Systeem Aarde
1 De actieve aarde
1.1 Het ontstaan en de opbouw van de aarde
Om de ontwikkeling van processen die geleid hebben tot de huidige landschappen te
achterhalen, wordt een speciaal principe gebruikt, namelijk het actualiteitsprincipe. Natuurwetten
in het verleden zijn hetzelfde als die in het heden.
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.
De aarde onderscheidt zich van andere planeten in het zonnestelsel in 2 belangrijke opzichten:
1. In tegenstelling tot andere planeten vind je op het aardoppervlak vloeibaar water.
2. De aarde is gelaagd. Het bestaat uit schillen met specifieke eigenschappen.
Bij het bestuderen van de eigenschappen van de schillen kijk je naar de chemische en fysische
eigenschappen.
Door inslag van een grote meteoriet smolt de aarde en ontstond door afkoeling een gelaagdheid
van schillen met verschillende chemische samenstellingen.
• Het binnenste van de aarde wordt gevormd door de aardkern, die voornamelijk uit ijzer bestaat.
• Dan komt de aardmantel, een laag die bestaat uit veel magnesium en ijzer.
• De buitenste laag, dunne laag van de aarde heet de aardkorst. Deze laag van vast gesteente
komt in 2 verschillende vormen voor.
1. De continentale korst, bestaande uit vrij licht gesteente (Graniet)
2. De oceanische korst, bestaande uit vrij zware gesteente (Basalt)
Een fysische eigenschapen zijn de hardheid van de schillen.
• De buitenste laag, de lithosfeer: aardkorst en bovenlaag aardmantel, is hard
• Asthenosfeer: zachtere laag: plastisch gesteente
• Binnenmantel: vast gesteente
• Buitenkern: Vloeibaar gesteente
• Binnenste laag is de binnenkern: vast gesteente.
De aarde krijgt haar warmte van inwendige en uitwendige bronnen.
Inwendige bronnen door vroegere inslagen van meteorieten en door radioactiviteit van
gesteenten. De warmte wordt langzaam naar buiten getransporteerd via hete, baste gesteente. In
de lithosfeer wordt de warmte door geleiding naar buiten verplaatst. Op een aantal plekken zal de
lithosfeer door de druk breken.
De uitwendige warmte afkomstig van de zon, geeft vele malen meer warmte aan het aardpop. af
dan de inwendige warmte. Dit heeft gevolgen voor de uitwendige processen, de exogene
krachten, die zich op het aardopp. afspelen.
1.2 Het verhaal van de gesteenten
Een gesteente bestaat uit een mengsel van vaste mineralen en/of organische stoffen die in de
natuur voorkomen. Mineralen en/of organische stoffen vormen de basisbestanddelen. Een
mineraal is een verbinding die in de natuur voorkomt en die bepaalde chemische eigenschappen
heeft.
- Elk mineraal heeft zijn eigen kristalvorm.
- De hardheid van een mineraal.
Organische stoffen zijn ontstaan uit levende organismen.
FSneek
,Soorten gesteenten:
Hoofdgroepen Subgroepen Voorbeeld(en)
Stollingsgesteenten Dieptegesteente: veel tijd gehad om te mineraliseren. -> veel Graniet
kristalvorming
Gangsgesteente: Minder tijd gehad om te mineraliseren. -> Andesiet
weinig kristalvorming
Uitvloeiingsgesteente: geen tijd gehad om te mineraliseren Basalt
omdat het meteen in contact komt met water. -> geen
kristalvorming
Sedimentgesteenten Klastisch gesteente: ontstaan door druk van bovenliggende Zand, klei
lagen waardoor zand en klei worden samengeperst tot een
hard gesteente.
Chemisch gesteente: Ontstaan door het neerslaan van Zoutsteen
mineralen in een oplossing.
Metamorfe gesteenten ——————————Geen subgroep—————————— Marmer
Ontstaan wanneer een gesteente langere tijd onder invloed
van hoge druk en hoge temperaturen staat.
Gesteenten kunnen onder bepaalde omstandigheden van het ene hoofdtype overgaan in het
andere hoofdtype. De kringloop noem je de gesteentecyclus.
• Magma wordt gesteente -> Gesteente brokkelt af en verweerd/erodeerd -> Gesteente komt in
zee terecht als zand -> Zand wordt de aarde ingetrokken via subductie -> gesteente wordt weer
magma.
1.3 Schuivende continenten
Ouderdom van de aarde kan bepaald worden met de 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.
Geologische tijdschaal: Indeling van de geschiedenis van de aarde in geologische tijdperken.
Elke periode komt overeen met een serie gesteenten en kenmerkende fossielen (gidsfossielen).
