De Geo LRN-line Systeem Aarde (bovenbouw havo)

SYSTEEM AARDECESE

HAVO AARDE SYSTEEM AARDE

Auteurs

Honne-Marij van den Bunder en Katie Oost

Eindredactie

Ingrid Hendriks en Alice Peters

De Geo voor de bovenbouw havo en vwo wordt geschreven door een auteursteam: Daphne Ariaens, Honne-Marij van den Bunder, Ger Gerits, Ingrid Hendriks, Freek Jutte, Katie Oost en Alice Peters

Dit leeropdrachtenboek is van jou. Je gebruikt het samen met de digitale omgeving. Je kunt er aantekeningen in maken en ermee werken zoals jij wilt. Het boek blijft van jou.

Colofon

Vormgeving en opmaak HollandseWerken / Marc Freriks, Zwolle

Cartografisch tekenwerk en grafieken EMK, www.emk.nl

Fotoresearch

Daliz, Linsie Spaans, Den Haag

Bureauredactie Text & Support / Marjon Koolen, Beusichem Taallandschap / Ellen Kremers, Deventer

Methodeoverzicht

HAVO 978 90 06 90924 1

De Geo bovenbouw LRN-line online + boek 4 havo

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 4 havo Arm en rijk

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 4 havo (Over)leven in Europa

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 4 havo Systeem aarde 978 90 06 90925 8

De Geo bovenbouw LRN-line online + boek 5 havo

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 5 havo Wonen in Nederland

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 5 havo Brazilië

VWO 978 90 06 90926 5

De Geo bovenbouw LRN-line online + boek 4 vwo

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 4 vwo Arm en rijk

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 4 vwo Klimaatvraagstukken 978 90 06 90927 2

De Geo bovenbouw LRN-line online + boek 5 vwo

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 5 vwo Globalisering

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 5 vwo Wonen in Nederland 978 90 06 90928 9

De Geo bovenbouw LRN-line online + boek 6 vwo

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 6 vwo Systeem aarde

De Geo LRN-line leeropdrachtenboek 6 vwo Zuid-Amerika 978 90 06 90940 1

De Geo LRN-line online 4/5/6 havo/vwo 978 90 06 90929 6

De Geo LRN-line online + boek 4 havo Arm en rijk 978 90 06 90930 2

De Geo LRN-line online + boek 4 havo (Over)leven in Europa 978 90 06 90931 9

De Geo LRN-line online + boek 4 havo Systeem aarde 978 90 06 90932 6

De Geo LRN-line online + boek 5 havo Wonen in Nederland 978 90 06 90933 3

De Geo LRN-line online + boek 5 havo Brazilië

978 90 06 90934 0

De Geo LRN-line online + boek 4 vwo Arm en rijk 978 90 06 90935 7

De Geo LRN-line online + boek 4 vwo Klimaatvraagstukken 978 90 06 90936 4

De Geo LRN-line online + boek 5 vwo Globalisering 978 90 06 90937 1

De Geo LRN-line online + boek 5 vwo Wonen in Nederland 978 90 06 90938 8

De Geo LRN-line online + boek 6 vwo Systeem aarde 978 90 06 90939 5

De Geo LRN-line online + boek 6 vwo Zuid-Amerika

Over de omslagfoto

De Preikestolen (preekstoel) is een vooruitspringende rots boven het Lysefjord in Noorwegen. Er komen veel toeristen vanwege het uitzicht over de omringende fjorden en bergen.

Over ThiemeMeulenhoff

ThiemeMeulenhoff ontwikkelt zich van educatieve uitgeverij tot een learning design company. We brengen content, leerontwerp en technologie samen. Met onze groeiende expertise, ervaring en leeroplossingen zijn we een partner voor scholen bij het vernieuwen en verbeteren van onderwijs. Zo kunnen we samen beter recht doen aan de verschillen tussen lerenden en scholen en ervoor zorgen dat leren steeds persoonlijker, effectiever en efficiënter wordt.

Samen leren vernieuwen.

www.thiememeulenhoff.nl

ISBN 978 90 06 95567 5

Zesde editie (LRN-line), eerste oplage, 2022

© ThiemeMeulenhoff, Amersfoort, 2022

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16B Auteurswet 1912 j° het Besluit van 23 augustus 1985, Stbl. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reproductierechten Organisatie (PRO), Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp (www.stichting-pro.nl).

Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet) dient men zich tot de uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van kopieën in het onderwijs zie www.auteursrechtenonderwijs.nl.

De uitgever heeft ernaar gestreefd de auteursrechten te regelen volgens de wettelijke bepalingen. Degenen die desondanks menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alsnog tot de uitgever wenden.

Deze uitgave is volledig CO2-neutraal geproduceerd. Het voor deze uitgave gebruikte papier is voorzien van het FSC®-keurmerk. Dit betekent dat de bosbouw op een verantwoorde wijze heeft plaatsgevonden.

Hoe werk je met De Geo? 4

1 Ons eiland in de ruimte 6

Startopdrachten

Instaptoets

aarde

continenten

aarde brandt en beeft

Keuzemenu

Finish

Begrippen

2 Afbraak en opbouw van het landschap 52

Startopdrachten

Instaptoets

Systeem aarde

Exogene processen aan het aardoppervlak

Water, ijs en wind

Keuzemenu

Finish

Begrippen

3 Klimaat en landschapszones 90

Startopdrachten

Instaptoets

De atmosfeer

Wind, zeestromen en klimaat

Natuurlijke landschapszones

Veranderingen door menselijke activiteiten

Keuzemenu

Finish

Begrippen

Examentraining

4 Natuurgeweld in de Verenigde Staten 144

Startopdrachten

Instaptoets

in California

aan de zuidkust van de Verenigde Staten

rond de Mississippi

Systeem aarde

Vaardigheden en werkwijzen

van begrippen

Finish

Begrippen

Hoe werk je met De Geo?

Dit leeropdrachtenboek gebruik je samen met de digitale leeromgeving. Dit boek is van jou persoonlijk. Dus je mag er dingen in markeren en erin schrijven en je kunt het ook na dit schooljaar nog gebruiken.

Hoofdstukken

De hoofdstukken in dit boek bestaan uit de volgende onderdelen.

Start

Elk hoofdstuk begint met een Start. Hiermee oriënteer je je op de lesstof. In de Start staat ook een overzicht van de hoofden deelvragen die in dat hoofdstuk aan bod komen.

Instaptoets

Vraag Zet

Inleiding

Instaptoets

Stroming van

onder de aardkorst in

Hete gassen die bij een vulkaanuitbarsting de helling af razen.

Brede vulkaan met flauwe hellingen.

Vraag 2 Welke stellingen zijn

A Vulkanen en aardbevingen

B Platen kunnen

manieren ten opzichte van elkaar bewegen.

vooral voor bij plaatranden.

C Rond de Grote Oceaan komen veel vulkanen en aardbevingen voor.

D Exogene krachten werken van binnenuit op de aardkorst in. E Gesteente in een continentale plaat is zwaarder dan het gesteente in een oceanische plaat. F Gesmolten gesteente in de aarde noem je magma. G Het hypocentrum bevindt zich aan

Theorie

Na de Instaptoets volgen er meerdere paragrafen. Een paragraaf begint met theorie. Deze theorie bevat de leerstof die je moet kennen voor je examen. Om je te helpen bij het leren, zijn in de theorie de volgende tekens gebruikt:

hoofdzaak: waarover gaat de tekst?

opsomming van verschillende punten

voorbeeld of extra uitleg

Na de Start kun je de Instaptoets maken. Hiermee herhaal je wat je over het onderwerp hebt geleerd in de onderbouw.

