Aardrijkskunde

2.1 t/m 2.5

__________________________________________________

2.1 het gezicht van de aarde verandert:

Het ontstaan van de aarde

Toen de aarde langzaam afkoelde 4.5 miljard jaar geleden werd de aardkern, aardmantel en aardkorst gevormd. Door vulkanische activiteit kwam er waterdamp en CO² in de atmosfeer. Waterdamp condenseert tot water en 3 miljard jaar geleden ontstonden bacteriën die CO² omzetten in zuurstof.

De geologische geschiedenis

Het leven 4.5 miljard jaar geleden tot nu is erg veranderd. Mensen hebben een tijdschaal gemaakt die laat zien wat wanneer gebeurde en hoe. Dit heet ook wel de Geologische tijdschaal. De tijdschaal kent vier hoofdperioden:

1. Het Precambrium, continenten verschenen en de aarde bevroor mogelijk meerdere malen. Er was alleen leven onder water (bacteriën) 
2. Het Paleozoïcum, In deze hoofdperiode ontstonden niet alleen moeilijkere levensvormen waaronder trilobieten, maar vormde zich het supercontinent Pangea zich ook. In deze periode zijn kleinere periodes: Cambrium, Ordovicium, Siluur, Devoon, Carboon, Perm. In deze periode waren ook de eerste massa-extincties.
3. Het Mesozoïcum, Planten en dierenwereld veranderde. In het mesozoïcum kwamen ook de dino’s en ammonieten tevoorschijn. Jammer genoeg waren deze dino’s aan het eind van het Mesozoïcum uitgestorven door een massa-extinctie (meteorietinslag). Kleinere periodes zijn: Trias, Jura, Krijt
4. Het Kenozoïcum, hier start het tijdperk van de zoogdieren. De planten  dierenwereld wordt steeds complexer en de huidige continenten vormde. De periodes in het Kenozoïcum zijn: Het Tertiair en kwartair, wij leven in het kwartair.

Een komen en gaan van soorten

Er zijn vijf keer massa-extincties geweest. Bij die van de dino’s wordt gezegd dat het door een meteorietinslag komt, de hoeveelheid stof zorgde dat er geen zonnestralen door de atmosfeer kon komen en daardoor de hele voedselketen verstoord raakte. Men zegt dat 440 miljoen jaar geleden er een massa-extinctie was door het kouder worden van de aarde.  

2.2 Het dagboek van de aarde

Gesteenten en fossielen

Gesteenten en fossielen kunnen ons veel vertellen over de geschiedenis. Een fossiel van een mammoet op de bodem van de Noordzee wijst er op dat er in het verleden een kouder klimaat heerste dan nu. Je weet ook dat bij de Noordzee eerst land was. Met gesteenten kun je ook kijken wat er eerst was. Als je in de grond een laag kalksteen tegenkomt weet je dat er vroeger een zee was. Zeedieren zijn namelijk vroeger naar de bodem gezakt en de kalkskeletjes maakte een dikke kalklaag. Als je in kalksteen een ammoniet tegenkomt weet je dat de zee tussen 250 en 65 miljoen jaar geleden er was. Ammonieten zijn namelijk gidsfossielen. Er zijn 5 stappen hoe een fossiel zich vormt:

1. Een dier sterft 
2. Sedimentlagen bedekken het dier, zachte delen op
3. De sedimentlagen verharden en drukken op het skelet
4. Door endogene krachten komt de laag met fossiel meer aan de oppervlakte
5. Het gesteente erodeert, het fossiel blijft over.

Opgestapelde tijd

Er zijn 3 soorten gesteenten

• Sedimentgesteente, dit ontstaat door laagjes zand of klei die over elkaar heen zijn afgezet. De lagen zijn weggezakt, samengeperst en weer omhoog komen. Dit duurt miljoenen jaren.

• Stollingsgesteenten, uit vulkanen komt magma. Als magma afkoelt en verhard wordt het graniet dat is een stollingsgesteente.

• Metamorf gesteente, Een gesteente is een metamorf gesteente als het door hoge druk en/of hoge temperatuur veranderd is. Marmer ontstaat bijvoorbeeld als kalksteen door hoge druk van bovenliggende lagen verandert.

Relatieve en absolute tijd

Relatieve ouderdom is ouderdom vergeleken met elkaar. Een sedimentlaag onder een andere sedimentlaag is ouder dan degene daarboven. Er is ook absolute ouderdom. Dit is als je terugtelt hoe oud het gesteente is, met jaartallen dus. Dit kan met radioactiviteit. In sommige gesteenten zit namelijk kleine hoeveelheden radioactieve elementen zoals uranium.

2.3 Delfstoffen in soorten en maten

Wat zijn delfstoffen?

Als we stoffen uit de grond halen die nuttig zijn voor de mens, dan spreken we van delfstoffen. Verschillende soorten delfstoffen zijn:

Metalen, bijv. ijzer, aluminium, goud, indium, tantaal en lithium

Fossiele brandstoffen, bijv. Steenkool, aardolie en aardgas.

