Platentektoniek 2.1-2.2-2.3

• Aardrijkskunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Endogene krachten op Aarde

Platentektoniek P1-2-3

De geologische tijdschaal, 

weten jullie nog?

- Continenten passen in elkaar (platentektoniek)

- Planten en dieren migreerden tussen de verschillende gebieden, door fossielen is de geschiedenis te reconstrueren.

Maar: niemand geloofde hem!

Actualiteitsprincipe:

The present is the key to the past! 

Charles Lyll

Bewijs van Alfred Wegener:

Wet van superpositie

De wet van de superpositie is een basisbegrip uit de geologie. De lagen in de bodem zijn zo gerangschikt dat de oudste lagen onderop liggen, en de jongste lagen boven, tenzij een later proces deze volgorde heeft verstoord.

Opdracht 6a t/m d

Moeder magneet

Meer uitleg over het magnetisch veld van de aarde

Paleomagnetisme

Paleomagnetisme is in de geologie en geofysica de richting van het magnetisch veld in gesteenten. Gesteenten kunnen magnetisch zijn als ze magnetische mineralen bevatten. Magnetische mineralen in gesteenten nemen de richting aan van het aardmagnetisch veld ten tijde van hun vorming, waardoor de steen zelf ook (zwak) magnetisch wordt.

Opdracht 3a,b; 4a t/m e

Opbouw Aarde basis

Lithosfeer

Asthenosfeer

Buitenmantel en binnenmantel

Buitenkern en binnenkern

Oceanische en continentale plaat

Geologische tijdschaal, paleomagnetisme, superpositie

Opbouw van de aarde

Even terug naar de les van vorige week!

De aarde heeft een bepaalde opbouw. Wat is, van binnen naar buiten, de juiste opbouw van de aarde?

1. Mantel - aardkorst - kern
2. Kern - aardkorst - mantel
3. Kern - mantel - aardkorst
4. Aardkorst - kern - mantel

Twee sferen: hoe heten deze en zijn ze vast, vloeibaar of plastisch?

1. De asthenosfeer is plastisch en de lithosfeer is vloeibaar
2. De asthenosfeer is vloeibaar en de lithosfeer is vast
3. De asthenosfeer is plastisch en de lithosfeer is vast
4. De asthenosfeer is vast en de lithosfeer is vloeibaar

Hoe werkt convectie in de mantel?

Mantelconvectie vindt plaats op lange ("geologische") tijdschalen. Typische stroomsnelheden zijn enkele millimeters tot enkele centimeters per jaar. Het is in de mantel de belangrijkste wijze waarop de Aarde haar interne warmte verliest. Mantelgesteente staat bloot aan een naar boven gerichte warmtestroom vanuit de aardkern. Doordat gesteente onder de drukken en temperaturen die in de mantel heersen plastisch deformeert kan er in de mantel, in tegenstelling tot de korst, stroming van vast gesteente plaatsvinden.

Kenmerken

• Heet taai vervormd mantel gesteente stijgt op
• Snelheid enkele mm/cm p/j
• Veroorzaakt beweging van de aardplaten  
• Veroorzaakt 3 typen plaatbewegingen
  

Heet, taai en vervormd

Al deze platen kunnen onderverdeeld worden in twee soorten: continentale en oceanische platen.Wat is het verschil?

Continentale plaat:  deze platen zijn heel breed, ouder liggen voornamelijk boven zee maar zijn wel lichter. Gesteente: graniet, lagere dichtheid

Oceanische plaat: deze platen zijn dunner, jonger, hier ligt vooral water op maar zijn wel zwaarder.  Gesteente: basalt, hogere dichtheid

Zie hiernaast.