Instaptoets

De zeespiegelstijging wordt op dit moment voor een deel veroorzaakt door het uitzetten van het opwarmende zeewater. Daarnaast smelt het landijs op Groenland door de toenemende lucht- en watertemperaturen. Over de snelheid van dit smelten bestaat nog onzekerheid, maar er zijn aanwijzingen dat dit bij de ijskap op Groenland steeds sneller gaat (figuur 3.38). Als de hele Groenlandse ijskap smelt, kan de zeespiegel wel 7 m stijgen. Elk kustgebied in de wereld zal dan door overstromingen worden bedreigd. Ook Nederland krijgt hiermee te maken. De grote ijskap op Antarctica wordt door wetenschappers nauwkeurig in de gaten gehouden, omdat het afsmelten daarvan ook grote gevolgen zal hebben. Als deze ijskap helemaal zou smelten, leidt dat tot een zeespiegelstijging van 58 m. De verwachting is dat de aride landschapszone, die nu rond de 30° N.B. en Z.B. ligt, door klimaatverandering in de richting van de polen zal verschuiven. Ook de andere landschapszones zullen op het noordelijk halfrond naar het noorden en op het zuidelijk halfrond naar het zuiden verschuiven. Het is nog onduidelijk hoe snel deze verschuiving zal gaan en over welke afstand. Dit hangt onder andere af van de uiteindelijke stijging van de temperatuur. De hoogte van de stijging bepaalt of en hoe de atmosferische en oceanische circulatie veranderen. En hiervan is de uiteindelijke

Opdrachten

In elke paragraaf maak je verschillende soorten opdrachten. Bij sommige opdrachten staan symbolen zodat je in één oogopslag weet wat je nodig hebt om die opdracht te maken.

De atlasopdrachten kun je maken met de Grote Bosatlas of met Alcarta. De eerste kaarttitel verwijst naar de Grote Bosatlas. De verwijzing naar de kaart in Alcarta staat er tussen haakjes achter. Als een kaart van de Grote Bosatlas alleen online staat, staat er dit symbooltje achter.

Opdrachten

de gevolgen van aardbevingen. Hoe heet dit gebied? op schade door een natuurramp het grootst is in het gebied tussen Palo Alto en San José. Licht je antwoord toe met het nummer en de titel van een atlaskaart. Verklaar vanuit de demografische dimensie waarom de kans op schade door een natuurramp het grootst is in dit gebied. Licht je antwoord toe met het nummer en de titel van een kaart uit de atlas.

Gevolgen op verschillende schaalniveaus Opdracht Risico’s beperken en gebruik figuur 4.5 en 4.9. Lees vaardigheid 12 Veranderen van ruimtelijk schaalniveau in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen Gebruik figuur 4.5 en 4.9. Hoe groot is de kans dat in Silicon Valley een aardbeving optreedt langs een nieuwe breuk? b Geef met concrete voorbeelden aan wat de gevolgen van een aardbeving kunnen zijn op lokaal, nationaal en mondiaal schaalniveau.

Met welk begrip wordt het beleid van de overheid aangeduid om te voorkomen dat de kosten van een natuurramp stijgen? d Noteer vier

Begrippen

In het overzicht van de begrippen staan alle begrippen uit het hoofdstuk met de bijbehorende definitie. De blauwe begrippen moet je kennen voor het examen. De zwarte begrippen zijn belangrijk voor het begrijpen van de theorie en ken je meestal al uit de onderbouw.

Examentraining

Een hoofdstuk eindigt met twee examenopgaven waarmee je oefent op eindexamenniveau. Na iedere eerste examenopgave van een hoofdstuk vind je de antwoorden op de vragen en uitleg over hoe je elke vraag had moeten aanpakken. Aan het einde van het boek staat nog een examenopgave die over het hele thema gaat.

De deelvragen van de opdrachten zijn gelabeld. Welke labels dat zijn, zie je aan het eind van elke paragraaf. Als je de opdrachten gemaakt hebt en de antwoorden hebt nagekeken, weet je in welke soort opdrachten je goed bent en welke soort je nog meer moet oefenen.

onthouden 1a, 1b, 1c, 2a, 2b, 3a, 8a, 8b, 8c begrijpen 3c, 5a, 5b toepassen 3b, 3d, 4a, 4b, 4c, 4d, 5c, 5e, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 7a analyseren 4e, 4f, 5d, 5f, 7b, 7c, 7d evalueren 8d creëren

Examentraining

en schrijf er het nummer van de juiste klimaatgrafiek achter.

Gebruik de bronnen 1, 2 en 3 2p 4 De foto’s in bron 3 zijn genomen dicht bij twee van de volgende plaatsen: Sydney, Perth, Darwin of Alice Springs. Schrijf de letters A en B van de twee foto’s op je antwoordblad en schrijf er de juiste plaatsnaam achter.

Gebruik

Anders actief

In sommige paragrafen ga je op een andere manier aan de slag. Aan de hand van een aantal praktische opdrachten ga je actief aan het werk met een onderzoeksvraag. Bij zo’n Anders actief-paragraaf staat dit symbool . Als een hoofdstuk een Anders actief-paragraaf heeft, is er geen Keuzemenu

Keuzemenu

In het Keuzemenu kun je kiezen uit verschillende onderwerpen. Door het maken van een menu verdiep je je in een deel van de leerstof. Je oefent met de kennis, de inzichten en de vaardigheden die je in een hoofdstuk hebt opgedaan. Aan het begin van ieder menu vind je informatie over de soort opdracht.

Finish

Elk hoofdstuk bevat een leeroverzicht. Dit leeroverzicht bestaat uit een overzicht van de hoofdvraag, de deelvragen, de leerdoelen en de vaardigheden en werkwijzen die je in het hoofdstuk hebt geoefend.

Vaardigheden en werkwijzen

Achter in het boek staat het overzicht van Vaardigheden en werkwijzen. In dit overzicht staat een omschrijving van alle geografische vaardigheden en werkwijzen die je moet beheersen voor het examen.

De Geo digitaal

Alles wat in de boeken staat, vind je ook in de digitale leeromgeving. Je kunt er alle opdrachten maken en nakijken. Ook staat daar alle theorie die je nodig hebt voor het maken van de opdrachten. Behalve het materiaal uit de boeken vind je online ook nog: - het complete Basisboek - de onlineversie van Alcarta - oefentoetsen bij ieder hoofdstuk - extra examenopgaven (met uitwerking)

Ons eiland in de ruimte

FIGUUR De maandenlange uitbarsting van de Fagradalsfjall op IJsland in 2021 bracht veel toeschouwers naar de vulkaan.

OpdrachtenStart

Inleiding

Natuurkrachten zorgen ervoor dat de aardkorst steeds van vorm verandert. De spanning die zich in of onder de aardkorst kan opbouwen, ontlaadt zich door aardbevingen en vulkaanuitbarstingen. Dit kan enorme natuurrampen tot gevolg hebben. Om te begrijpen hoe dit werkt, kijk je in paragraaf 1.1 naar de ouderdom en de opbouw van de aarde. In paragraaf 1.2 verdiep je je in de geschiedenis van de theorie over platentektoniek. In paragraaf 1.3 leer je wat de aandrijvende kracht is van de platentektoniek en op welke manieren platen ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. In paragraaf 1.4 verdiep je je in vulkanisme en aardbevingen, die het gevolg zijn van de platentektoniek.

Hoofdvraag

Hoe werkt platentektoniek en welke gevolgen heeft dit aan het aardoppervlak?

