Actieve Aarde H 1 en 2

Hoofdstuk 1: De actieve aarde

De gevaarlijke zones op aarde zijn de breuklijnen aan de rand van de platen. De platentektonische verschijnselen die daar voor komen zijn: vulkanisme, gebergte, tsunamis, ruggen. De landschappelijke gevolgen op korte termijn zijn aardverschuivingen door aardbevingen of vulkaanuitbarstingen. De landschappelijke gevolgen op lange termijn zijn verplaatsing van een heel continent. De platentektoniek is verschuiving en verplaatsing van de platen. Het tektonische geweld is niet of nauwelijks te voorspellen. De maatregelen die zijn genomen om de schade te beperken zijn: evacuaties, kansberekening, gebouwen aanpassen, satellietnavigatie.

Miljoenen jaren geleden vormden de continenten samen één super continent wat Pangea heet. Pangea werd omgeven door een oeroceaan die Pantalassa wordt genoemd. Deze gedachten (theorie) staat bekent als de continentale drift.

De continentale aardkorst (graniet) is ongeveer twintig maal jonger als de oceanische aardkorst (basalt). Lees verderop bij convectiestromen. De continentale korst moet niet als schip worden gezien die door de rotsen van de oceanische aardkorst ploeteren, maar het is de oceanische aardkorst die horizontaal beweegt en zo de continentale aardkorst meeneemt.

De aarde bestaat uit bolschillen die vrij abrupt in elkaar overgaan. Dit komt door de zogenaamde differentiatie. Dit houdt in dat de stoffen met een hoge dichtheid, zoals ijzer, naar de kern worden getrokken en stoffen met een lage dichtheid, zoals graniet en zuurstof, aan de buitenkant blijven. De aarde is uit de volgende delen opgebouwd: De continentale korst en de oceanische korst die samen de Lithosfeer wordt genoemd. Onder de lithosfeer ligt de vloeibare buitenmantel waarvan het buitenste gedeelte de athenosfeer wordt genoemd. In de athenosfeer vinden de convectiestromen plaats. Convectiestromen zijn kringlopen van gesmolten mantelmateriaal. Door het ontstaan van de aarde is er door hoge druk vele hitte ontstaan. De buitenste aardkorst koelde vervolgens af en de warmte bleef in de aardbol zitten. Dit is de rede dat er vloeibaar gesteente in sommige aardlagen zit. Zo ook in de buitenmantel. Door die hitte gaat het vloeibaar gesteente stijgen en komt tegen de aardkorst aan. Vervolgens gaat het twee kanten op. Naar mate het hoger komt koelt het weer af en daalt het weer naar beneden. Dit proces wordt convectiestromen genoemd. Op plekken waar die convectiestromen tegen de aardkorst komen, wordt de aardkorst naar boven gedrukt. Zo ontstaan de Mid-oceanische ruggen. Op deze ontstaat ook nieuwe aardkorst doordat de aardkorst op die plaats uit elkaar wordt gedrukt. Hierdoor stroomt er magma door de opening en vormt zo nieuwe bodem. Dit is de rede dat de oceanische bodem veel jonger is, hij wordt steeds vernieuwd.

In de komende miljoenen jaren vinden de volgende veranderingen plaats: Noord- en Zuid-Amerika worden van elkaar gescheiden, Afrika wordt van Europa gescheiden, de rode zee word een nieuwe oceaan en Oost-Afrika vormt een nieuw continent.

De platen kunnen ten opzichte van elkaar drie bewegingen maken:

Divergerend (uit elkaar): Dit gebeurt o.a. bij de Mid-oceanische ruggen (welvingen). De lithosfeer scheurt hierbij open en de magma vormt nieuwe aardkorst. Kenmerken zijn: ondiepe aardbevingen, rustig vulkanisme.

Convergerend (naar elkaar): Bij dit verschijnsel zijn drie mogelijkheden nodig:
 Een oceanische plaat botst tegen een continentale plaat. Hierbij gaat de oceanische plaat onder de continentale plaat, omdat basalt waaruit de oceanische plaat bestaat een hoger dichtheid heeft. Vervolgens zinkt de oceanische plaat in de mantel.
Ditzelfde gebeurt ook bij neerwaartse convectiestromen. De plek waar dit gebeurt heet een subductiezone. Aan de oppervlakte is dit te herkennen aan een diepzeetrog. Daarnaast vind je er gebergte en vulkanisme.

 Een botsing tussen twee continentale platen. De platen hebben de zelfde dichtheid waardoor ze niet onder elkaar duiken. Hierdoor ontstaan kreukelzones van samengeperst gesteente. Bij die kreukelzones (gebergtes) komen vaak aardbevingen voor.

 Een botsing tussen twee oceanische platen. Hierbij duikt de plaat met het oudste gesteente (en dus het koudst) onder het jongere gesteente.

Langs elkaar heen: Gaat vaak met horten en stoten en veroorzaakt daarom vaak aardbevingen.

Bij een vulkaanuitbarsting komt er magma (lava aan de oppervlakte) vrij. Het herkomstgebied van die magma is een haard. Een haard ligt altijd in de aardkorst. De meeste vulkanen liggen in de aardkorst vast bij de breuklijnen. Bij sommige vulkanen is dat niet zo. Die vulkanen worden hot spots genoemd. Een hot spot zit vast in de mantel en bewegen niet mee met de platen. Lava kan ook uit kilometer lange scheuren in de lithosfeer naar buiten stromen. Dit wordt een spleeteruptie genoemd. Bij de meeste spleeterupties ligtdat aan onderliggende hot spots.

Er zijn 4 verschillende soorten vulkanen: schildvulkanen (groot met flauwe hellingen), sintelkegels en lavastromen, Stratovulkaan, complexe vulkaan.

