Endogene Processen, Systeem Aarde:
Hoofdstuk 1: the earth system
Gelaagde aarde in chemisch en fysisch opzicht:
Chemisch Zie fguur 1.12 pagina 12 van UE:
Aardkorst: bestaat uit contnentale korst (lichter en lagere dichtheid 2,8), en oceanische korst
(zwaarder en hogere dichtheid 2,9). Beiden rijk aan silicium en zuurstof
Mantel: minder rijk aan silicium magnesium en zuurstof, maar nog wel rijk aan gesteente
Buitenkern: 94% ijzer
Fysisch:
Lithosfeer: is bros, hij buigt dus niet hij breekt
Asthenosfeer: ductel, dat betekent dat hij buigt maar zwak is (‘Astheno’ is grieks voor zwak)
Mesosfeer: sterke laag van vast materiaal, waaronder gesteente
Buitenkern: vloeibaar
Binnenkern: vast
BELANGRIJK:
Druk, temperatuur en dichtheid nemen toe met de diepte (naar de kern van de aarde toe)
De aarde is voor 90% magnesium (Mg), ijzer (Fe), silicium (Si), Zuurstof (O)
De aarde is voor 99% met, Calcium, Aluminium, nikkel, zwavel
1
,Belangrijke principes:
Aan de ene kant:
Uniformitarianisme: alle geologische gebeurtenissen uit het verleden kunnen worden verklaard met
de processen of krachten die nu actef zijn.
Gradualisme:
Geologische gebeurtenissen zijn:
- Traag
- Contnu
- Herhalen zich (bijna) eindeloos)
Aan de andere kant (dus tegenstanders van elkaar):
Catastrofsme:
Alle veranderingen in de aardkorst zijn:
- Plotseling
- En veroorzaakt door (een serie van) gewelddadige gebeurtenissen
Het magnetsch veld:
De aarde heef een magnetsch veld om zich heen, die de aarde beschermt tegen allerlei schadelijke
straling van de zon. Deze geodynamo wordt aangedreven door de buiten kern. Dit komt door de
snelle convectestroming in deze buitenkern (en de kern bestaat vooral uit ijzer).
Soorten systemen:
Geïsoleerd systeem: de inhoud blijf hetzelfde (de hoeveelheid energie verandert niet en de
chemische samenstelling blijf hetzelfde)
Gesloten systeem: de hoeveelheid energie verandert (dus de zon kan bijvoorbeeld de energie
veranderen), maar de chemische samenstelling blijf hetzelfde.
Open systeem: de hoeveelheid energie verandert en de chemische samenstelling verandert
(regenbuien, fora en fauna)
Aardkern is zo een gesloten systeem
Aardmantel is een open systeem (vanwege platentektoniek, subducte bijvoorbeeld)
De aarde is een open systeem, in verband met meteorieten en gassen die uit de aarde ontstnappen
Hoekdiscordante: het schuin staan van een sedimentlaag, waarover dan een horizontale
sedimentlaag komt. (zie fguur 8.9 UE)
2
,Hoofdstuk 2: plate tectonics: the unifying theory
Geschiedenis:
Begin 20ste eeuw verschillende theorieën over plaatektoniek (had toen nog niet deze benaming).
Alfred Wegener kwam in 1912 met de belangrijke ‘contnental drif’ (contnenten bewegen over de
aarde, door plaatektoniek).
Spreiding van de zeebodem werd in 1928 ontdekt door Arthur Holmes
Eind jaren ’60 kwam met plaatektoniek continental drif + spreiding van de zeebodem = de
belangrijkste kenmerken van plaatektoniek.
Er zijn 12 hoofdplaten op de wereld
Hierbij zijn er 4 acteve plaatgrenzen:
Type 1: divergent , de ‘rif’ is het midden punt bij de divergente beweging
Type 2: convergente , subductezones
Type 3: collision (botsing, convergente beweging) , bergvorming (botsingsgebergte). Dit
botsingsgebergte wordt alleen gevormd bij 2 oceanische- of 2 contnentale platen. Bij 2 oceanische
platen ontstaan zich eilanden, zoals bijvoorbeeld de Mariana eilanden. Bij 2 contnentale platen, gaat
geen van de planten in de mantel. Ze blijven beiden drijven op de mantel.
Type 4: transversale ↑↓ , langs elkaar gaande platen(/stukken plaat). Dit kan alleen bij 2 oceanische-
of 2 contnentale platen. Deze plaatgrens is veelal te vinden bij MO’’s.
Bij type 2,3: convergente plaatgrens
Na het verdwijnen van de oceaan (na verloop van tjd, van de subducte) houd je alleen 2
contnentale platen over en een botsingsgrens.
Contnent-botsing = orogenese
Type 4: transversale
De transversale plaatbeweging is belangrijk in oceanen. De transversale beweging vindt plaats in de
tussenstukjes bij divergente platen.
Je hebt ook passieve plaatgrenzen: platen bewegen niet t.o.v. elkaar. Het kan niet meer verder
oprekken (de plaat), lithosfeer wordt te dun om de beweging voort te zeten (van de contnentale
plaat). Er kan alleen maar sprake zijn van passieve plaatgrenzen bij 1 oceanische plaat en 1
contnentale plaat. De oceanische plaat en de contnentale plaat bewegen in dezelfde richtng.