Deelvragen

1 Hoe is het zonnestelsel opgebouwd?

2 Hoe wordt de ouderdom van de aarde gemeten?

3 Hoe is de aarde opgebouwd?

4 Wat is het actualiteitsbeginsel?

5 Hoe ontwikkelden zich de bewijzen voor het bewegen van de aardplaten?

6 Hoe werkt de aandrijving van de platentektoniek?

7 Welke drie bewegingen maken de aardplaten en welke kenmerkende verschijnselen komen daarbij voor?

8 Op welke manier hangen platentektoniek en gebergtevorming met elkaar samen?

9 Op welke manier hangen platentektoniek en vulkanisme met elkaar samen?

10 Welk verband is er tussen platentektoniek en aardbevingen?

11 Hoe ontstaan de verschijnselen die samenhangen met vulkanisme?

12 Wat zijn de kenmerken van een aardbeving?

13 Hoe ontstaat een tsunami?

Opdracht 1

Wat weet je al?

Lees de inleiding, de hoofdvraag en de deelvragen.

a Blader door dit hoofdstuk en noteer het figuurnummer of W-nummer van een foto die je het meeste aanspreekt. Waarom kies je voor deze foto?

b Bij welke deelvraag past de foto die je in vraag 1a hebt gekozen het beste? Licht je keuze toe.

c Over welke deelvraag verwacht je dat je het meeste weet? d Bespreek je antwoorden van vraag 1a t/m 1c met een klasgenoot.

Bergen van de toekomstOpdracht 2

Bekijk het filmpje online.

a Welke begrippen uit het filmpje herken je?

b Tegen welk continent botst Australië in de verre toekomst volgens dit filmpje?

c Hoe ontstaat het Somalayagebergte?

d Noteer aan de hand van het filmpje drie kenmerken van het bewegen van aardplaten en het effect daarvan op het landschap.

Opdracht 3

De aarde beeft elke dag

Bekijk de site van de Seismic Monitor online. Maak de kaart zo groot mogelijk door te klikken op See Large Screen View Gebruik de atlaskaart Aarde - Platentektoniek (Aarde - Platentektoniek).

a Waarom zie je een gebied met een donkerdere kleur blauw in deze wereldkaart, als een soort schaduw?

b Hoeveel aardbevingen hebben er vandaag plaatsgevonden?

c Vergelijk de atlaskaart met de kaart op de site. Wat valt je op? d Bij welke deelvraag past deze opdracht?

Instaptoets

Vraag 1

Zet het juiste begrip onder elke omschrijving.

a Stroming van het gesmolten gesteente onder de aardkorst in de aarde.

b Hete gassen die bij een vulkaanuitbarsting de helling af razen.

c Brede vulkaan met flauwe hellingen.

Vraag 2

Welke stellingen zijn goed?

A Vulkanen en aardbevingen komen vooral voor bij plaatranden.

B Platen kunnen op drie manieren ten opzichte van elkaar bewegen.

C Rond de Grote Oceaan komen veel vulkanen en aardbevingen voor.

D Exogene krachten werken van binnenuit op de aardkorst in.

E Gesteente in een continentale plaat is zwaarder dan het gesteente in een oceanische plaat.

F Gesmolten gesteente in de aarde noem je magma.

G Het hypocentrum bevindt zich aan het aardoppervlak.

Vraag 3

I Met de schaal van Richter wordt de kracht van een aardbeving gemeten.

II Een aardbeving van 5 op de schaal van Richter is honderd keer zo zwaar als een aardbeving van 3 op de schaal van Richter.

Welke stelling is goed?

A I en II zijn beide juist.

B I en II zijn beide onjuist.

C I is juist, II is onjuist.

D I is onjuist, II is juist.

Vraag 4

Wie of wat is Pangea?

A De grootste vulkaan van Indonesië.

B De naam van de Duitse geoloog die de continentverschuiving op het spoor kwam.

C Een supercontinent dat ongeveer 225 miljoen jaar geleden bestond.

D De wetenschappelijke naam voor het verdwenen oercontinent Atlantis.

Vraag 5

Welke soort vulkaan zie je in W1?

De vulkaan de Merapi op Java, Indonesië, 2019.W1

Vraag 6

Welke stellingen zijn goed?

A Vlak bij een mid-oceanische rug is de aardplaat het jongste.

B Mid-oceanische ruggen liggen op continenten.

C Alle mid-oceanische ruggen samen vormen de langste gebergteketen op aarde.

D Bij mid-oceanische ruggen bewegen aardplaten langs elkaar.

E Midden in de mid-oceanische rug ligt een diepzeetrog.

Vraag 7

Bekijk W2. Welke twee begrippen horen bij de cijfers 1 en 2? Zet ze op de stippellijnen.

De Hawaii-eilanden, VS.W2

Kauai, oudste eiland (5,6 - 4,9 mln jaar)

Oahu (3,4 mln jaar) Molokai (1,8 mln jaar)

Maui (1,3 mln jaar)

GroteOceaan

Hawaii, jongste eiland (0,7 mln jaar - heden)

Vraag 8

Bekijk W3. Welk woord moet er op de plaats van de rode balk staan?

Een waarschuwingsbord aan de kust van het eiland Koh Libong, Thailand. W3

bewegingsrichting plaat

Pacifischeplaat

Planeet aarde1.1

Ruimtereizen

Een vlucht naar de maan is 386.000 kilometer lang. Tegenwoordig doe je daar met de huidige ruimtevaarttechniek drie dagen over, maar in 1969 duurde het een dag langer. Behalve Neil Armstrong, Edwin ‘Buzz’ Aldrin en Michael Collins (Apollo 11), zijn er nog negen andere Amerikaanse astronauten op de maan geweest. Er zijn plannen voor een nieuwe bemande vlucht naar de maan in 2024. De VS wil dan graag de eerste vrouw op de maan zetten. Maar het is niet zeker of het doorgaat, want dit soort projecten kosten enorm veel geld.

Het zonnestelsel

 De aarde maakt deel uit van het zonnestelsel en is een van de acht planeten die rond de zon draaien (figuur 1.3). De zon heeft een diameter van ongeveer 1.392.000 km (109 keer groter dan de aarde). Ondanks de enorme afstand van 150 miljoen km tussen de zon en de aarde zorgt de zon voor licht en warmte. Zonder dit is er op aarde geen leven mogelijk. Het zonnestelsel maakt deel uit van het Melkwegstelsel. Dit sterrenstelsel bestaat uit miljarden sterren, waarvan de zon er één is. In het heelal zijn er ontelbare van dit soort sterrenstelsels. Het dichtstbijzijnde sterrenstelsel is het Andromedastelsel dat op zo’n 2,5 miljoen lichtjaren van de Melkweg staat (figuur 1.4).

FIGUUR De opkomst van de aarde gefotografeerd op de maan door de bemanning van de Apollo 11, juli 1969.

Mercurius, Venus, de aarde en Mars bestaan uit steen en vormen de binnenplaneten van ons zonnestelsel. Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus zijn de buitenplaneten. Dit zijn gasplaneten.

Om een idee te krijgen van de enorme afstanden, kun je het volgende schaalmodel gebruiken. Stel je de zon voor als een voetbal. De aarde zou dan een erwt zijn die je op 33 m afstand van de voetbal neerlegt. Een sinaasappel op 175 m afstand is Jupiter en Neptunus is een kleine pruim op 1 km van de voetbal.

Het zonnestelsel doorkruisen duurt tientallen jaren. Na een reis van negen jaar en 4,8 miljard km scheerde de ruimtesonde New Horizons op 14 juli 2015 langs de dwergplaneet Pluto. Nu vliegt New Horizons door richting de rand van ons zonnestelsel die de sonde rond 2047 zal bereiken.