Oceanic crust: oceanische plaat

Continental crust: continentale plaat

Platentektoniek

Platentektoniek is het bewegen van platen. Bij breuklijnen en op de randen van aardplaten treden bewegingen op, als volgt:

1. Divergente plaatbewegingen            van elkaar af
2. Convergente plaatbewegingen        naar elkaar toe
3. Transforme plaatbewegingen            langs elkaar

koppel de begrippen met de juiste cijfers

1

2

3

4

5

convectiestromen

vorming lithosfeer / divergentie

afkoeling lithosfeer

subductie

lithosfeer duikt weg en smelt op

Platen (schollen), continentale en oceanische plaat

Platen (schollen), continentale
en oceanische plaat

Breuklijnen en gevolgen

1. Transversaal/transform: langs elkaar --> heftige aardbevingen
2. Divergent: uit elkaar
   2.1: 2 oceanische platen --> mid-oceanische rug
   2.2: 2 continentale platen --> slenk --> oceaan
3. Convergent: naar elkaar toe
   3.1: 2 continentale platen --> plooiingsgebergte, (heftige) aardbevingen
   3.2: 1 oceanische en 1 continentale plaat: oceanische duikt onder continentale --> subductie, vulkanen (explosief door taai magma!), eilanden, trog, aardbevingen, tsunami
   3.3: 2 oceanische platen: oudste plaat duikt onder jongere plaat --> subductie (let op de plaat waar eilanden/land op ligt dit is de lichte, dus jongere plaat). Gevolgen: zie 3.2
   

Convergente beweging: 

Platen bewegen naar elkaar toe

3 manieren:

1. 2 continentale platen botsen: Plooiingsgebergte
2. Een oceanische en continentale plaat botsen: Subductie
3. 2 oceanische platen botsen: Subductie

Plooiing

Als 2 continentale platen botsen, gaan ze plooiien (oftewel kreukelen) Er onstaat een gebergte.

Gebergten zoals de Alpen ontstaan op deze manier. Er kunnen zware aardbevingen onstaan bij deze beweging.

Subductie

Bij subductie verdwijnt de zware oceanische plaat onder de lichtere continentale plaat. De oceanische plaat smelt wanneer deze weer in de mantel komt.

Bij deze beweging onstaan gebergten zoals de Andes. Deze beweging kan zware aardbevingen veroorzaken. Een ander kenmerk is dat er vulkanen ontstaan bij deze beweging.

Diepzeetrog

Een diepzeetrog is de plek waar de oceanische korst onder de continentale korst verdwijnt. 

Dit is een hele diepe plek in de oceaan. De diepste diepzeetrog is de Marianentrog, vlakbij Japan. Die trog is ongeveer 11 kilometer diep.

Wegduikende platen

• Plaatbewegingen veroorzaken niet alleen aardbevingen, maar ook vulkanen. 
• Regel: hoe dieper in de aarde komt, hoe hoger de temperatuur wordt. Een onderduikende plaat smelt gedeeltelijk. Er ontstaat magma dat opstijgt en vulkaanuitbarstingen veroorzaakt.
• Dit kan zowel bij twee oceanische platen, als bij een continentale plaat en een oceanische plaat. De zwaarste plaat duikt weg!

Plooingsgebergte

Gebergte waarvan de gesteentelagen plooien vertonen. Deze plooiingen ontstonden meestal door de werking van endogene krachten. Bijv. botsingen van twee continententale schollen.

Diepzeetroggen

Diepzeetroggen zijn super diepe inzinkingen van de zeebodem. Troggen bevinden zich altijd langs plaatgrenzen. Er moet sprake zijn van een convergente beweging, waarbij twee platen naar elkaar toe bewegen. Hier zal dus één plaat onder de andere duiken en afsmelten, dit noem je subductie.

Aantekening

Divergente beweging:

Platen bewegen uit elkaar

2 manieren:

1. oceanische platen bewegen uit elkaar: Mid-Oceanische-Rug (MOR)
2. continentale platen bewegen uit elkaar:

MOR

Bij een Mid-Oceanische-Rug bewegen 2 oceanische platen uit elkaar. Tussen die platen onstaat een ruimte (een spleet) Door die spleet komt magma uit de aarde. Dit is dus een soort vulkaan. (spleetvulkaan)

Wanneer de magma uit de aarde is stolt het snel omdat het onder water is en het daar koud is. 

Mid-oceanische rug(MOR)

Een voorbeeld van een mid-oceanische rug is de Mid-Atlantische rug in de Atlantische Oceaan. De mid-oceanische ruggen spelen een belangrijke rol in het proces van platentektoniek. Bij de ruggen bewegen verschillende tektonische platen van elkaar af. Het gevolg is dat er een ruimte ontstaat tussen de platen, deze ruimte zal worden opgevuld door magma uit de asthenosfeer (de laag in de Aarde onder de lithosfeer). De magma zal aan het oppervlak stollen, waardoor hier nieuwe oceanische lithosfeer zal worden gevormd. Dit zorgt ervoor dat op mid-oceanische ruggen veel vulkanisme voorkomt.