Diverse grondstoffen, bijv. Keukenzout, grind en kalksteen

Het ontstaan van ertsen en fossiele brandstoffen

Metalen worden gewonnen uit ertsen. IJzer komt bijv. uit ijzererts. Ertsen worden meegenomen vanuit de aardmantel via magma naar het aardoppervlak. Ertsen zijn vaak ondergronds en worden in dagbouw of schachtbouw gewonnen. Dagbouw is in de openlucht en schachtbouw wordt gedaan in mijnen. Fossiele brandstoffen ontstaan op een andere manier. Steenkool is bijv. ontstaan uit plantenresten. Veen uit het Carboon wordt door sedimentlagen gedrukt tot bruinkool en uiteindelijk tot steenkool. Dit noem je het inkolingsproces.  Aardolie ontstond in het Mesozoïcum, lagen dood plankton uit de zee werden dikke pakketten bedekt door sedimenten. Door een chemisch proces werd het plankton aardolie. Zout ontstaat door verdamping van zeewater, aardgas komt van steenkool en aardolie en kalksteen door dode diertjes. 

Delfstoffen raken op

Van sommige stoffen wordt er voorspelt dat ze opraken. Dit is gebaseerd op bewezen reserves. Dat is de hoeveelheden die door bodemonderzoek zijn aangetoond. Je kunt ook uitgaan van wat er geologisch gezien maximaal aan winbare hoeveelheden in de aardkorst zou kunnen zitten. Antimoon, lood en indium zijn waarschijnlijk allemaal bij 2040 weg. Olie is al bijna op, van gas en uranium zijn er niet veel en van zeldzame aardmetalen en kolen zijn er genoeg. Van zeldzame aardmetalen zijn er dus genoeg, maar ze heten zo omdat ze niet in grote hoeveelheden bij elkaar zijn. De vier schaarse delfstoffen zijn antimoon, goud, zink en molybdeen.

2.4 Het dagboek van de aarde

Hoe is men achter de veranderde klimaten, verschoven continenten, geschiedenis van de continenten, leven op aarde en uitgestorven dieren? Door gesteenten te bestuderen en de fossielen die men daarin aantrof. Ze geven veel informatie over het verleden, over hoe het er vroeger uitzag en welk klimaat er heerste. 

Sedimentgesteente is ontstaan doordat er laagjes zand of klei over elkaar heen zijn afgezet. De onderste laag is natuurlijk eerder ontstaan dan die daar boven. Vervolgens zijn de lagen weggezakt, samengeperst en daarna weer omhoog gekomen. De vorming van zo'n pakket duurt natuurlijk miljoenen jaren.

Uit opgestapelde gesteenten en fossielen die erin zitten, kunnen verschillende conclusies worden getrokken:

• Het leven op aarde bestond eerst alleen uit bacteriën. Vervolgens zijn er nieuwe levensvormen ontstaan in de volgorde:
  bacteriën – weekdieren – schelpdieren – vissen – landplanten – reptielen – zoogdieren.
  Deze ontwikkeling naar steeds complexere vormen van leven verliep heel geleidelijk en wordt de evolutie van het leven genoemd. Ze heeft men met fossielen aangetoond dat de zoogdieren, uiteindelijk afstammen van een vis. Met behulp van de verschillende fossielen in de gesteentelagen is de geschiedenis van de aarde ingedeeld in geologische tijdvakken. 
• De verschillende planten- en diersoorten hebben niet altijd geleefd. Veel zijn er uitgestorven doordat de omstandigheden op aarde veranderden. Ze passen zich aan de veranderde omstandigheden op aarde. 

Relatieve ouderdom: De volgorde waarin bepaalde gesteenten of fossielen zijn ontstaan.  

Maar hoe bepaal je die volgorde als de gesteentelagen niet op een plaats liggen opgestapeld, maar verspreid voorkomen over een gebied? Daarvoor worden fossielen gebruikt. Bepaalde combinaties van fossielen zijn kenmerkend voor een bepaalde periode. Maar hoe oud is zo'n laag nu in jaren? Sinds de ontdekking van de radioactiviteit is men in staat om dat van bepaalde gesteenten vrij nauwkeurig vast te stellen. In elk gesteente zitten hele kleine hoeveelheden radioactieve elementen zoals uranium. Aan de hoogte van de radioactiviteit kun je aflezen hoe lang geleden het gesteente is gevormd. 

Absolute ouderdom: De ouderdom gemeten in jaren. 