De tijdsindeling was relatief.
Via radioactief verval van elementen in gesteenten jun je de absolute ouderdom van gesteenten
bepalen.
Zuid-Amerika en Afrika:
• Flora en fauna van de verschillende continenten vertonen veel overeenkomsten dat de
continenten ooit aan elkaar vastgezeten moeten hebben.
• De gesteenten van Zuid-Amerika en Afrika sluiten op elkaar aan.
• Er zijn aanwijzingen gevonden voor een gelijktijdige vergletsjering.
Conclusie: De continenten zaten vroeger aan elkaar vast (continent Pangea), en hebben zich
daarna bewogen ten opzichte van elkaar.
Paleomagnetisme: Wetenschap die zich bezighoudt met wijzingen in de richting van
gemagnetiseerde materialen in de loop van de aardegeschiedenis.
De richting van het aardmagnetisch veld kon worden vastgesteld in oude gesteenteformaties.
Seafloor spreading is het steeds verder bewegen van platen van de rug.
De bodem is jong in het midden en ouder naarmate je aan weerszijden verder van de rug af komt.
Platentektoniek: Proces waarbij platen ontstaan, bewegen en verdwijnen.
Bij een bewegende plaat gaat het om de lithosfeer.
FSneek
, 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
Aan de randen van platen bevinden zich instabiele zones, breuklijnen. Als gesteenten onder druk
komen te staan en energie zich ophoopt kunnen onverwachte verschuivingen plaatsvinden.
Verschuivingen langs de breuklijn veroorzaakt trillingen. Dit is een aardbeving.
Hypocentrum is de plaats van de beving in de aardkorst of de aardmantel. Direct boven het
hypocentrum, aan het aardoppervlak, ligt het epicentrum. Daar wordt de beving het heftigst
gevoeld en is de schade het grootst.
Magnitude is een maat voor de energie die bij een aardbeving vrijkomt. De waarde neemt steeds
met een macht van 10 toe.
De gemeten magnitude zegt niet altijd iets over de schade in een gebied,
Voor de intensiteit en de schade van een beving gebruikt men de schaal van Mercalli.
Criteria schaal van Mercalli:
- Hoge kracht op de schaal van richter
- Bebouwingsdichtheid/bevolkingsdichtheid
- Kwaliteit van de gebouwen
- Tijdstip van de dag (’s Nachts slaapt iedereen -> Mensen minder alert, niet kunnen vluchten)
- Hulpverlening
Drie typen bewegingen van platen leiden tot drie typen breuklijnen:
1. Divergente breuklijn: Platen bewegen van elkaar af.
Meestal twee oceanische platen: Magma duwt de oceaanplaat omhoog en komt via scheuren aan
de aardoppervlak en stolt -> Bergrug.
Ridge push: Het wegduwen van oudere stollingsgesteenten door nieuw magma dat op de rug aan
de oppervlakte komt. Op die manier wordt nieuwe, oceanische korst gevormd.
De divergente breuklijn bij continentale platen is te herkennen aan een brede, diepe vallei.
2. Convergente breuklijn: Platen die tegen elkaar aan botsen.
Het verdwijnen van lithosfeer gebeurt bij botsingen van platen.
Oceanische plaat botst tegen continentale plaat
De zwaardere oceanische plaat duikt onder de continentale plaat. Dit heet subductie.
Convectiestromen trekken de oceanische plaat de diepte in, slab pull. Door deze slab pull wordt
ook een deel van de continentale plaat meegesleurd. Er ontstaat een diepe kloof, een trog.
De oceanische lithosfeer die schuin onder de continentale lithosfeer is gezakt, zal in de diepte
smelten. Een deel van het magma zal verder omhoog komen en bergketens en vulkanen vormen.
Oceanische plaat botst tegen oceanische plaat
De oudste oceanische plaat zal onder de andere plaat duiken omdat die langer heeft kunnen
afkoelen en daardoor een hogere dichtheid heeft en zwaarder is. Ook hier ontstaan een trog en
gebergten met vulkanen. Deze gebergten vormen een eilandboog.
Als de zeebodem bij subductie door de beving omhoog komt, veroorzaakt deze beweging een
vloedgolf. Zo’n golf heet een tsunami. Naarmate de golf dichter bij de kust komt, wordt de golf
groter door de samengedrukte energie.
Continentale plaat bots tegen continentale plaat
Doordat de platen even zwaar zijn, zal geen van beide continentale platen in de diepte duiken.
Door de hoge druk en temperatuur kunnen gesteenten geplooid worden -> hooggebergten.
