Natuurkunde samenvatting geofysica
B.1 inwendige van de aarde
De aarde is opgebouwd uit 5 lagen
o Vaste aardkorst (0-40km)
o Vaste buitenmantel (40-900km)
o Vaste binnenmantel (900- 2900km)
o Vloeibare buitenkern (2900 – 5100km)
o Vaste binnen kern (5100 – 6371km)
aardkorst
De aardkorst is bij bergketens natuurlijk wat dikker dan in meren en onder de zee
aardmantel
De temperatuur in de aardmantel varieert tussen de 700 en 1000 °C. Het is niet vloeibaar, dit
komt door het gewicht van de aardlagen erboven. Die zorgen voor zo’n grote druk dat het
materiaal vast blijft. Het is wel een beetje vervormbaar.
Op plaatsen in de buitenmantel waar de druk niet zo hoog is, is het materiaal vloeibaar. Die
stof noem je magma. De vloeistof kan uit de mantel opstijgen en door de korst dringen. Je
spreekt dan van vulkanisme. Magma komt in de vorm van lava uit de vulkaan. Lava is dus
niet afkomstig uit de kern maar de buitenmantel.
Tussen de buitenmantel en de kern bevindt zich de binnenmantel. Die laag heeft een grotere
dichtheid.
Aardkern
De aardkern bestaat voornamelijk uit ijzer en nikkel. De buitenkern is vloeibaar met
temperaturen tussen 5000 en 6300 °C. De temperatuur in de binnenkern is zo’n 1000 °C
hoger. Toch is de binnenkern geen vloeistof maar een vaste stof, om dat de druk er extreem
hoog is.
Convectiestromingen
De aardkern geeft warmte af aan de stroperige aardmantel. Hierdoor ontstaan zeer
langzame stromingen in de aardmantel, de convectiestromingen. Warmer materiaal
beweegt in de richting van de aardkorst en kouder materiaal stroomt weer terug richting de
kern. De snelheid waarmee het gesteente in de aardmantel beweegt, is maar enkele
centimeters per jaar.
Convectiestroming: een warmtestroming via een gas of vloeistof. Dit kan plaatsvinden
doordat een verschil in temperatuur een verschil in dichtheid veroorzaakt
Ook in de vloeibare buitenkern vindt stroming van deeltjes plaats. De deeltjes zijn geladen en
wekken door hun beweging een magnetisch veld op, het aardmagnetisch veld.
, Seismiek
Seismiek: een veel gebruikte techniek om informatie te krijgen over diepere lagen in de
aardkorst.
In één vrachtwagen zit een grote trilplaat waarmee drukgolven
de grond in worden gestuurd. De drukgolven weerkaatsen op
een aardlaag en worden daarna opgevangen door een aantal
ondergrondse geofoons.
Geofoon: een speciale microfoon om kunstmatig opgewekte
golven vanuit de aarde op te vangen.
De opgevangen golf is niet gelijk aan de uitgezonden golf, maar
is op een karakteristieke wijze veranderd door de structuur van de aardlagen. Uit de
opgevangen drukgolf berekent een computer een seismogram. Hieruit volgt de verdeling van
de verschillende aardlagen en de aanwezigheid van breuklijnen. Op grond hiervan doen
seismologen een voorspelling over de aanwezigheid van olie of gas.
Je kunt ook diepe gaten boren om informatie te krijgen, maar dit is erg duur en het diepste
boorgat gaat maar tot 12km. Dieper is technisch nog niet haalbaar.
Informatie over diepere structuren wordt verkregen door analyse van aardbevingen.
B.2 beweging van de aarde
Platen
De aardmantel is vervormbaar en is steeds in beweging. De vaste aardkorst ‘drijft’ als het
ware op de vervormbare aardmantel. De aardkorst is echter geen geheel, maar bestaat uit
verschillende platen. Tussen twee van die platen liggen breuklijnen, daar treedt vaak
vulkanisme op.
De convectiestromingen in de aardmantel oefenen krachten uit op de platen. Als de krachten
op een plaat groot genoeg zijn, komt de plaat met een schok in beweging, dat veroorzaakt
golven in de omgeving (een aardbeving).
Aardbevingen hebben niet altijd te maken met platen. Relatief lichte aardbevingen kunnen
ontstaan bij verzakking van de bodem. Die treedt regelmatig op in de provincie Groningen als
gevolg van aardgaswinning.
Aardbevingsgolven
De schokken die ontstaan bij verschuiving van platen en verzakking van de
bodem, veroorzaken golven die zich in alle richtingen verspreiden. Daarom
heten ze ruimtegolven. In een vast materiaal kan zo’n golf longitudinaal of
transversaal zijn.
o Longitudinaal: drukgolven vergelijkbaar met geluidsgolven. Door de
aarde planten zich dan verdichtingen en verdunningen voort. Ze
kunnen zich door zowel vaste als vloeibare delen van de aarde
voortplanten
o Transversaal: het materiaal schuift heen en weer, loodrecht op de
voortplantingsrichting van de golf. Ze planten zich alleen voort door
vaste delen van de aarde.
