Systeem Aarde
Hoofdstuk 1: de actieve aarde
1.1 Het ontstaan en de opbouw van de aarde
Hoe begrijp je het verleden van de aarde?
De aarde is 4,5 miljard jaar oud, sindsdien zijn er vele langzame veranderingen.
Het actualiteitsprincipe houdt in dat processen die we nu op aarde zien, vroeger ook zo
hebben gewerkt. Zo kunnen we het ontstaan van landschappen en alle catastrofes verklaren.
De kraamkamer van de aarde
In de nevel ontstonden ongeveer 4,6 miljard jaar geleden door samentrekking en
zwaartekracht een ster en acht planeten. De maan ontstond na 100 miljoen jaar door een
inslag van een grote meteoriet.
Schillen
De aarde is heel bijzonder als je het met andere planeten vergelijkt: er is water en het is
inwendig gelaagd.
Als je de schillen wilt bestuderen, kijk je naar de chemische en de fysische samenstelling.
De chemische samenstelling is dat er een hoge temperatuur door inslagen ontstond,
waardoor zware metalen smolten en zakten naar de diepte. De opbouw van de aarde met
het materiaal zijn de aardkern (ijzer), de aardmantel (magnesium en ijzer) en de aardkorst
(lichtste materiaal). De aardkorst bestaat weer uit de continentale korst (30-70 km dik, licht
gesteente zoals graniet) en de oceanische korst (1-7 km dik, zwaar gesteente zoals basalt).
De fysische samenstelling is de hardheid van de schillen. Twee lagen:
- De lithosfeer: de harde, vaste buitenlaag van de aarde. Deze laag is dunner onder de
oceanen.
- De asthenosfeer: door de druk zachtere laag. Drie lagen in de asthenosfeer zijn de
binnenmantel (vast gesteente), de buitenkern (vloeibaar) en de binnenkern (hard
gesteente).
Inwendige warmte
De aarde is nog niet afgekoeld. Twee soorten warmte zijn de uitwendige warmte (de zon) en
de inwendige warmte (bij het ontstaan van de aarde uit hete nevelgassen, meteorietinslagen
en radioactiviteit van gesteenten). Warmte wordt getransporteerd naar buiten door middel
van convectiestroming en geleiding.
1.2 Het verhaal van de gesteenten
Bouwstenen
Een gesteente is een mengsel van mineralen en/of organische stoffen. Een mineraal is een
verbinding die in de natuur voorkomt met bepaalde chemische eigenschappen, voorbeelden
hiervan zijn de kristalvorm en de hardheid. Organische stoffen kunnen bruinkool of
steenkool vormen.
1
, Soorten gesteenten
Je hebt drie hoofdgroepen en daaronder weer verschillende soorten gesteenten:
- Stollingsgesteenten. Die ontstaan door afkoeling en stolling van magma.
- Dieptegesteente: langzame stolling in diepte, zichtbare kristallen, soms groot.
Voorbeeld: graniet.
- Uitvloeiingsgesteente: door snelle afkoeling bij magma dat aan het
aardoppervlak komt, geen zichtbare kristallen. Voorbeeld: basalt.
- Ganggesteente: afkoeling van magma in vulkanische gangen, kristallen van
verschillende omvang. Voorbeeld: andesiet.
- Sedimentgesteente. Die ontstaan door afzetting van sediment dat door de druk van
bovenliggende lagen omgezet wordt in harde gesteenten.
- Klastische sedimenten: zand en klei worden gesedimenteerd en geperst tot
zandsteen, kleisteen of schalie.
- Chemische sedimenten: ontstaan door het neerslaan in een oplossing.
Voorbeeld: zout in water dat later door samenpersing zoutsteen wordt.
- Organisch sediment: door opeenhoping van organisch materiaal. Voorbeeld:
kalksteen en steenkool.
- Metamorfose gesteenten. Die ontstaan wanneer door de druk en de hoge
temperatuur het gesteente wordt omgezet in een ander gesteente. De moleculen
organiseren zich in nieuwe kristallen: de samenstelling verandert. Voorbeelden: klei
of schalie leisteen schist, zand kwartsiet en kalk marmer.
Wat een steen je kan vertellen
De gesteentecyclus is de kringloop van een gesteente: het ene hoofdtype van een gesteente
kan overgaan in een ander hoofdtype. Dit gaat heel langzaam en geeft informatie over het
verleden van een gebied.
1.3 Schuivende continenten
Hoe oud is de aarde?
Er zijn drie manieren om de ouderdom van de aarde vast te stellen:
1. Sedimenten worden in horizontale lagen neergelegd. Door endogene krachten
kunnen lagen geplooid worden.
2. Theorie van superpositie: bij lagen sedimenten is de onderliggende laag ouder dan de
bovenliggende laag. Zo kan je de relatieve ouderdom bepalen van gesteentes en
gidsfossielen.
3. Met radioactief verval van elementen in gesteenten kan je de absolute ouderdom
bepalen (halfwaarde tijd van C14 = 5730 jaar).
Door deze methoden is er een geologische tijdschaal opgesteld.
De schuivende continenten van Wegener
De kustvormen van Zuid-Amerika en Afrika lijken op elkaar. Wegener ontdekte in 1915 dat
de flora en fauna van de continenten overeen kwamen, dat de gesteenten in Zuid-Amerika
en Afrika op elkaar aansluiten en dat er aanwijzingen waren van gelijktijdige vergletsjering
op de verschillende continenten. De conclusie was dat alle continenten aan elkaar hebben
vastgezeten: Pangea.
In die tijd was er geen verklaring, dus werd Wegener niet geloofd.