Gevolgen van plaatektoniek:
MOR= Mid-Oceanische ’ug
- Aardbevingen: de schade van een aardbeving hangt af van het land haar infrastructuur, en
omstandigheden.
Verder kan je bij MO’’s ‘isochrons’ zeten. Dit zijn de leefijdslijnen van de stukken lithosfeer. Deze
worden namelijk ouder hoe verder ze van de ‘rif’ af zijn. Dit gaat vrijwel symmetrisch aan beide
zijden van de MO’.
Soms probeert een contnentale plaat zich op te breken door een divergente beweging (deze
probeert een oceanische korst te maken en vulkanisme te starten), maar dit lukt niet altjd. Dan
wordt de plaat hier (waar die wilde opbreken) zo dun dat zich vulkanen kunnen ontstaan, zoals bij
bijvoorbeeld Tanzania.
De vorming van Pangea: UE fguur 2.16 pagina 46-47
- Het supercontnent ’odinia vormde zich 1,1 miljard jaar geleden en begon uit elkaar te
drijven 750 miljoen jaar geleden.
- Het supercontnent Pangea was voor het grootste gedeelte gevormd 237 miljoen jaar
geleden, omringd door de superoceaan Panthalassa (Grieks voor alle zeeën), de voorouder
3
, van de Stlle/Grote oceaan. The Tethys oceaan, tussen Afrika en Eurazië, was de voorouder
van de Middellandse zee.
- Het opbreken van Pangea werd aangegeven door de opening van breuklijnen (‘rifs’) waaruit
lava kwam. Gesteente verzamelingen hiervan kunnen gevonden worden 200 miljoen jaar
oude vulkanische gesteentes van Nova Scota tot North Carolina.
- Ongeveer 150 miljoen jaar geleden, was Pangea in zijn eerste fases van opbreken. De
Atlantsche oceaan begon zich te vormen/openen, en de Tethys oceaan was gekrompen.
Daarbij waren de noordelijke contnenten (Laurasia) opgesplitst met de zuidelijke
contnenten (Gondwana).
- 66 miljoen jaar geleden, had de Atlantsche oceaan zich geopend en verbreed. India was op
weg naar het noorden (naar Azië), en de Tethys oceaan werd opgesloten om zich zo de
Middellandse zee te vormen.
- De wereld van vandaag is over de laatste 65 miljoen jaar gevormd. India is nog steeds bezig
met naar het noorden bewegen (subducte). Australië is gescheiden van Antartca.
’igide = stjf
Isostasie ofwel ‘de wet van archimedes’ = het principe dat de opwaartse kracht die een lagere
hardheid ‘lichaam’ (deel van een contnent/stuk lithosfeer)drijvend op een hogere hardheid
‘tussenpersoon’ (zoals de asthenosfeer of zeewater) naar boven duwt, gebalanceerd moet worden
door de zwaartekracht die naar beneden duwt.
Bimodale verdeling:
De aarde heef als enige in het zonnestelsel een oppervlak met een bimodale verdeling (twee zeer
opvallende/belangrijke pieken). De eerste piek van de contnentale korst op ongeveer 500 meter
boven zeeniveau, de tweede piek van de oceanische korst op 5 kilometer onder zeeniveau.
Bij ‘de wet van archimedes’ kan je de volgende formule opstellen:
Druk onder kolom / massa in kolom = volume x soortelijke massa
= (hoogte x breedte x dikte) x dichtheid massa/gesteente
Het gaat dus bij het gebruiken van de formule om de dikte en soortelijk gewicht(dichtheid) van de
oceaankorst en contnentale korst.
Informate halen uit de oudheid van korsten:
Hoe oud een contnent of oceaanbodem is geef aan hoe dik de lithosfeer hier is, hoe komt dit?
Langdurige afoeling! Contnentkorst kan namelijk niet of maar een klein beetje subduceren en blijf
dus, met zijn bijbehorende lithosfeer, ‘eeuwig’ bovendrijven. De contnentale lithosfeer heef dan
ook veel langer de tjd om af te koelen en aan de onderzijde aan te groeien dan de oceanische
lithosfeer, die na maximaal ~180 miljoen jaar subduceert (zie ook fguur UE ‐2.15). En hoe dikker een
contnent hoe onduidelijker de Low Felocity Zone (LVZ) wordt (LVZ = het deel van de asthenosfeer die
slecht seismic waves geleid). Dit komt doordat onder dikkere lithosferen de temperatuur van de
mantel verder van de solidus lijn verwijderd raakt.
De druk, temperatuur en dichtheid van de lithosfeer is sterker bij oudere stukken contnent of
oceaanbodem, omdat deze oudere stukken ook dieper in de aarde ziten.
Syllabus systeem aarde endogene processen blz 13:
De asthenosfeer is (bijna helemaal) vast, omdat hier het gesteente dat door subducte in de mantel
komt nog niet is gesmolten. Dit komt doordat de ‘geothermische gradiënt’/geleidingsgradiënt nog
niet voorbij de ‘solidus droge peridotet’ lijn is en het gesteente dus nog niet heet genoeg is om te
smelten.
Toch is deze geleidingsgradiënt wel eens voorbij de solidus droge peridotet lijn. Dit gebeurt bij:
- divergente plaatgrenzen: Mid-Oceanische ruggen (MO’’s) en Back-arcs bekkens
4