De snelheid waarmee een golf zich verplaatst, hangt af van de soort golf en
van het materiaal waar de golf zich voortplant. Longitudinale golven planten zich ongeveer
1,5x sneller dan transversale golven en woorden als eerste waargenomen. Ze heten daarom
primaire golven (P-golven). De transversale golven heten secundaire golven (S-golven)
Bij aardbevingsgolven treden verschijnselen op als weerkaatsing, breking en absorptie. Komt
een ruimtegolf aan het aardoppervlak, dan kan hij overgaan in een oppervlaktegolf. Die
hebben meestal een grotere amplitude dan ruimtegolven en zijn dus de golven die de
B.1 inwendige van de aarde
De aarde is opgebouwd uit 5 lagen
o Vaste aardkorst (0-40km)
o Vaste buitenmantel (40-900km)
o Vaste binnenmantel (900- 2900km)
o Vloeibare buitenkern (2900 – 5100km)
o Vaste binnen kern (5100 – 6371km)
aardkorst
De aardkorst is bij bergketens natuurlijk wat dikker dan in meren en onder de zee
aardmantel
De temperatuur in de aardmantel varieert tussen de 700 en 1000 °C. Het is niet vloeibaar, dit
komt door het gewicht van de aardlagen erboven. Die zorgen voor zo’n grote druk dat het
materiaal vast blijft. Het is wel een beetje vervormbaar.
Op plaatsen in de buitenmantel waar de druk niet zo hoog is, is het materiaal vloeibaar. Die
stof noem je magma. De vloeistof kan uit de mantel opstijgen en door de korst dringen. Je
spreekt dan van vulkanisme. Magma komt in de vorm van lava uit de vulkaan. Lava is dus
niet afkomstig uit de kern maar de buitenmantel.
Tussen de buitenmantel en de kern bevindt zich de binnenmantel. Die laag heeft een grotere
dichtheid.
Aardkern
De aardkern bestaat voornamelijk uit ijzer en nikkel. De buitenkern is vloeibaar met
temperaturen tussen 5000 en 6300 °C. De temperatuur in de binnenkern is zo’n 1000 °C
hoger. Toch is de binnenkern geen vloeistof maar een vaste stof, om dat de druk er extreem
hoog is.
Convectiestromingen
De aardkern geeft warmte af aan de stroperige aardmantel. Hierdoor ontstaan zeer
langzame stromingen in de aardmantel, de convectiestromingen. Warmer materiaal
beweegt in de richting van de aardkorst en kouder materiaal stroomt weer terug richting de
kern. De snelheid waarmee het gesteente in de aardmantel beweegt, is maar enkele
centimeters per jaar.
Convectiestroming: een warmtestroming via een gas of vloeistof. Dit kan plaatsvinden
doordat een verschil in temperatuur een verschil in dichtheid veroorzaakt
Ook in de vloeibare buitenkern vindt stroming van deeltjes plaats. De deeltjes zijn geladen en
wekken door hun beweging een magnetisch veld op, het aardmagnetisch veld.
, Seismiek
Seismiek: een veel gebruikte techniek om informatie te krijgen over diepere lagen in de
aardkorst.
In één vrachtwagen zit een grote trilplaat waarmee drukgolven
de grond in worden gestuurd. De drukgolven weerkaatsen op
een aardlaag en worden daarna opgevangen door een aantal
ondergrondse geofoons.
Geofoon: een speciale microfoon om kunstmatig opgewekte
golven vanuit de aarde op te vangen.
De opgevangen golf is niet gelijk aan de uitgezonden golf, maar
is op een karakteristieke wijze veranderd door de structuur van de aardlagen. Uit de
opgevangen drukgolf berekent een computer een seismogram. Hieruit volgt de verdeling van
de verschillende aardlagen en de aanwezigheid van breuklijnen. Op grond hiervan doen
seismologen een voorspelling over de aanwezigheid van olie of gas.
Je kunt ook diepe gaten boren om informatie te krijgen, maar dit is erg duur en het diepste
boorgat gaat maar tot 12km. Dieper is technisch nog niet haalbaar.
Informatie over diepere structuren wordt verkregen door analyse van aardbevingen.
B.2 beweging van de aarde
Platen
De aardmantel is vervormbaar en is steeds in beweging. De vaste aardkorst ‘drijft’ als het
ware op de vervormbare aardmantel. De aardkorst is echter geen geheel, maar bestaat uit
verschillende platen. Tussen twee van die platen liggen breuklijnen, daar treedt vaak
vulkanisme op.
De convectiestromingen in de aardmantel oefenen krachten uit op de platen. Als de krachten
op een plaat groot genoeg zijn, komt de plaat met een schok in beweging, dat veroorzaakt
golven in de omgeving (een aardbeving).
Aardbevingen hebben niet altijd te maken met platen. Relatief lichte aardbevingen kunnen
ontstaan bij verzakking van de bodem. Die treedt regelmatig op in de provincie Groningen als
gevolg van aardgaswinning.
Aardbevingsgolven
De schokken die ontstaan bij verschuiving van platen en verzakking van de
bodem, veroorzaken golven die zich in alle richtingen verspreiden. Daarom
heten ze ruimtegolven. In een vast materiaal kan zo’n golf longitudinaal of
transversaal zijn.
o Longitudinaal: drukgolven vergelijkbaar met geluidsgolven. Door de
aarde planten zich dan verdichtingen en verdunningen voort. Ze
kunnen zich door zowel vaste als vloeibare delen van de aarde
voortplanten
o Transversaal: het materiaal schuift heen en weer, loodrecht op de
voortplantingsrichting van de golf. Ze planten zich alleen voort door
vaste delen van de aarde.
De snelheid waarmee een golf zich verplaatst, hangt af van de soort golf en
van het materiaal waar de golf zich voortplant. Longitudinale golven planten zich ongeveer
1,5x sneller dan transversale golven en woorden als eerste waargenomen. Ze heten daarom
primaire golven (P-golven). De transversale golven heten secundaire golven (S-golven)
Bij aardbevingsgolven treden verschijnselen op als weerkaatsing, breking en absorptie. Komt
een ruimtegolf aan het aardoppervlak, dan kan hij overgaan in een oppervlaktegolf. Die
hebben meestal een grotere amplitude dan ruimtegolven en zijn dus de golven die de