Tijdschalen

De ouderdom van de aarde wordt geschat op 4,6 miljard jaar. Deze onvoorstelbaar lange tijdsduur is moeilijk te bevatten als je denkt in maanden, jaren of zelfs eeuwen. Geologen hebben deze enorme hoeveelheid tijd daarom aangegeven op een geologische tijdschaal. De tijdschaal is onderverdeeld in tijdperken, perioden en tijdvakken, en is gekoppeld aan gesteentelagen die in deze perioden zijn ontstaan.

Het onderscheid tussen de tijdseenheden werd aanvankelijk gemaakt op basis van karakteristieke gesteentelagen en kenmerkende planten en dieren die daarin als fossielen te vinden zijn (figuur 1.5). Door middel van deze fossielen kon de juiste volgorde van het ontstaan van de gesteentelagen worden bepaald. Er waren in die tijd nog geen technieken bekend waarmee de werkelijke ouderdom van het gesteente in jaren kon worden vastgesteld. De geologische tijdschaal op basis van de volgorde van karakteristieke gesteentelagen en fossielen is daarom een relatieve geologische tijdschaal.

Pas later kon er vrij nauwkeurig worden bepaald wat de werkelijke ouderdom van het geologische materiaal was door gebruik te maken van het radioactieve verval van gesteenten. Door deze absolute ouderdomsbepaling was het mogelijk om ook jaartallen te koppelen aan de relatieve tijdschaal. Zo werd dit een absolute geologische tijdschaal.

Het Andromedastelsel.

FIGUUR

Fossielen van ammonieten langs de Jurassic Coast in Engeland.

Kennis over de opbouw van de aarde

Aardwetenschappers zijn al eeuwenlang benieuwd naar de opbouw van de aarde. Toch is het nooit gelukt een diep boorgat te maken en zo een kijkje te nemen. De diepste (goud)mijn ligt in Zuid-Afrika. De mijnwerkers doen er zo’n tien minuten over om af te dalen tot een diepte van ongeveer 4 km. Maar dit is slechts een speldenprik vergeleken met de bijna 6.400 km tussen het aardoppervlak en het middelpunt van de aarde. Zelfs het diepste gat ooit door de mens gemaakt, een boorgat van 12 km op het Russische schiereiland Kola, overbrugt slechts 0,2% van die afstand.

Hoewel niemand het binnenste van de aarde ooit heeft gezien, weten we toch wel iets over de opbouw van de aarde door het bestuderen van aardbevingsgolven. De snelheid waarmee deze golven zich door de aarde bewegen, hangt af van de dichtheid van het materiaal waar ze doorheen gaan. Hun snelheid hangt ook ervan af of het materiaal vloeibaar is of vast. Andere aanwijzingen over de opbouw van de aarde komt uit het bestuderen van de samenstelling van magma en lava bij vulkanen. In hooggebergten zoals de Pyreneeën is gesteente gevonden waarvan men zeker weet dat dit uit de diepere aarde afkomstig is. Zo weet men wat de samenstelling van het materiaal in die diepere aarde is.

Opbouw van de aarde

vloeibaar is. Dit is onder andere afhankelijk van de druk en de temperatuur in de aarde die van binnen naar buiten steeds meer afnemen. Bij deze indeling worden de binnen- en buitenkern, de ondermantel, de asthenosfeer en de lithosfeer onderscheiden.

Binnen in de aarde zit de kern die bestaat uit een mengsel van nikkel en ijzer. De binnenkern heeft een temperatuur van ongeveer 4.700 °C. Je zou verwachten dat de binnenkern vloeibaar is, maar door de hoge druk (door de werking van de zwaartekracht) is deze toch vast. De druk in de buitenkern is lager en daardoor is deze wel vloeibaar.

Op 5.000 m diepte in een oceaan heerst een druk van 500 bar. Op deze diepte zou een voetbal van 4 liter, gevuld met lucht, samengeperst worden tot de grootte van een knikker van 2,5 centimeter. In de kern heerst een druk van zo’n 3.600 kbar (= 3.600.000 bar). De druk is dan dus ongeveer 7.200 keer zo groot als op 5.000 m diepte in een oceaan.



Om de kern ligt de mantel die hoofdzakelijk bestaat uit aan elkaar gebonden zuurstof, silicium, magnesium en ijzer. De ondermantel is plastisch (taai-stroperig). Je kunt het vergelijken met zwart teer. Je kunt een stuk vast teer met een hamer in stukken slaan, maar een zwaar voorwerp zakt er heel langzaam in weg.



Aardwetenschappers delen de aarde op twee manieren in zones in (figuur 1.6). De eerste manier is een indeling in zones met een verschillende samenstelling: de kern, de mantel en de aardkorst. Van binnen naar buiten toe wordt de samenstelling steeds lichter van gewicht. De tweede manier is een indeling in zones waarin het materiaal verschilt in viscositeit. Dit is een maat voor de stroperigheid van een stof. Water is heel vloeibaar en heeft een lage viscositeit. Dikker en stroperig materiaal, zoals honing, heeft een hogere viscositeit. In de aarde zijn er zones waar het materiaal vast, plastisch (taai-stroperig) of

De asthenosfeer, het bovenste deel van de mantel tot aan de lithosfeer, reikt onder de oceanen ongeveer van 60 tot 600 km diepte en onder de continenten van zo’n 150 tot 600 km diepte. De asthenosfeer is ook plastisch. Maar doordat hier de druk en de temperatuur weer wat lager zijn dan in de ondermantel, is de asthenosfeer iets vloeibaarder dan taai. Het materiaal in de asthenosfeer kan dus makkelijker stromen dan dat in de ondermantel.

 De aardkorst en het afgekoelde buitenste deel van de mantel vormen samen de lithosfeer (steenschaal) die vast en breekbaar is en drijft op de asthenosfeer. De lithosfeer is tussen de 60 en 150 km dik en is onderverdeeld in aardplaten. Doordat deze platen stijf en onbuigzaam zijn en de asthenosfeer plastisch, kunnen ze over de asthenosfeer glijden.

De opbouw van de aarde.

De aardkorst is gesteente dat bestaat uit aan elkaar gebonden zuurstof en silicium met daarbij bijvoorbeeld aluminium, ijzer en/of magnesium (figuur 1.6). De dikte van de aardkorst onder de oceanen varieert tussen de 7 en 10 km (gemiddeld 8 km). Onder de continenten is de aardkorst meestal zo’n 35 tot 40 km dik. Onder grote gebergten kan dat echter oplopen tot wel 70 km.

 In continentale korst zit veel van het gesteente graniet (figuur 1.7A en B). Graniet heeft een soortelijke massa van 2,8. De oceanische korst bestaat voor een groot deel uit basalt (figuur 1.8A en B). In basalt zit meer ijzer en magnesium dan in

graniet. Hierdoor is het een zwaarder gesteente met een soor telijke massa van 3,0. Basalt heeft dus een hogere dichtheid dan graniet. Doordat een continent lichter is, zal een stuk lithosfeer met continentale korst hoger op de asthenosfeer liggen dan een even dik stuk lithosfeer met oceanische korst. Je kunt het vergelijken met hoe een vrachtschip zonder lading op het water ligt en hoe hetzelfde vrachtschip vol lading op het water ligt. Zoals je ziet in figuur 1.6 is de lithosfeer met continentale korst overal dikker dan de lithosfeer met oceanische korst.

A Verweerd graniet in Cornwall, Verenigd Koninkrijk; B Graniet.FIGUUR 1.7

A Basaltzuilen op IJsland; B Basalt.

