Hoofdstuk 3, Opbouw en afbraak van het reliëf op aarde

Hoofdstuk 3 – Opbouw en afbraak van het reliëf op aarde

Net als iedere planeet heeft de aarde een gelaagde opbouw, die op twee manieren wordt aangegeven:
1) Letten we op dichtheid en chemische samenstelling: aardkern, aardmantel en aardkost (zwaardere continentenkorst met graniet en lichtere oceanische korst met basalt).
2) Letten we op de mate van plasticiteit van het gesteente en op warmtetransport en temperatuur:
=>
Lithosfeer (de vaste koele buitenkant van de aarde, bestaat uit platen die ten opzichte van elkaar bewegen)
=> Asthenosfeer(het deel direct onder de lithosfeer, plastische deel van de aardmantel die door convectiestromingen zorgt voor beweging van de platen)

Basalt vergeleken met graniet:
- koelt sneller af
- ligt op de bodem van de zee
- heeft een hogere dichtheid
- is zwaarder maar minder taai

Platentektoniek:verplaatsing van grote stukken aardkorst die ‘drijven’ op het magma (zie uitleg lithosfeer). De platen bewegen met een snelheid van 1-8cm per jaar. Ontdekker hiervan is Alfred Wegener, hij noemde het continentale drift, later bijgesteld als platentektoniek, want een continent is geen plaat.

Drie soorten plaatgrens:
-
Divergent – platen bewegen uit elkaar
- Convergent – platen bewegen naar elkaar
-Transforme – platen bewegen tegenstellend langs elkaar

Mid-oceanische rug, plaatsgrens is divergent en komt meestal midden in oceanen voor. We vinden hier een stijgende convectiestroom, die magma naar het aardoppervlak brengt, waar het stolt. Het is een langgerekte onderzees gebergte.

Subductiezone, plaatsgrens is convergent. Herkenbaar aan het voorkomen van een langgerekte laagte in de zeebodem: een diepzeetrog. We vinden hier een dalende convectiestroom, die zorgt voor het verdwijnen van oceanische korst. In de subductiezone duikt de zware oceanische korst (basalt) onder de lichtere continentale korst (graniet).

Twee types vulkanisme:
-
Effusief – komt voor bij mid-oceanische ruggen, hotspot (oceaanbodem): basalt
- Explosief– komt voor bij subductie, hotspot (continent): graniet

Vier vulkaanvormen:
- Schildvulkaan– bij dun vloeibaar magma dat relatief rustig uit een min of meer ronde centrale vulkaanopening stroomt, kegelvormig vulkaan opgebouwd uit basaltlagen
- Plateaubasalt – bij dun vloeibaar magma stromend uit langgerekte scheuren of spleten
- Stratovulkaan– bij taai vloeibaar magma, vulkaan dat bij eruptie door grote gasdruk veel los materiaal (klodders lava, gesteentebrokken, vulkanisch as, fijn grind, vulkanisch stof) spuwt en daarom kegelvormig is. – explosief vulkanisme.
-
Calderavulkaan– de uitbarsting van een vulkaan (meestal een stratovulkaan) kan zo explosief zijn, dat het centrale deel van de vulkaan, incl. het dak van de magmahaard, wordt opgeblazen. – explosief vulkanisme

Spreiding van vulkanen:
- mid-oceanische ruggen:schildvulkanen en spleetvulkanen
- subductiezones:stratovulkanen of calderavulkanen
o langs een continentrand met een gebergte – continentrandvulkanen
o langs vulkanische eilandbogen, bijv. Filipijnen, Japan en Indonesië
- in oceanen boven een mantelpluim (hotspots): lint van vulkanische eilanden, bijv. Hawaii
- op continenten boven een mantelpluim (hotspots): horsten (langgerekte stijgingsgebieden) en slenken (langgerekte dalingsgebieden)

Basis van een gebergte is een dalingsgebied:
- miogeosynclinale: ontstaan in zee

- geosynclinale: ontstaan op land

Gemeenschappelijke kenmerken van gebergten op aarde:
-->ontstaan en afbraak van gebergten tellen in miljoenen jaren
--> voorloper van een nieuwe gebergte is altijd een dalingsgebied (geosynclinale) aan de rand van een continent waarin de afbraakproducten van bestaand gebergte worden afgezet. Het gaat om een zeegebied of kustgebied met op de bodem dikke horizontaal liggende lagen zand, klei en kalk.
--> Gebergten bestaan uit harde geplooide gesteentelagen; plooiingsgebergte. De plooien zijn het gevolg van samendrukking door horizontaal werkende druk (subductie of botsen van continenten).
--> Verticaal werkende krachten moeten een gebergte hoogte geven. De verticale krachten zijn het gevolg van het zoeken naar een drijvend evenwicht van licht continentaal gesteente op magma. Bij het omhoogkomen dringt magma in de basis van geplooide gesteentelagen en vormt een granietkern.
--> Hoogte van een berg hangt af van de ouderdom:
- jong gebergte (Tertiair) = hooggebergte
- oudere gebergte = middelgebergte
--> Breukgebergte = Oud gebergte wat tijdens bijv. subductie of botsing van continenten opnieuw wordt opgeheven. Vaak was er ongelijkheid in de opheffing waardoor verbuiging optrad en breuken werden gevormd..
--> Voor de verklaring van het ontstaan van gebergten moeten we de beweging en de ligging van continenten in het geologisch verleden (paleogeografische ligging) kennen.