3. Transversale breuklijn: Twee platen bewegen langs elkaar.
FSneek
1 De actieve aarde
1.1 Het ontstaan en de opbouw van de aarde
Om de ontwikkeling van processen die geleid hebben tot de huidige landschappen te
achterhalen, wordt een speciaal principe gebruikt, namelijk het actualiteitsprincipe. Natuurwetten
in het verleden zijn hetzelfde als die in het heden.
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.
De aarde onderscheidt zich van andere planeten in het zonnestelsel in 2 belangrijke opzichten:
1. In tegenstelling tot andere planeten vind je op het aardoppervlak vloeibaar water.
2. De aarde is gelaagd. Het bestaat uit schillen met specifieke eigenschappen.
Bij het bestuderen van de eigenschappen van de schillen kijk je naar de chemische en fysische
eigenschappen.
Door inslag van een grote meteoriet smolt de aarde en ontstond door afkoeling een gelaagdheid
van schillen met verschillende chemische samenstellingen.
• Het binnenste van de aarde wordt gevormd door de aardkern, die voornamelijk uit ijzer bestaat.
• Dan komt de aardmantel, een laag die bestaat uit veel magnesium en ijzer.
• De buitenste laag, dunne laag van de aarde heet de aardkorst. Deze laag van vast gesteente
komt in 2 verschillende vormen voor.
1. De continentale korst, bestaande uit vrij licht gesteente (Graniet)
2. De oceanische korst, bestaande uit vrij zware gesteente (Basalt)
Een fysische eigenschapen zijn de hardheid van de schillen.
• De buitenste laag, de lithosfeer: aardkorst en bovenlaag aardmantel, is hard
• Asthenosfeer: zachtere laag: plastisch gesteente
• Binnenmantel: vast gesteente
• Buitenkern: Vloeibaar gesteente
• Binnenste laag is de binnenkern: vast gesteente.
De aarde krijgt haar warmte van inwendige en uitwendige bronnen.
Inwendige bronnen door vroegere inslagen van meteorieten en door radioactiviteit van
gesteenten. De warmte wordt langzaam naar buiten getransporteerd via hete, baste gesteente. In
de lithosfeer wordt de warmte door geleiding naar buiten verplaatst. Op een aantal plekken zal de
lithosfeer door de druk breken.
De uitwendige warmte afkomstig van de zon, geeft vele malen meer warmte aan het aardpop. af
dan de inwendige warmte. Dit heeft gevolgen voor de uitwendige processen, de exogene
krachten, die zich op het aardopp. afspelen.
1.2 Het verhaal van de gesteenten
Een gesteente bestaat uit een mengsel van vaste mineralen en/of organische stoffen die in de
natuur voorkomen. Mineralen en/of organische stoffen vormen de basisbestanddelen. Een
mineraal is een verbinding die in de natuur voorkomt en die bepaalde chemische eigenschappen
heeft.
- Elk mineraal heeft zijn eigen kristalvorm.
- De hardheid van een mineraal.
Organische stoffen zijn ontstaan uit levende organismen.
FSneek
,Soorten gesteenten:
Hoofdgroepen Subgroepen Voorbeeld(en)
Stollingsgesteenten Dieptegesteente: veel tijd gehad om te mineraliseren. -> veel Graniet
kristalvorming
Gangsgesteente: Minder tijd gehad om te mineraliseren. -> Andesiet
weinig kristalvorming
Uitvloeiingsgesteente: geen tijd gehad om te mineraliseren Basalt
omdat het meteen in contact komt met water. -> geen
kristalvorming
Sedimentgesteenten Klastisch gesteente: ontstaan door druk van bovenliggende Zand, klei
lagen waardoor zand en klei worden samengeperst tot een
hard gesteente.
Chemisch gesteente: Ontstaan door het neerslaan van Zoutsteen
mineralen in een oplossing.
Metamorfe gesteenten ——————————Geen subgroep—————————— Marmer
Ontstaan wanneer een gesteente langere tijd onder invloed
van hoge druk en hoge temperaturen staat.
Gesteenten kunnen onder bepaalde omstandigheden van het ene hoofdtype overgaan in het
andere hoofdtype. De kringloop noem je de gesteentecyclus.
• Magma wordt gesteente -> Gesteente brokkelt af en verweerd/erodeerd -> Gesteente komt in
zee terecht als zand -> Zand wordt de aarde ingetrokken via subductie -> gesteente wordt weer
magma.
1.3 Schuivende continenten
Ouderdom van de aarde kan bepaald worden met de 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.
Geologische tijdschaal: Indeling van de geschiedenis van de aarde in geologische tijdperken.
Elke periode komt overeen met een serie gesteenten en kenmerkende fossielen (gidsfossielen).