FIGUUR 1.8

BA

BA

Deelvragen

1 Hoe is het zonnestelsel opgebouwd?

2 Hoe wordt de ouderdom van de aarde gemeten?

3 Hoe is de aarde opgebouwd?

Opdracht 1

Een machtig uitzicht

Lees Ruimtereizen en bekijk figuur 1.2. Lees de tekst over het overview effect online. Bekijk het filmpje online.

a Waarom is het beeld van de aarde in figuur 1.2 bijzonder?

b Wat is het overview effect?

c Zou jij astronaut willen zijn? Waarom wel of niet?

ZonnestelselOpdracht 2

Lees Het zonnestelsel en gebruik figuur 1.3 en figuur 1.4. Bekijk de twee filmpjes online.

a Hoeveel keer groter is de diameter van de grootste planeet in ons zonnestelsel dan de diameter van de aarde?

b Ondanks zijn grootte, is de planeet uit vraag 2a toch maar 318 keer zwaarder dan de aarde. Hoe komt dat?

c Noteer met behulp van het filmpje over Mars drie overeenkomsten en drie verschillen tussen de aarde en Mars.

d Is het mogelijk om op Mars te leven denk je? Licht je antwoord toe.

e Wat zijn de vlekjes die je rondom het Andromedastelsel in figuur 1.4 ziet: een soort zonnestelsels of sterrenstelsels? Leg uit waarom je dit denkt.

Opdracht Geologische tijdschaal3

Lees Tijdschalen en gebruik figuur 1.5. a Waaraan herken je in W4 de relatieve geologische tijdschaal? b Waaraan herken je in W4 de absolute geologische tijdschaal?

c Wat is het verschil tussen de relatieve geologische tijdschaal en de absolute geologische tijdschaal? d In welke geologische periode leven wij nu? En in welk tijdvak? e Gebruik W4. In welke geologische periode leefde het zeedier dat je ziet in figuur 1.5?

Opdracht 4

Geologische ouderdom van Europa

Gebruik de atlaskaarten Aarde - Geologie, Geologie en AardeGeologie, Reliëfgebieden (Aarde - Geologie, Geologische ouderdom en Aarde - Reliëf, Reliëfgebieden). Lees vaardigheid 6 Geografische hulpmiddelen gebruiken: kaartvaardigheden in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen a Welk deel van Europa is het oudst? b Vergelijk de twee kaarten. Is de volgende bewering juist of onjuist? Leg je antwoord uit.

Hooggebergten zijn vooral in het Precambrium gevormd. c Welke kaartvaardigheid heb je in deze opdracht geoefend?

in

apen

bloeiende planten verspreiden zich wereldwijd

eerste naaldbomen

eerste vogels

dinosaurussen

zoogdieren verspreiden zich wereldwijd zoogdieren

uitgestrekte moerassen en wouden eerste reptielen

gewervelde dieren komen aan land

eerste insecten eerste vissen

eerste landplanten

schelpdieren

ongewervelde zeedieren

algen (stromatolieten)

Vergelijking van zones in de aarde.W5 Zone Dikte Samenstelling Temperatuur- Vast, vloeibaar Viscositeit (in km) bereik (in °C) of plastisch hoog of laag 60 - 150 < 600 niet van toepassing 540 600 - 1.500 ondermantel kern

ijzer, nikkel niet van toepassing

Opdracht 5

Onderzoek naar het binnenste van de aarde

Lees Kennis over de opbouw van de aarde a Bekijk het filmpje online. Vul de zin aan en streep de foute antwoorden door. Volgens dit filmpje is de aarde van binnen naar buiten opgebouwd uit de , de en de Een P-golf gaat wel / niet door de aardkern heen. Een S-golf gaat wel / niet door de aardkern heen. Dit komt doordat de buitenkern vast / vloeibaar is. P- en S-golven weerkaatsen wel / niet bij het grensvlak tussen de mantel en de buitenkern.

b Leg uit hoe wetenschappers door het opvangen van de verschillende aardbevingsgolven en hun echo’s iets te weten komen over de opbouw van het binnenste van de aarde.

Opbouw van de aardeOpdracht 6

Lees Opbouw van de aarde tot en met het tweede rondje en bekijk het filmpje online. Gebruik figuur 1.6.

a Welke zones in de aarde die in de tekst en in figuur 1.6 worden genoemd, herken je in het filmpje?

b Vul W5 in. Een paar dingen zijn al ingevuld.

c Waardoor drijft de lithosfeer op de asthenosfeer?

d Waardoor kan de lithosfeer over de asthenosfeer glijden?

Kenmerken van de oceanische en de continentale korst.W7

Opdracht Continentale en oceanische platen7

Lees de laatste twee rondjes van Opbouw van de aarde en gebruik figuur 1.6, 1.7 en 1.8.

a Zet basalt en graniet op de juiste plek in W6. Leg je keuze uit. Ga daarbij in ieder geval ook in op de samenstelling van beide gesteenten.

b Vul W7 in.

c Waarom is een stuk oceanische plaat zwaarder dan een even groot stuk continentale plaat?

d Waarom ligt een stuk oceanische plaat dieper in de asthenosfeer dan een even groot stuk continentale plaat?

De weegschaal is in evenwicht.W6

Kenmerk Continentale korst

Oceanische korst dikte soortelijke massa soort gesteente

onthouden 6b, 6c begrijpen 1b, 2b, 3c, 5a, 5b, 6e, 6f, 7b, 7c, 7d toepassen 2a, 2c, 3a, 3b, 3d, 3 e, 4a, 4c, 5a, 6a, 6d, 7a analyseren 2e, 4b evalueren 1a, 1c, 2d creëren

Drijvende continenten1.2

Puzzelstukjes

In de zeventiende eeuw viel het wetenschappers op dat de kustlijnen van Afrika en Zuid-Amerika als puzzelstukjes in elkaar pasten. Later vond men in Zuid-Amerika, in Afrika, in India, in Australië en op Antarctica in gesteente fossielen van de Glossopteris (figuur 1.9). Omdat deze varen op veel continenten in dezelfde geologische periode voorkwam en nu wordt teruggevonden, wordt het een gidsfossiel genoemd. Dat de Glossopteris op zo veel plekken voorkomt, kon toch geen toeval zijn? Vroegere wetenschappers dachten dat de continenten over de wereld dreven. Aan de oostkant kalfden ze af door getijdewerking en aan de westzijde slibden ze even snel weer aan.

De catastrofetheorie maakte plaats voor het actualiteitsbeginsel: het heden is de sleutel tot het verleden. Processen herhalen zich gedurende de tijd. Een gletsjer die in lange tijd een V-vormig dal heeft uitgeschuurd tot een U-vormig dal, zal dat vroeger onder gelijke omstandigheden ook hebben gedaan.  Kleine of grote natuurlijke gebeurtenissen hebben in het verleden wel de langzame geologische kringloop doorbroken. Een grote meteorietinslag kon bijvoorbeeld in een paar seconden landschappen vernietigen die gedurende honderdduizenden jaren waren gevormd (figuur 1.10).

Catastrofe of niet?

 Dat wetenschappers geen goede verklaring konden vinden, had alles te maken met de toentertijd aangehangen catastrofetheorie: geologen gingen ervan uit dat ingrijpende veranderingen aan het aardoppervlak vrij plotseling en op rampzalige wijze tot stand kwamen. Zij hingen deze theorie aan, omdat men in die tijd dacht dat de aarde enkele duizenden jaren oud was. Alles moest dus wel snel tot stand zijn gekomen.

Door het werk van enkele wetenschappers begon men langzamerhand in te zien dat de aarde niet duizenden jaren, maar vele miljoenen jaren oud moest zijn. Men besefte ook steeds meer dat de geologische krachten en processen in het heden waarschijnlijk niet wezenlijk verschillen van die in het verleden.

FIGUUR Fossiele bladeren van de Glossopteris, een uitgestorven zaadvaren, die zo groot kon worden als een boom.