2
Hoofdstuk 1: de actieve aarde
1.1 Het ontstaan en de opbouw van de aarde
Hoe begrijp je het verleden van de aarde?
De aarde is 4,5 miljard jaar oud, sindsdien zijn er vele langzame veranderingen.
Het actualiteitsprincipe houdt in dat processen die we nu op aarde zien, vroeger ook zo
hebben gewerkt. Zo kunnen we het ontstaan van landschappen en alle catastrofes verklaren.
De kraamkamer van de aarde
In de nevel ontstonden ongeveer 4,6 miljard jaar geleden door samentrekking en
zwaartekracht een ster en acht planeten. De maan ontstond na 100 miljoen jaar door een
inslag van een grote meteoriet.
Schillen
De aarde is heel bijzonder als je het met andere planeten vergelijkt: er is water en het is
inwendig gelaagd.
Als je de schillen wilt bestuderen, kijk je naar de chemische en de fysische samenstelling.
De chemische samenstelling is dat er een hoge temperatuur door inslagen ontstond,
waardoor zware metalen smolten en zakten naar de diepte. De opbouw van de aarde met
het materiaal zijn de aardkern (ijzer), de aardmantel (magnesium en ijzer) en de aardkorst
(lichtste materiaal). De aardkorst bestaat weer uit de continentale korst (30-70 km dik, licht
gesteente zoals graniet) en de oceanische korst (1-7 km dik, zwaar gesteente zoals basalt).
De fysische samenstelling is de hardheid van de schillen. Twee lagen:
- De lithosfeer: de harde, vaste buitenlaag van de aarde. Deze laag is dunner onder de
oceanen.
- De asthenosfeer: door de druk zachtere laag. Drie lagen in de asthenosfeer zijn de
binnenmantel (vast gesteente), de buitenkern (vloeibaar) en de binnenkern (hard
gesteente).
Inwendige warmte
De aarde is nog niet afgekoeld. Twee soorten warmte zijn de uitwendige warmte (de zon) en
de inwendige warmte (bij het ontstaan van de aarde uit hete nevelgassen, meteorietinslagen
en radioactiviteit van gesteenten). Warmte wordt getransporteerd naar buiten door middel
van convectiestroming en geleiding.
1.2 Het verhaal van de gesteenten
Bouwstenen
Een gesteente is een mengsel van mineralen en/of organische stoffen. Een mineraal is een
verbinding die in de natuur voorkomt met bepaalde chemische eigenschappen, voorbeelden
hiervan zijn de kristalvorm en de hardheid. Organische stoffen kunnen bruinkool of
steenkool vormen.
1
, Soorten gesteenten
Je hebt drie hoofdgroepen en daaronder weer verschillende soorten gesteenten:
- Stollingsgesteenten. Die ontstaan door afkoeling en stolling van magma.
- Dieptegesteente: langzame stolling in diepte, zichtbare kristallen, soms groot.
Voorbeeld: graniet.
- Uitvloeiingsgesteente: door snelle afkoeling bij magma dat aan het
aardoppervlak komt, geen zichtbare kristallen. Voorbeeld: basalt.
- Ganggesteente: afkoeling van magma in vulkanische gangen, kristallen van
verschillende omvang. Voorbeeld: andesiet.
- Sedimentgesteente. Die ontstaan door afzetting van sediment dat door de druk van
bovenliggende lagen omgezet wordt in harde gesteenten.
- Klastische sedimenten: zand en klei worden gesedimenteerd en geperst tot
zandsteen, kleisteen of schalie.
- Chemische sedimenten: ontstaan door het neerslaan in een oplossing.
Voorbeeld: zout in water dat later door samenpersing zoutsteen wordt.
- Organisch sediment: door opeenhoping van organisch materiaal. Voorbeeld:
kalksteen en steenkool.
- Metamorfose gesteenten. Die ontstaan wanneer door de druk en de hoge
temperatuur het gesteente wordt omgezet in een ander gesteente. De moleculen
organiseren zich in nieuwe kristallen: de samenstelling verandert. Voorbeelden: klei
of schalie leisteen schist, zand kwartsiet en kalk marmer.
Wat een steen je kan vertellen
De gesteentecyclus is de kringloop van een gesteente: het ene hoofdtype van een gesteente
kan overgaan in een ander hoofdtype. Dit gaat heel langzaam en geeft informatie over het
verleden van een gebied.
1.3 Schuivende continenten
Hoe oud is de aarde?
Er zijn drie manieren om de ouderdom van de aarde vast te stellen:
1. Sedimenten worden in horizontale lagen neergelegd. Door endogene krachten
kunnen lagen geplooid worden.
2. Theorie van superpositie: bij lagen sedimenten is de onderliggende laag ouder dan de
bovenliggende laag. Zo kan je de relatieve ouderdom bepalen van gesteentes en
gidsfossielen.
3. Met radioactief verval van elementen in gesteenten kan je de absolute ouderdom
bepalen (halfwaarde tijd van C14 = 5730 jaar).
Door deze methoden is er een geologische tijdschaal opgesteld.
De schuivende continenten van Wegener
De kustvormen van Zuid-Amerika en Afrika lijken op elkaar. Wegener ontdekte in 1915 dat
de flora en fauna van de continenten overeen kwamen, dat de gesteenten in Zuid-Amerika
en Afrika op elkaar aansluiten en dat er aanwijzingen waren van gelijktijdige vergletsjering
op de verschillende continenten. De conclusie was dat alle continenten aan elkaar hebben
vastgezeten: Pangea.
In die tijd was er geen verklaring, dus werd Wegener niet geloofd.
2