Spreidingszone?

Omdat de platen uit elkaar blijven bewegen, zal het proces door blijven gaan, waarbij steeds nieuwe lithosfeer worden gevormd bij de oceaanruggen. Men noemt in de platentektoniek een mid-oceanische rug daarom een spreidingszone. Het proces waarbij op spreidingszones oceanische korst wordt gevormd wordt oceanische spreiding genoemd.

Opdracht 5a t/m e

Breukgebergten

Breukgebergten ontstaan waar twee continentale platen uiteen drijven. Een

deel van het gebied langs de breuk komt omhoog (horst) of zakt weg (slenk).

Samenvattend: de plaatbewegingen en gevolgen voor de lithosfeer

Opdracht H1.4: 1a t/m 3d

Vulkanisme

De Yellowstone caldera bevindt zich in het Nationaal park Yellowstone in de Verenigde Staten. Het is een onder de oppervlakte liggende complexe vulkaan die ongeveer om de 600.000 jaar volledig uitbarst. De laatste eruptie was circa 640.000 jaar geleden. Als de supervulkaan uitbarst zal er mogelijk een nieuwe ijstijd volgen als gevolg van de grote hoeveelheid stof die vrijkomt (meer dan 2500 km³).

i

De gletsjer Eyjafjallajökull is één van de kleinere gletsjers op IJsland en heeft een oppervlakte van ongeveer 100 km². Een uitbarsting in de hoofdkrater van de Eyjafjallajökull begon op 14 april 2010. In grote delen van Europa werd het vliegverkeer dagenlang volledig stilgelegd vanwege de aswolken die de vliegtuigen kunnen beschadigen.

i

De Vesuvius is een vulkaan aan de westkust van Italië ten zuidoosten van Napels. De naam "Vesuvius" is afkomstig van het Oskisch "fesf", wat rook betekent. De vulkaan ligt in de vlakte van Campanië, heeft een doorsnede van 8 kilometer en is 1281 meter hoog.

i

De Krakatau (Portugees: Krakatao) is een actieve vulkaan in Indonesië, in de straat Soenda tussen Java en Sumatra. De vulkaan is vooral bekend door de zware uitbarsting in 1883. Op maandagochtend 27 augustus 1883 vond een grote uitbarsting van de Krakatau plaats. De berg rees op, scheurde open en stortte in, waarna de zee in het gapende gat stroomde. Het gevolg was een catastrofale uitbarsting.

i

De berg Fuji is met zijn 3776 meter de hoogste berg van Japan. De vulkaan slaapt sinds 1709. De top van de krater is te voet bereikbaar maar mag alleen in juli en augustus beklommen worden. Veel Japanners maken een bedevaartstocht naar de top. De vulkaan wordt als heilig beschouwd en speelt een grote rol in de Japanse cultuur.

i

Schildvulkaan

Een schildvulkaan is een type vulkaan dat vlakke hellingen heeft. Schildvulkanen worden gevormd door uitbarstingen waarbij mafische (silica-arme) lava vrijkomt. Omdat mafische lava een kleinere viscositeit heeft (het stroomt makkelijk en is het minder explosief) dan felsische lava kan het snel over grote oppervlakten uitstromen en worden vulkanen met een kleine hellingshoek gevormd.

Stratovulkaan

Een stratovulkaan is een hoge kegelvormige vulkaan die is opgebouwd uit lagen van gestolde lava en tefra. Stratovulkanen hebben relatief steile hellingen en worden gekenmerkt door regelmatig explosieve uitbarstingen. De samenstelling van lava's uit stratovulkanen is relatief felsisch (rijk aan SiO2) wat de lava viskeus maakt. Lavastromen reiken dan ook niet tot op grote afstand van de vulkaan. Pyroclastische stromen en asregens daarentegen wel.

Stratovulkaan

Dit is een vulkaankegel: een berg die ontstaan is door de lagen as en lava van een reeks uitbarstingen.