In het geologische verleden zijn er drie perioden geweest met gebergtevorming:
- de Caledonische (Siluur)

- de Hercynische (Carboon)
- Alpine (Tertiair)

Aardbevingen
Waar komen ze voor?
Transversale plaatgrens en subductie.

Hazard management – maatregelen nemen om de schade en aantal slachtoffers te beperken (of zelfs te voorkomen). Het opsporen en voorspellen van gevaren, technische maatregelen en voorbereiding bevolking. Hoe armer het land, hoe groter de schade.

Meten van aardbevingen:
- (Magnitude)schaal van Richter --> vooral wiskundig. Schaal 0 t/m 9.
- (Intensiteits)schaal van Mercalli --> gaat uit van de aangerichte schade. Schaal I t/m XII.

Aardbevingen kunnen leiden tot een tsunami (hoge vloedgolven met enorme kracht). Twee voorwaarden:
- subductiezone
- minimaal schaal 7,0 op de Schaal van Richter

Exogeen proces: invloeden van buitenaf (water, ijs, wind, zon).

Verwering: processen die zorgen voor het afbreken van het gesteente.
Fysische verwering: uitzetten en krimpen van gesteente, waardoor het gaat scheuren en afbreken. Dit gebeurt onder invloed van de zon en het proces ‘van water naar ijs’.

Chemische verwering:verandering in de samenstelling van het gesteente. Dit gebeurt onder invloed van water (neerslag) en zon, bijv. in het regenwoud.

Erosie: het vervolgens opnemen en wegvoeren van het losse afbraakmateriaal door water, wind en ijs. Het meegenomen materiaal zorgt voor afbraak van andere materialen.
Drie hoofdvormen van transport:
- vallen (puinhelling, bergstorting)
- vloeien (modderstroming)
- glijden (aardverschuiving, ook wel landslide)

Sedimentatie:het neerleggen van materiaal wat is vrijgekomen door verwering en/of erosie. Dumpplaats is waar de snelheid laag is van wind, rivieren, enz.

Dalstelsel
- regiem: afvoer van water van een rivier verschilt per seizoen
- stroomgebied: totale gebied waar een rivier zijn water vandaan haalt
- waterscheiding: grens tussen twee stroomgebieden (het hoogstgelegen gebied is vaak de grens)
Rivierstelsel: hoofdrivier en zijrivier(en).


Watertoevoer beide stelsels:
Waar komt het water vandaan?
- Neerslag
- Smeltwater
Toevoer naar rivier:
- Oppervlakte afstroom (bovengronds)
- Grondwater (ondergronds)

Gesteentecyclus
1. Stollingsgesteente: ontstaat bij vulkanisme – gestold magma is stollingsgesteente. Twee soorten: basalt en graniet.
2.Afzettings- of sedimentgesteente: als heel veel zand (of ander los materiaal) de onderste laag zand samendrukt. Soorten zijn bijv.: zandsteen en kalksteen. Fossielen vind je alleen in dit soort gesteente.
3.Metamorfe gesteente: ontstaat bij een proces waarbij de gesteente van eigenschap verandert door druk (gewicht) en temperatuur. Bijv. marmer.

Van 1 naar 2: stollingsgesteente; verwering, (erosie) en sedimentatie; ophoping en gewicht; sedimentgesteente.

Van 2 naar 3: … subductie creëert druk en temperatuur; metamorfe gesteente
Van 3 naar 1: … subductie; vulkanisme; stollingsgesteente
Van 3 naar 2: metamorfe gesteente kan verweren; sedimentgesteente
Van 2 naar 1: sedimentgesteente smelt af in de magma bij subductie en wordt naderhand stollingsgesteente.
Van 1 naar 3: niet mogelijk

Ontstaan fossiele brandstof ontstaat altijd in een dalingsgebied:
- steenkool, landklimaat, geosynclinale
- aardolie, zeeklimaat, miogeosynclinale

Steenkool:Carboon (tijdsperiode), Nederland lag in de buurt van de evenaar; tropisch klimaat, veel neerslag en veel begroeiing. Uit moeras ontstond heel snel en heel veel veen. Door gewichtdaling en temperatuurstijging: ontgassing (aardgas) en het koolstofgehalte nam toe.
In Nederland is steenkool technisch gezien wel winbaar, maar economisch gezien (nog) niet.

Aardolie:dode zeebodemplankton valt op de zeebodem. Dikke lagen plankton is sediment door toename druk en temperatuur. Diepte van minimaal 1500 meter. Natuurlijk destillatieproces: aardolie en aardgas.


Aardgas:ontstaat bij ontgassing van steenkool en aardolie. In principe gaat het door lagen heen naar de atmosfeer. Maar in Pern (tijdsperiode) ontstond er steenzout dat een ondoordringbare laag vormde en de aargas werd ‘opgeslagen’.