Door de opbouwende spanningen in de lithosfeer bouwt er een spanning tussen de platen op. Bij ontlading van die spanning ontstaat er een seismische trilling die als golven door de aardkorst bewegen. De plek waar een aardbeving begint heet een hypocentrum (lang de breuk), de plek waar hij de aardoppervlakte bereikt heet het epicentrum. Een aardbeving kan ook ontstaan naast kleinere breuken en niet langs de breukvlakken van heel de platen.

Om aardbevingen te meten worden er twee systemen gebruikt: Richter en Mercalli. Richter kijkt naar de hoeveelheid energie die er bij een aardbeving vrij komt en Mercalli naar de hoeveelheid schade na een aardbeving.

Iets wat heel erg veel te maken heeft met aardbevingen zijn tsunamis (vloedgolven). Ze ontstaan door aardbevingen in de oceanen. De schokgolf van de aardbeving zorgt vervolgens voor de vloedgolf.

Vaak veroorzaakt de aardbeving zelf niet de meeste slachtoffers. Dit wordt veroorzaakt door bijvoorbeeld ingestorte gebouwen, exploderende gasleidingen en hongersnood.

Naast aardbevingen kunnen ook vulkaanuitbarstingen veel gevaar met zich mee brengen. Er kunnen heten gassen ontstaan bij vulkanen met zeer taai magma. Naast gassen zijn er ook lavastromen. Deze gaan minder snel, maar kan ook gevaar opleveren. Het kan bijvoorbeeld branden veroorzaken.

Behalve aardbevingen en vulkanisme heb je ook tornado’s, overstromingen, aardverschuivingen, lawines en extreme droogte die voor gevaren kunnen zorgen. Belangrijk bij zulke rampen is dat ze goed kunnen worden voorspeld. Dat voorspellen van rampen wordt natural hazard risk management genoemd. Hierbij wordt ook bepaald of een natuurramp ook echt gevaarlijke gevolgen heeft (bv. Een aardbeving in een leeg gebied). Hoe mensen ook proberen natuurrampen te voorspellen, het blijft steeds nog erg gokken. Bij een tsunami daarentegen kunnen ze het al veel beter raden. Ook zijn over het algemeen vulkaanuitbarstingen beter te raden als aardbevingen.

Hoofdstuk 2: Gesteenten

Volgens onderzoekers is ons zonnestelsel ontstaan uit een draaiende gaswolk. Door het effect van zwaartekracht klonterde dat gas samen. De grootste concentratie gas werd de zon, de kleinere de planeten en de kleinste de manen.

Toen de aarde nog niet zolang bestond moet er een planeet ter grote van Mars op de aarde zijn neergeslagen. Hierdoor moet de maan en de bolschillen zijn gevormd. De aarde werd verschrikkelijk heet en de gesteente begonnen te smelten. Hierdoor vond differentiatie plaats (zie blad 1). Dit proces gaat nu nog in kleine mate door.

Gesteente is alle vaste stoffen die onder het aardoppervlak voorkomen. Om inzicht te krijgen in alle verschillende gesteente zijn er drie hoofdgroepen gemaakt:

 Stollingsgesteente: gevormd door afkoeling van vloeibaar materiaal (graniet, basalt).

 Afzettingsgesteente (sedimenten): Gesteente dat is gevormd uit verplaats verweringsmateriaal. Dat kan door: mariene sedimenten, fluviatiele sedimenten, eolische sedimenten, glaciale sedimenten en organogene sedimenten. De eerste vier type worden klastisch genoemd.

 Metamorfe gesteente: Gesteente die ontstaan die in de aarde onder extreme hitten en druk (kalksteen marmer).

Hieronder staat een tabel met verschillende gesteente met de soort erbij.
Gesteente Soort
Graniet Stollingsgesteente
Basalt Stollingsgesteente
Porfier Stollingsgesteente
Marmer Metamorfe gesteente
Leisteen Metamorfe gesteente
Zandsteen Afzettingsgesteente (water + wind)
Schalie Afzetgesteente/metamorfe gesteente
Kalksteen Afzettingsgesteente (organogene)

Een mineraal is een bestanddeel van de aardkorst met een bepaalde vormen samenstelling (zie boek voor voorbeelden). Ze worden gekenmerkt door een regelmatige bouw. Dit gebeurt als gasvormige stoffen rustig de kans krijgen om een vaste vorm aan te nemen. Ze rangschikken zich dan in kristalroosters. Om mineralen te onderscheiden kun je kijken naar de hardheid.

Delfstoffen zijn voor de mens nuttige stoffen in technisch, economisch en sociaal winbare hoeveelheden in de aardkorst.

 Techniek: Is het mogelijk om een delfstof ergens uit te krijgen.
 Economie: Is het winnen van de delfstof winstgevend, ook al is het mogelijk.
 Sociaal: Is het gebied van de delfstoffen beschermd.

Van de delfstoffen zijn voor ons de ertsen (aardolie, aardgas, steenzout, steenkool) belangrijk. Ertsen zijn metaalhoudende delfstoffen. Ze zijn te vinden in stollingsgesteente.

Ertsen ontstaan door het afkoelen van magmahaarden. Dit is een van onder afgesloten hoeveelheid vloeibaar gesteente. Doordat het is afgesloten, koelt het langzaam af. Daardoor stollen de ertsen en concentreren zich onderin. Alles wat over blijft (restsmelt) zorgt ervoor dat de druk heel erg hoog oploopt. Op zwakke plekken ontstaan daardoor in de aardkorst ertsaders van stollende mineralen.

 Het droge aardgas: Aardgas dat is gevormd tijdens het inkolingsproces bij vertering van planten.
 Het natte aardgas: ontstaan tijdens de vorming van aardolie.