2.5  Delfstoffen in Nederland

Delfstoffen in de diepte

In Nederland hebben we de delfstoffen steenkool, kalksteen, zand en grind, zout, aardolie en aardgas. Steenkoolmijnen zijn al lang dicht omdat het te vervuilend was en aardgas een nieuw alternatief was. Aardgas is zo in de grond gekomen:

• Tijdens het inkolingsproces van steenkool wordt gas uit het gesteente geperst. 
• Uit het moedergesteente (steenkool uit het carboon) kom het in het poreuze gesteente. Het gas kwam dus de poriën van zandsteen uit het Perm. Het poreuze gesteente wordt ook wel het reservoirgesteente
• Bovenop het zandsteen ligt een ondoordringbare laag waar het gas niet doorheen kan. Dit is steenzout. Zonder de ondoordringbare laag kon het aardgas ontsnappen, daarom is deze laag zo belangrijk. 

Aardolie wordt ook gewonnen in Nederland, het moedergesteente van aardolie in Nederland komt uit het Jura, het reservoirgesteente wordt gevormd door lagen uit het Krijt.

Zout is gebruikt voor keukenzout en de productie van chloor. 

Delfstoffen aan de oppervlakte.

Kalksteen, klei, zand en grind wordt aan de oppervlakte gewonnen. Kalksteen wordt gewonnen in dagbouw. Het wordt gebruikt voor bakstenen, cement en meststoffen. 

Kalksteen is in Nederland omdat in het Krijt Nederland een subtropische zee was. Kalkskeletjes en schelpen maakte de laag van Kalksteen.

Zand en grind is hier vooral in het Pleistoceen hierheen gekomen door rivieren. (het kwartair bestaat uit het Pleistoceen en Holoceen, holoceen is jonger). Zand en grind wordt gebruikt als ophoog- en bouwmateriaal. 

Klei wordt gewonnen langs grote rivieren en dus ook aan de oppervlakte, klei is gesedimenteerd na overstromingen in het Holoceen. Klei wordt gebruikt voor de productie van bakstenen.

Begrippen:

Absolute ouderdom:

De ouderdom gemeten in jaren.

Dagbouw:

Winning van delfstoffen in de openlucht.

Fossiel:

Een (versteend) overblijfsel of afdruk van een dier of plant.

Fossiele brandstoffen:

De brandstoffen bruinkool, steenkool, aardolie, en aardgas die ontstaan zijn uit miljoenen jaren oude resten van planten en dieren.  

Gidsfossiel:

Fossiel dat in een relatief klein gebied en korte tijd leefde. Met gidsfossielen kun je de absolute ouderdom vaststellen van de gesteentelaag waarin ze voorkomen.  

Inkolingsproces:

Proces waarbij plantenresten onder hoge druk en temperatuur eerst in veen, daarna in bruinkool en ten slotte in steenkool veranderen. 

Kenozoïcum:

Tijdvak in de geologische geschiedenis waarin we nu leven en dat 2,6 miljoen jaar geleden begon. Warme en koude klimaten wisselen elkaar af. Het is de periode van de zoogdieren. 

Kritieke grondstoffen:

Grondstoffen die economisch belangrijk zijn, maar waarvan de aanvoer niet betrouwbaar is. 

Massa-extinctie:

Het massaal uitsterven van planten en dieren.  

Mesozoïcum:

Tijdvak in de geologische geschiedenis dat duurde van 250 tot 65 miljoen jaar geleden. Pangea valt uit elkaar en onze huidige continenten ontstaan. Het is het tijdperk van de dinosauriërs en ammonieten.

Metamorf gesteente:

Gesteente dat door hoge druk en hoge temperatuur veranderd is. Een voorbeeld is marmer dat uit kalksteen ontstaat.

Moedergesteente:

Het gesteente waarin aardolie en aardgas zijn ontstaan.

Paleozoïcum:

Tijdvak in de geologische geschiedenis dat duurde van 550 tot 250 miljoen jaar geleden. Nadat de continenten eerst uit elkaar bewogen ontstond later Pangea. Het is het tijdperk van de trilobieten. 

Precambrium: Tijdvak in de geologische geschiedenis dat duurde van 4600 tot 550 miljoen jaar gelden. Na afkoeling ontstonden de voorlopers van onze continenten. Aan het eind ontwikkelden zich de eerste levensvormen aan het aardoppervlak. 

Relatieve ouderdom:

De volgorde waarin bepaalde gesteenten of fossielen zijn ontstaan. Meestal geldt: hoe dieper, hoe ouder. 

Reservoirgesteente:

Het poreuze gesteente waarin zich aardolie en aardgas vanuit het moedergesteente verplaatsen en van waaruit het gewonnen wordt.

Schachtbouw:

Winning van delfstoffen in ondergrondse mijnen. 

Sedimentgesteente:

Gesteente dat opgebouwd is uit lagen zand en klei die over elkaar heen werden afgezet. De losse deeltjes verharden tot gesteente door druk van bovenliggende lagen. Voorbeelden zijn zandsteen en kalksteen.

Stollingsgesteente:

Gesteente ontstaan door afkoeling van magma. Voorbeelden zij graniet en kwarts.