Als de vulkaan uitbarst en helemaal leegloopt, dan stort de bovenkant in elkaar en krijg je een caldera.

Deze gloeiend hete wolken zijn wel 800ºC en razen met een snelheid van meer dan 100km/uur naar beneden.

Caldera

• Oude (strato)vulkaan
  
• Zeer explosief
• Krater is kilometers breed
  
• Magmakamer ingestort

Aantekening

Caldera

- Eruptie (uitbarsting)

-lege magmakamer

-instorten krater

- er kan een kratermeer ontstaan (soms met verschillende kleuren door mineralen)

- Er kan een nieuwe vulkaan op de caldera ontstaan (bijv. Vesuvius)

Caldera

Als bij stratovulkanen de uitbarsting heftig is, wordt er veel materiaal uitgestoten. De zijkanten van de vulkaan worden daardoor onvoldoende gesteund en storten in. Dat wordt een caldera genoemd. Het ingestorte materiaal kan de vulkaan laten verstoppen, waardoor nieuwe druk zich op kan bouwen wat leidt tot een nieuwe vulkaanuitbarsting. Door nieuwe uitbarstingen (en dus de aanvulling van nieuw magma) kan de vulkaan langzaam weer hoger worden. In de rechterafbeelding zie je de Vesuvius (vulkaan in Italië) afgebeeld, inclusief

de hoogte die de vulkaan vroeger waarschijnlijk had.

In de linkerafbeelding is een caldera te zien waarin

een nieuwe vulkaan is gegroeid (in het midden).

Caldeira van de vulkaan Fogo, Kaapverdië

Een Caldeiravulkaan is?

Een caldeira (Portugees) of caldera (Spaans, maar niet-officieel in het Nederlands) is een grote komvormige krater, gevormd door vulkanische activiteit. Caldeira's ontstaan wanneer grote hoeveelheden pyroclastisch materiaal door een vulkaan worden uitgestoten waardoor het dak van de magmakamer niet meer ondersteund wordt. Hierdoor zakt het dak en valt het in de magmakamer.

Kratermeer

Een kratermeer is een meer dat zich heeft gevormd in een vulkanische krater, caldera of maar, of in een inslagkrater van een meteoriet.

Zelfde als een Caldeirameer?

Doordat de omgeving dikwijls instabiel is als gevolg van vulkanische activiteit bestaan kratermeren maar tijdelijk. Calderameren bestaan meestal langer. Een voorbeeld is het Tobameer, dat bestaat sinds de laatste uitbarsting 70.000 jaar geleden en een oppervlakte heeft van meer dan 1000 km².

Vulkanische hotspots

Een hotspot is een plek op een planeet waar vulkanisme plaatsvindt dat niet gerelateerd is aan plaatbewegingen zoals die in de plaattektoniek gelden

Een hotspot is een gebied waar de aardkorst erg dun is. Hotspots liggen vaak ver verwijdert van de randen van tektonische platen.

Caldeira

Schildvulkaan

Stratovulkaan

Hotspot

meest explosieve vulkaan?

1. schild
2. strato
3. hotspot
4. caldera

Welke kenmerken horen bij stratovulkanen?

1. Dikke magma, groot oppervlak, flauwe helling, divergentie, hotspot
2. Dunne magma, groot oppervlak, flauwe hellingen, subductie, hotspot
3. Dikke magma, steile helling, klein oppervlak, subductie, explosieve uitbarsting
4. Dunne magma, groot oppervlak, divergentie, hotspot, rustige uitbarsting

Samengevat

- Als 2 platen uit elkaar bewegen (divergentie) komt magma omhoog en ontstaat er nieuwe plaat: dit is een mid-oceanische rug. Meestal gebeurt dit diep in de zee waar 2 oceanische platen uit elkaar schuiven

- Als 2 platen naar elkaar toe bewegen (convergentie) en 2 continentale platen botsen, dan drukken ze zich in elkaar en ontstaat er een plooiingsgebergte

Slab-pull en Ridge push

Slab pull = subductie, zware oceanische korst zakt onder de relatief(lichte) continentale korst. Ridge push ontstaat bij divergente platen lang MOR's

Aardbevingen