Meteor Crater in Arizona, Verenigde Staten.FIGUUR 1.10

Alfred Wegener

In 1912 blies de Duitse meteoroloog Alfred Wegener de discussie nieuw leven in. Hij kwam met nieuwe aanwijzingen.

Zo constateerde hij grote overeenkomsten tussen de fossiele flora en fauna in delen van de wereld die tegenwoordig ver uit elkaar liggen. Fossielen van dieren die niet konden zwemmen, werden gevonden in continenten die waren gescheiden door oceanen. Hoe komen dezelfde buideldieren bijvoorbeeld in Australië en in Zuid-Amerika terecht? De klimaten die deze gebieden nu hebben, zijn immers te verschillend voor het ontstaan van vergelijkbare dieren.

Hij vond ook sporen van vroegere ijskappen met een ouderdom van tussen de 200 en 300 miljoen jaar in Afrika, Zuid-Amerika, India en Australië. In dezelfde periode kwamen op andere plekken tropische moerassen voor, dus het kon nooit zo zijn geweest dat de hele aarde onder een ijskap had gelegen. Wegener geloofde daarom dat Afrika, Zuid-Amerika, India en Australië voordat zij uiteendreven, in de buurt van de Zuidpool lagen (figuur 1.11).

Hij had ook ontdekt dat verschillende gesteenten en gebergten die bij de kusten van Afrika en Zuid-Amerika waren afgebroken, op elkaar aansloten.

Zijn theorie staat bekend als de theorie van de continentverschuiving of continental drift. De meeste geologen zagen de theorie van Wegener niet zitten, omdat niemand (ook Wegener niet) enig idee had wat de drijvende kracht achter dit verschijnsel zou kunnen zijn. Zij deden alle denkbare moeite om zijn theorie te weerleggen. Het probleem van de verspreiding van de fossielen bijvoorbeeld, omzeilden ze door landbruggen te verzinnen tussen de continenten. Wegener werd zwaarmoedig van al die kritiek, maar bleef desondanks doorgaan met het zoeken naar bewijzen voor zijn theorie. Die speurtocht eindigde in 1930 toen hij stierf op de barre ijskap van Groenland.

Tethyszee

AUSTRALIË

bedekt met landijs woestijn tropen

Pangea

ANTARCTICA

tropisch moeras woestijnduinen zoutafzettingen rif

Onderzeese bergruggen

Volgens Wegener waren de continenten grote eilanden van relatief lichter gesteente, die dreven op iets in de diepe ondergrond wat min of meer vloeibaar was. Deze platen konden zich ten opzichte van elkaar bewegen. Volgens Wegener moesten de huidige continenten ooit een aaneengesloten supercontinent zijn geweest, omgeven door een oeroceaan. Dat supercontinent doopte hij Pangea en de oeroceaan Panthalassa (figuur 1.12).

 Meer dan dertig jaar na Wegeners dood kwamen er feiten boven water die aantoonden dat er toch echt iets aan de hand was. Door dieptemetingen in de oceanen werd ontdekt dat de oceaanbodem niet vlak is, maar bestaat uit ravijnen, greppels en spleten. Sterker nog: de hoogste en langste bergketen op aarde bevindt zich onder water. Dwars door alle oceanen lopen bergketens van duizenden kilometers lang, de zogenoemde mid-oceanische ruggen. Hier en daar steken de bergtoppen boven het water uit, zoals de Azoren in de Atlantische Oceaan. Door het midden van deze Atlantische bergketen loopt een kloof die op sommige plaatsen tientallen kilometers breed is. Verder onderzoek toonde aan dat de aardkorst onder de oceanen vrij jong is, maar geleidelijk ouder wordt als je van de mid-oceanische rug naar het oosten of westen gaat (figuur 1.13). Dit kon maar één ding betekenen: de oceanische plaat groeit vanuit het midden aan. De oceaan wordt naar twee kanten toe steeds breder. Het leek of de oceaanbodem bestond uit twee grote transportbanden die uit elkaar bewogen (figuur 1.14).

INDIA

AFRIKAZUIDAMERIKA

NOORDAMERIKA

EUROPA

AZIË

200 miljoen jaar geleden

T

150 miljoen jaar geleden

Laurazië

voor

van

Het uiteenvallen van Pangea.FIGUUR 1.12

nieuwe oceaanbodem nieuwe oceaanbodemoudere oceaanbodem oudste oceaanbodem

nieuwste oceaanbodemoudere oceaanbodem

Het uiteendrijven van twee oceanische platen.

Bewijzen

 Het idee was opzienbarend, maar er moest nog wel bewijs voor worden geleverd. Een belangrijk deel van de bewijsvoering werd ontleend aan het aardmagnetisme uit het verre verleden. Sinds de uitvinding van het kompas heeft men gebruikgemaakt van een eigenschap van ijzer. IJzer richt zich namelijk naar de magnetische noord- en zuidpool. In vloeibaar gesteente, zoals lava, kunnen ijzerdeeltjes zich vrij bewegen. Als de lava stolt, komen deze deeltjes echter vast te liggen. Bij het stollen van de lava wordt dus de richting vastgelegd. Uit onderzoek blijkt dat de magnetische polen in de loop van de geologische geschiedenis niet altijd op dezelfde plaats hebben gelegen. Het aardmagnetische veld heeft dus niet altijd dezelfde richting gehad (figuur 1.15).

In Engeland ontdekte men dat een kaart van het magnetische veld van Europa uit een bepaalde tijd naadloos aansloot bij het magnetische veld van Noord-Amerika. Het leek alsof er een stuk papier doormidden was gescheurd. Iets later toonden twee andere geologen aan de hand van magnetische studies van de oceaanbodem aan dat de zeebodem zich inderdaad zo spreidt als men dacht.

In de jaren 1980 werd met behulp van satellieten de afstand die de platen uit elkaar bewegen ook daadwerkelijk gemeten. Zo wordt de Atlantische Oceaan elk jaar 1 à 2 cm breder en schuift Australië ieder jaar ongeveer 8 cm naar het noorden. Met ongeveer dezelfde snelheid als waarmee je duimnagel groeit.

 De huidige inzichten en feiten bevestigen dus de hypothese van Wegener, zeker als het gaat om de verklaring van de huidige verdeling van continenten en oceanen. Maar er is nu ook een goede theorie die de verschuiving verklaart. Je moet de continenten namelijk niet beschouwen als grote schepen die door de rotsen van de oceaanbodem ploegen. Het zijn de oceanische platen zelf die zich horizontaal bewegen en zo de andere platen meesleuren.

normale magnetische polariteit omgekeerde magnetische polariteit

Ouderdom van de oceaanbodem.FIGUUR 1.13

1.14

afstand afstand

mid-oceanische rug

A B

B

B C

magma

lithosfeer

Het magnetische veld aan weerszijden van een mid-oceanische rug.

FIGUUR 1.15

Opdrachten1.2

Deelvragen

4 Wat is het actualiteitsbeginsel?

5 Hoe ontwikkelden zich de bewijzen voor het bewegen van de aardplaten?

Restanten uit het verledenOpdracht 1

Lees Puzzelstukjes en bekijk figuur 1.9. Bekijk het filmpje online. a Welke fossiel in het filmpje herken je uit paragraaf 1.1? b Welke twee soorten fossielen zijn er?

c Waarom is Glossopteris een gidsfossiel?

d Bedenk waarom gidsfossielen belangrijk zijn voor het vaststellen van de relatieve ouderdom van gesteenten.