De tijdsindeling was relatief.
Via radioactief verval van elementen in gesteenten jun je de absolute ouderdom van gesteenten
bepalen.
Zuid-Amerika en Afrika:
• Flora en fauna van de verschillende continenten vertonen veel overeenkomsten dat de
continenten ooit aan elkaar vastgezeten moeten hebben.
• De gesteenten van Zuid-Amerika en Afrika sluiten op elkaar aan.
• Er zijn aanwijzingen gevonden voor een gelijktijdige vergletsjering.
Conclusie: De continenten zaten vroeger aan elkaar vast (continent Pangea), en hebben zich
daarna bewogen ten opzichte van elkaar.
Paleomagnetisme: Wetenschap die zich bezighoudt met wijzingen in de richting van
gemagnetiseerde materialen in de loop van de aardegeschiedenis.
De richting van het aardmagnetisch veld kon worden vastgesteld in oude gesteenteformaties.
Seafloor spreading is het steeds verder bewegen van platen van de rug.
De bodem is jong in het midden en ouder naarmate je aan weerszijden verder van de rug af komt.
Platentektoniek: Proces waarbij platen ontstaan, bewegen en verdwijnen.
Bij een bewegende plaat gaat het om de lithosfeer.
FSneek
, 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
Aan de randen van platen bevinden zich instabiele zones, breuklijnen. Als gesteenten onder druk
komen te staan en energie zich ophoopt kunnen onverwachte verschuivingen plaatsvinden.
Verschuivingen langs de breuklijn veroorzaakt trillingen. Dit is een aardbeving.
Hypocentrum is de plaats van de beving in de aardkorst of de aardmantel. Direct boven het
hypocentrum, aan het aardoppervlak, ligt het epicentrum. Daar wordt de beving het heftigst
gevoeld en is de schade het grootst.
Magnitude is een maat voor de energie die bij een aardbeving vrijkomt. De waarde neemt steeds
met een macht van 10 toe.
De gemeten magnitude zegt niet altijd iets over de schade in een gebied,
Voor de intensiteit en de schade van een beving gebruikt men de schaal van Mercalli.
Criteria schaal van Mercalli:
- Hoge kracht op de schaal van richter
- Bebouwingsdichtheid/bevolkingsdichtheid
- Kwaliteit van de gebouwen
- Tijdstip van de dag (’s Nachts slaapt iedereen -> Mensen minder alert, niet kunnen vluchten)
- Hulpverlening
Drie typen bewegingen van platen leiden tot drie typen breuklijnen:
1. Divergente breuklijn: Platen bewegen van elkaar af.
Meestal twee oceanische platen: Magma duwt de oceaanplaat omhoog en komt via scheuren aan
de aardoppervlak en stolt -> Bergrug.
Ridge push: Het wegduwen van oudere stollingsgesteenten door nieuw magma dat op de rug aan
de oppervlakte komt. Op die manier wordt nieuwe, oceanische korst gevormd.
De divergente breuklijn bij continentale platen is te herkennen aan een brede, diepe vallei.
2. Convergente breuklijn: Platen die tegen elkaar aan botsen.
Het verdwijnen van lithosfeer gebeurt bij botsingen van platen.
Oceanische plaat botst tegen continentale plaat
De zwaardere oceanische plaat duikt onder de continentale plaat. Dit heet subductie.
Convectiestromen trekken de oceanische plaat de diepte in, slab pull. Door deze slab pull wordt
ook een deel van de continentale plaat meegesleurd. Er ontstaat een diepe kloof, een trog.
De oceanische lithosfeer die schuin onder de continentale lithosfeer is gezakt, zal in de diepte
smelten. Een deel van het magma zal verder omhoog komen en bergketens en vulkanen vormen.
Oceanische plaat botst tegen oceanische plaat
De oudste oceanische plaat zal onder de andere plaat duiken omdat die langer heeft kunnen
afkoelen en daardoor een hogere dichtheid heeft en zwaarder is. Ook hier ontstaan een trog en
gebergten met vulkanen. Deze gebergten vormen een eilandboog.
Als de zeebodem bij subductie door de beving omhoog komt, veroorzaakt deze beweging een
vloedgolf. Zo’n golf heet een tsunami. Naarmate de golf dichter bij de kust komt, wordt de golf
groter door de samengedrukte energie.
Continentale plaat bots tegen continentale plaat
Doordat de platen even zwaar zijn, zal geen van beide continentale platen in de diepte duiken.
Door de hoge druk en temperatuur kunnen gesteenten geplooid worden -> hooggebergten.
3. Transversale breuklijn: Twee platen bewegen langs elkaar.
FSneek
