dit doet zich voor in de aardkorst bij een aardbeving.
Gesteente kan zich ook plastisch gedragen: Het gaat ‘vloeien’ zodra er krachten op worden
uitgeoefend die groter zijn dan de sterkte van het gesteente. Neem je de kracht weg dan keert het
, gesteente niet terug naar de oorspronkelijke vorm. In gesteente dat zich plastisch gedraagt, wordt
warmte getransporteerd door convectie. Dit is het geval in de asthenosfeer en in de ondermantel.
Manteldynamiek: het gesteente is onder grote druk binnenin de aarde vervormbaar en kan vloeien.
Het is dus plastisch (als een soort dikke stopverf). Warmtetransport vindt hier plaats door convectie.
De warmteontwikkeling in het binnenste van de aarde zorgt er voor dat er stromen van dit plastische
gesteente gaan opstijgen in de mantel. Men schat in dat dit opstijgen wel 100 miljoen jaar kan duren,
deze ‘stroming’ is dus een zeer traag proces (enkele cm per jaar).
De plaatsen waar grote hoeveelheden mantelmateriaal opstijgt noem je mantelpluimen.
Aardwetenschappers verschilden lang van mening waar precies dit mantelmateriaal vandaan komt:
van de grens buitenkern/ondermantel (dieper dan 1500 km), of ondieper, vanaf zo’n diepte van
400/600 km. Nu denkt men dat beide mogelijkheden op aarde voorkomen.
Hoofdstuk 11
Aardwetenschappers hebben van oudsher nagedacht over hoe de aarde zou kunnen werken. Op
basis van waarnemingen in het veld en later ook proeven in het laboratorium, heeft men de volgende
uitgangspunten / geologische principes vastgesteld om onderzoek te doen aan hoe de aarde werkt:
Het actualiteitsprincipe (of uniformiteit) wil zeggen dat men er vanuit gaat dat processen en
verschijnselen die nu op aarde waargenomen worden, gedurende de gehele geologische
geschiedenis op dezelfde manier hebben gewerkt. Er is dus geen verandering opgetreden in de
natuurwetten, die worden als constant verondersteld. Dus: de natuurkundige wetten die de werking
van het universum bepalen veranderen niet door de tijd heen – ze werken uniform.
Superpositie: de lagen in de bodem zijn zo gerangschikt dat de oudste lagen onderop liggen, en de
jongste lagen boven, tenzij een later proces deze volgorde heeft verstoord.
Horizontaliteit: Sedimenten worden in vlakke lagen afgezet.
Laterale continuiteit: Sedimenten worden over grotere oppervlaktes afgezet in een aaneengesloten
(continue) laag.
Successie van fossielen: Fossielen komen in een vaste verticale volgorde voor in sedimentgesteenten
over de hele wereld.
Geologen interpreteren deze fossiele opeenvolging als een resultaat van evolutie: het natuurlijke
ontstaan en verdwijnen van soorten door de tijd.
Endogene en exogene processen: vaak langzaam, maar veel effect op lange tijdschaal
Initiële (of primaire) landschappen met bijbehorende
terreinvormen
Sequentiële (of secundaire) landschappen met
bijbehorende terreinvormen
,Tektoniek en breuken
Tektonische processen: extensie (rek) en compressie (samendrukking)
Compressie > plooiingszones
Extensie > rift-vorming / mid-oceanische rug / horsten en slenken
BREUKEN ontstaan (groot en klein!!)
1. Hellende plooi
2. Liggende plooi
3. Overschuiving/overschuivingsbreuk
1. Dekblad (thrust sheet, over meer dan 5 km) – in de
Alpen heet het een ‘nappe’
Op basis van samenstelling (mineralogie, faseovergangen): systeem van binnen- en buitenkern,
mantel en aardkorst. Grens tussen mantel en aardkorst wordt de Moho genoemd (de dichtheid van
het gesteente verandert op die plek meetbaar).
Op basis van kennis over het gedrag van gesteente onder druk (=reologie= kennisdomein over het
‘vloeigedrag’ van materialen onder invloed van krachten die erop worden uitgeoefend):
lithosfeer, bestaande uit de aardkorst en bovenste deel van de bovenmantel.
Aardkorst is 30-40 km dik, tot maximaal ca. 60-70 km onder hooggebergten als de Himalaya en
Andes, oceanische korst is maximaal ca. 7-10 km dik. Hele lithosfeer onder continent gemiddeld ca.
100-150 km dik (onder een kraton kan dat dikker zijn), onder oceanen gemiddeld bij oceaanruggen
ca. enkele km’s, tot 70-80 km dik onder oceanen.
Asthenosfeer, deel van de bovenmantel onder lithosfeer. Is ca. 150 km dik. Grens asthenosfeer en
lithosfeer is een thermische grens. Bij 1280 graden Celsius gaat het mineraal olivijn (het
hoofdbestanddeel van de peridotitische mantel) zich heel plastisch gedragen.
Gesteente kan zich elastisch gedragen: oefen je een kracht uit dan vervormt het. Neem je de kracht
weg, dan veert het terug (vergelijk met een waterbed). Dit geldt in belangrijk mate voor de lithosfeer
als geheel. Warmteoverdracht in de lithosfeer vindt vooral plaats door conductie (geleiding).
Gesteente kan zich ook bros gedragen: bij het uitoefenen van grotere krachten wordt sterkte van
het gesteente overschreden en zal het breken. Dit doet zich voor in de aardkorst bij een aardbeving.
Gesteente kan zich ook plastisch gedragen: Het gaat ‘vloeien’ zodra er krachten op worden
uitgeoefend die groter zijn dan de sterkte van het gesteente. Neem je de kracht weg dan keert het
, gesteente niet terug naar de oorspronkelijke vorm. In gesteente dat zich plastisch gedraagt, wordt
warmte getransporteerd door convectie. Dit is het geval in de asthenosfeer en in de ondermantel.
Manteldynamiek: het gesteente is onder grote druk binnenin de aarde vervormbaar en kan vloeien.
Het is dus plastisch (als een soort dikke stopverf). Warmtetransport vindt hier plaats door convectie.
De warmteontwikkeling in het binnenste van de aarde zorgt er voor dat er stromen van dit plastische
gesteente gaan opstijgen in de mantel. Men schat in dat dit opstijgen wel 100 miljoen jaar kan duren,
deze ‘stroming’ is dus een zeer traag proces (enkele cm per jaar).
De plaatsen waar grote hoeveelheden mantelmateriaal opstijgt noem je mantelpluimen.
Aardwetenschappers verschilden lang van mening waar precies dit mantelmateriaal vandaan komt:
van de grens buitenkern/ondermantel (dieper dan 1500 km), of ondieper, vanaf zo’n diepte van
400/600 km. Nu denkt men dat beide mogelijkheden op aarde voorkomen.