Opdracht

Actualiteitsbeginsel2

Lees Catastrofe of niet? en bekijk figuur 1.10. a Wat is het verschil tussen de catastrofetheorie en het actualiteitsbeginsel?

b In de tekst wordt het uitschuren van een dal door een gletsjer als voorbeeld genoemd voor het actualiteitsbeginsel. Bedenk nog een ander voorbeeld bij het actualiteitsbeginsel.

c Welke ingrijpende natuurlijke gebeurtenis heeft veroorzaakt wat je ziet in figuur 1.10?

d Bedenk een andere ingrijpende natuurlijke gebeurtenis die in korte tijd de langzame geologische kringloop kan doorbreken.

De continenten bewegenOpdracht 3

Lees Alfred Wegener en Pangea en gebruik figuur 1.11 en 1.12. Gebruik de atlaskaart Aarde - Geologie, Verschuiving van de continenten (Aarde - Geologie, Geologische tijdschaal en verschuiving van de continenten).

a Zet in W8 achter de letters A t/m E de namen van de continenten.

b Welke figuur uit deze paragraaf past bij W8? Leg je antwoord uit.

c Welk bewijs dat Wegener aanvoerde voor de theorie van de continentale drift, kun je uit W8 aflezen?

d Noteer nog twee andere bewijzen die Wegener ter verdediging van zijn theorie aanvoerde.

e Past W9 beter bij figuur 1.11 of bij W8? Leg je antwoord uit.

f Door de botsing van welke continenten is het Himalayagebergte ontstaan?

g Gebruik eventueel W4. Zet in W10 achter de letters A t/m C de naam van de juiste geologische periode. Kies uit: Krijt –Jura – Perm

de Cynognathus, een landreptiel uit het Trias, was ongeveer 3 meter lang

de Lystrosaurus, een landreptiel uit het Trias

de varen Glossopteris kwam op alle zuidelijke continenten voorde Mesosaurus was een zoetwaterreptiel

Het gesteente op de foto wordt diamictiet genoemd en behoort tot de Dwyka-gesteentegroep in Zuid-Afrika. Het ontstaat onder glaciale omstandigheden.

zwerftocht van West-Europa over de

van de Euraziatische plaat (West-Europa) huidige continenten

Carboon Cambrium

Ordovicium

A B C

jonger Tertiair

ouder Tertiair

Boven- en Midden-Krijt Onder-Krijt

Mid-oceanische ruggenOpdracht 4

Lees Onderzeese bergruggen en gebruik figuur 1.13 en 1.14. Gebruik W4 en de atlaskaart Aarde - Platentektoniek (AardePlatentektoniek - Platentektoniek).

Lees vaardigheid 2 Geografische vragen stellen en beantwoorden in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen

a Teken in W11 met een paarse lijn de mid-oceanische ruggen.

b Vul in W11 in de legenda de twee ontbrekende geologische periodes in.

c Gebruik W11. Beredeneer langs welke lijn – A, B of C –het noordelijke gedeelte van de Atlantische Oceaan zich het eerst heeft geopend. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten

d Ten westen van Zuid-Amerika bevindt zich de Oost-Pacifische Rug. De stukken oceanische korst die hier in het jonger Tertiair zijn gevormd, zijn veel groter dan die bij de MiddenAtlantische Rug.

Geef hiervoor een verklaring met behulp van de atlaskaart. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten

Opdracht Paleomagnetisme5

Lees Bewijzen en gebruik figuur 1.15.

a Wat wordt in figuur 1.15 bedoeld met omgekeerde magnetische polariteit?

b Zet in W12 het juiste begrip bovenaan de figuur.

c Zet in W12 de betekenis van de legenda-eenheden.

d Vul de x-as in W12 aan. Zet de juiste getallen op de stippellijntjes.

e Leg uit hoe wetenschappers paleomagnetisme gebruiken om het bewegen van de continenten te verklaren.

Paleomagnetisme.W12

1,5 miljoen jaar geleden

heden

2 miljoen jaar geleden miljoen jaar geleden

mid-oceanische rug 1,51,5

onthoudenbegrijpen 1b, 1c, 2a, 3d, 5e toepassen 1a, 2c, 3a, 3c, 3f, 3g, 4a, 4b, 5a, 5b, 5c, 5d analyseren 1d, 2b, 2d, 4c, 4d evalueren 3b, 3e creëren

Ouderdom van de oceaanbodem.

Platentektoniek1.3

Een unieke duikplek

De duiker op de foto bevindt zich niet zo maar ergens. Hij is afgedaald in het ijskoude water van de Silfrakloof in het Thingvellirmeer. Deze kloof is een unieke plek. Het is een breuk tussen twee platen. Aan de ene kant zie je de Amerikaanse plaat en aan de andere kant de Euraziatische plaat. De platen bewegen uit elkaar met een gemiddelde snelheid van 2 cm per jaar.

Plaatbewegingen

 Het Himalayagebergte wordt nog steeds hoger en OostAfrika breekt in tweeën. Maar hoe komt dit? De lithosfeer bestaat niet uit één geheel, maar uit zeven grote en veel kleinere platen. De processen waardoor platen ontstaan, bewegen en ook weer verdwijnen, worden platentektoniek genoemd. Door middel van satellietwaarnemingen kan worden vastgesteld met welke snelheid platen op dit moment bewegen (figuur 1.17). Deze snelheid is overal anders en in de loop van de tijd kan deze snelheid veranderen. Over een lange tijd gerekend zorgt deze beweging voor enorme veranderingen. De noordelijke Atlantische Oceaan wordt per jaar 2 cm breder. In een mensenleven is dat ruim 1,5 m en over een miljoen jaar is dat 20 km. Over miljoenen jaren gerekend, wordt de noordelijke Atlantische Oceaan dus tientallen tot honderden kilometers breder. Als je aanneemt dat de huidige bewegingen nog enkele tientallen miljoenen jaren aanhouden, zullen ook Noord- en Zuid-Amerika van elkaar worden gescheiden. De Middellandse Zee zal verdwijnen, en Afrika en Europa komen aan elkaar vast te zitten.

Motor van de platentektoniek: slab pull en ridge push



De aardkern is nog zeer heet en deze warmte zoekt een weg naar het oppervlak. Dit kun je vergelijken met een pannetje water dat op het vuur staat. Het water onder de vlam is het heetst en stijgt op. Bij het oppervlak aangekomen koelt het water zo af dat het weer naar beneden zakt. Dit gebeurt ook met het magma in de mantel. Zo ontstaan kringlopen in de mantel die convectiestromen worden genoemd (figuur 1.18). In de gebieden waar platen uiteenwijken, wordt het tussenliggende gebied opgevuld met stollend magma, waardoor in de oceanen de mid-oceanische ruggen ontstaan.  De temperatuur van de aardkern hangt samen met de manier waarop de aarde zo’n 4,6 miljard jaar geleden ontstaan is. Volgens de meest gangbare wetenschappelijke theorie is de aarde ontstaan uit een wolk van kosmische deeltjes die zich onder invloed van de zwaartekracht samenbalden tot een steeds grotere en meer compacte bol. Deze bol werd hierdoor zeer heet. Daarnaast zitten er in de aardkern radioactieve stoffen die bij hun radioactieve verval veel energie in de vorm van warmte vrijgeven. Na verloop van tijd koelde de bol aan de buitenkant zo veel af, dat er een aardkorst (lithosfeer) kon ontstaan. De aarde koelt maar heel langzaam af, omdat convectiestromen heel langzaam gaan, en de aardkorst (lithosfeer) warmte relatief slecht geleid en zo het inwendige van de aarde isoleert. Door dit afkoelen groeit de vaste binnenkern elk jaar met 1 mm.

Er is lang gedacht dat de beweging van de platen alleen wordt aangedreven door de convectiestromen die optreden door de inwendige warmte van de aarde. Door nieuwe onderzoekstechnieken, laboratoriumexperimenten en het gebruik van computermodellen heeft men ontdekt dat convectiestromen niet de belangrijkste verklaring zijn voor het bewegen van de platen. Platentektoniek wordt tegenwoordig verklaard door het afkoelen van oceanische platen na hun ontstaan bij

FIGUUR Een duiker in de Silfrakloof, Thingvellir Nationaal Park, IJsland. 1.16

NOORD-AMERIKAANSE PLAAT

EURAZIATISCHE PLAAT

FILIPIJNSE PLAAT

INDISCH-AUSTRALISCHE PLAAT

ARABISCHE PLAAT PACIFISCHE PLAAT

COCOSPLAAT

CARIBISCHE PLAAT

NAZCAPLAAT

ZUID-AMERIKAANSE PLAAT

AFRIKAANSE PLAAT ANTARCTISCHE PLAAT

mid-oceanische ruggen. Dit beïnvloedt de dichtheid (zwaarte) van de oceanische platen. Bij een mid-oceanische rug is de oceanische plaat nog heel heet en heeft een lagere dichtheid dan verder weg van die rug. Naarmate de oceanische plaat verder weg komt te liggen van de mid-oceanische rug, koelt deze steeds meer af en wordt de dichtheid hoger. De plaat wordt dan zwaarder. Een oude en afgekoelde oceanische plaat kan hierdoor zo zwaar worden, dat deze niet meer blijft drijven op de hete mantel, de asthenosfeer. De plaat zakt dan naar beneden, wat subductie wordt genoemd. De oceanische plaat trekt daarbij door de werking van de zwaartekracht de rest van de plaat mee (figuur 1.18). Men denkt nu dat deze slab pull

(trekkracht) de belangrijkste verklaring is voor de beweging van de platen. Continentale platen bestaan uit gesteente met een lagere dichtheid dan de oceanische platen en zijn dus lichter, waardoor deze platen wel op de asthenosfeer blijven drijven.  De zwaartekracht heeft ook nog op een andere manier effect op het bewegen van de oceanische plaat. Bij de midoceanische rug is de oceanische plaat heel heet, en is de dichtheid laag. Hier vormt zich een gebergte van wel 2,5 km hoog. De oceanische plaat glijdt onder invloed van de zwaartekracht over de asthenosfeer van deze hoogte naar de zijkanten naar beneden. Dit wordt de ridge push (duwkracht) genoemd. De invloed van ridge push is minder groot dan die van de slab pull.

Er wordt nog onderzoek gedaan naar wat de samenhang is tussen de platentektoniek en de convectiestromen. Bijvoorbeeld naar de hypothese dat het mantelmateriaal onder de plaat ook wordt meegesleurd door de slab pull en de ridge push, en dat daardoor bij de mid-oceanische rug ruimte ontstaat voor magma om omhoog te bewegen. Dan zouden de slab pull en ridge push zorgen voor (een deel van) de convectiestromen.

Door de aandrijving van de slab pull en de ridge push bewegen de aardplaten op drie manieren ten opzichte van elkaar: naar elkaar toe (convergentie), van elkaar af (divergentie) en langs elkaar (transforme beweging).

Convergente plaatbeweging

water ontsnapt uit het gesteente

150 km diepte



Bij convergentie bewegen twee platen naar elkaar toe. Het gebied waar de twee tektonische platen bij elkaar komen en botsen, is de convergente plaatgrens. Hierbij zijn drie situaties mogelijk.



Ten eerste kan een oceanische plaat die zo is afgekoeld dat hij niet meer op de asthenosfeer blijft drijven, onder een continentale plaat de asthenosfeer inzakken (subductie) (figuur 1.19). Het gebied waar dit gebeurt, heet een subductiezone. Deze zone is aan het oppervlak te herkennen aan een diepzeetrog



Bij subductiezones kunnen zeer zware aardbevingen voorkomen. Op het wrijvingsvlak van de wegzakkende en de bovenliggende plaat bouwt zich namelijk een enorme spanning op. Een goed voorbeeld is de plaats waar de Nazcaplaat en de Zuid-Amerikaanse plaat bij elkaar komen.



Een tweede mogelijkheid bij convergerende platen is een subductie van een oceanische plaat onder een andere oceanische plaat (figuur 1.20). De oudste van de twee platen is het meest afgekoeld en dus zwaarder, en zal in de asthenosfeer naar beneden zakken. Hierdoor ontstaat een diepzeetrog met daarachter een vulkanische eilandenboog, zoals bij de Aleoeten en de Marianen in de Grote Oceaan.

 Ten slotte kunnen ook twee continentale platen tegen elkaar botsen als er aan de oceanische plaat die bij een subductiezone in de mantel zakt een continentale plaat vastzit (figuur 1.21).

In dat geval ontstaat er een enorme kreukelzone van samengeperste gesteenten, waarin vaak een deel van de oceanische plaat gevangen raakt. Zo vormen zich plooiingsgebergten van grote hoogte, zoals de Himalaya en de Alpen (figuur 1.22). Als bijkomend verschijnsel treden vaak aardbevingen op.

diepzeetrog vulkanen

sluiten van de oceaan

Bij subductiezones komen, behalve een trog, ook altijd een gebergte en vulkanisme voor. In het gesteente van de oceanische plaat zit veel water. Terwijl de oceanische plaat naar beneden zakt, ontsnapt het water uit het gesteente de asthenosfeer in. Dit water verlaagt het smeltpunt van het (plastische) gesteente in de asthenosfeer. Daardoor smelt een deel van dit gesteente en wordt vloeibaar. Dit gebeurt ongeveer tussen 100 en 150 km diepte. Op 150 km diepte is al het water uit het gesteente van de oceanische plaat in de asthenosfeer terechtgekomen. Door het smelten van een deel van de asthenosfeer ontstaan er opstijgende hete bellen taai-stroperig magma, waarin veel waterdamp en andere gassen zitten. Doordat dit magma een relatief hoge viscositeit heeft (dus stroperig) en gasrijk is, zorgt het aan het oppervlak voor explosief vulkanisme, waarbij explosieve erupties plaatsvinden. continentale plaat continentale plaat

diepzeetrog

asthenosfeer

oceaan continent

km diepte

km diepte

asthenosfeer

sedimenten in zee oceanische plaat water ontsnapt uit het gesteente

continentale plaat

en opstijgend magma

smeltend en opstijgend magma

plaat

eilandenboog

diepte

plaat asthenosfeer

plaat

vorming plooiingsgebergte plooiingsgebergte

oceanische plaat

Convergentie van een continentale en een oceanische plaat.

FIGUUR

Convergentie van oceanische platen.FIGUUR 1.20

Convergentie van continentale platen.FIGUUR 1.21

Een continentale plaat zal nooit in de asthenosfeer wegzakken en kan daarom veel ouder worden dan een oceanische plaat. Oude plooiingsgebergten staan dan ook al lang onder invloed van verwering en erosie en zijn inmiddels helemaal afgesleten. Deze oude afgevlakte gebieden heten schilden. Het zijn uitgestrekte, geologisch stabiele delen van de aardplaten van minstens 500 miljoen jaar oud (figuur 1.23).

De Kesselspitze (2.321 m) in Oostenrijk. Het geplooide gesteente is kalksteen.FIGUUR 1.22

De ligging van de schilden.

1.23

schilden oudste delen van de schilden Siberisch schild Canadees schild Groenlandschild

Baltisch schild Indiaas schild Australisch schild

WestAfrikaans schild

Guyanaschild

Arabisch schild

Oekraïens schild

OostAntarctisch schild

Congoschild