De Geo LRN-line Systeem aarde (bovenbouw havo) by ThiemeMeulenhoff

DE GEO

HAVO SE CE

AARDE SYSTEEM AARDE

HAVO AARDE SYSTEEM AARDE

DIT KATERN BEREIDT VOOR OP

CE 2025

EN DAARNA

RELEASE 7.0.X

860757_OMSL.indd 1

EN DAARNA

www.thiememeulenhoff.nl/degeo

27/02/2023 16:18

860757_BOEK.indb 192

27/02/2023 16:12

HAVO SE CE

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, Ingrid Hendriks, Freek Jutte, Katie Oost en Alice Peters

860757_BOEK.indb 1

27/02/2023 16:08

Ons eiland in de ruimte

Start

Ons eiland in de ruimte

860757_HO1.indd 6

15/03/2023 15:16

Start

CE SE

FIGUUR

860757_HO1.indd 7

1.1

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

15/03/2023 15:17

Start Opdrachten

Ons eiland in de ruimte

Opdracht

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. Opdracht

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?

Bergen van de toekomst

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

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?

Deelvragen 1 2 3 4 5

Hoe is het zonnestelsel opgebouwd? Hoe wordt de ouderdom van de aarde gemeten? Hoe is de aarde opgebouwd? Wat is het actualiteitsprincipe? 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?

860757_HO1.indd 8

15/03/2023 15:17

Instaptoets

Vraag

I Vraag

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

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. W1

860757_HO1.indd 9

et de momentmagnitudeschaal wordt de kracht van een M aardbeving gemeten. II Een aardbeving van magnitude 5 is honderd keer zo zwaar als een aardbeving van magnitude 3. 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

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

Welke soort vulkaan zie je in W1?

De vulkaan de Merapi op Java, Indonesië, 2019.

15/03/2023 15:17

Vraag

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 trog. Vraag

Ons eiland in de ruimte

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.

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

De Hawaii-eilanden, VS. Oahu (3,4 mln jaar) Kauai, oudste eiland (5,6 - 4,9 mln jaar)

Molokai (1,8 mln jaar) Maui (1,3 mln jaar)

Gr ote

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

Oc ea an

sche

Pacifi

bewegingsrichting plaat

plaat

1 .....................................................

860757_HO1.indd 10

2 .....................................................

15/03/2023 15:17

1.1

FIGUUR

1.2

Planeet aarde

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

1.1 Planeet aarde Ruimtereizen

Het zonnestelsel

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.

 De aarde maakt deel uit van het zonnestelsel en is een van

Uranus (15)

Neptunus (17)

2.871

4.498

Saturnus (95)

1.427

Mars (0,1)

Jupiter (318)

778

aarde (1,0)

l Kuipergorde

Venus (0,9)

l ngorde roïde aste

Mercurius (0,1)

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).

58 108 150 228

zon (332.946)

afstand tot de zon (in miljoen km) (1,0) = massa ten opzichte van de aarde

FIGUUR

860757_HO1.indd 11

1.3

Ons zonnestelsel (de zon en de planeten zijn op schaal getekend).

15/03/2023 15:17

Ons eiland in de ruimte

Tijdschalen  De ouderdom van de aarde wordt geschat op 4,6 miljard

FIGUUR

1.4

Het Andromedastelsel.

 De baan van Mercurius en Venus rond de zon ligt binnen de baan van de aarde. Ze heten binnenplaneten. De buitenplaneten zijn Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.  Mercurius, Venus, de aarde en Mars bestaan uit steen. De andere planten 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 dus tientallen jaren. De ruimtesonde New Horizons vliegt richting de rand van ons zonnestelsel, die de sonde rond 2047 zal bereiken.

FIGUUR

860757_HO1.indd 12

1.5

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.

Fossielen van ammonieten langs de Jurassic Coast in Engeland.

20/11/2023 11:47

1.1

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  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 magnesium 2,1% ijzer 5%

overig 10,5%

ent contin

aardkorst

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. 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.

oceaan

km lithosfeer (vast, 8 stijf, breekbaar) 3,3 60 asthenosfeer (plastisch) 3,5

°C 40 150 druk (kbar) 400 1.500

aluminium 8,1% zuurstof 46,6% silicium 27,7%

Planeet aarde

600

ijzer 5%

mantel

ondermantel (plastisch) 5,6 aardkorst

EU RO PA

1.500

mantel

binnenkern (vast) 12,5

6.000

FIGUUR

860757_HO1.indd 13

1.6

nikkel 10%

kern

5.150

4.600

3.600

zuurstof 44,8%

silicium 21,5

buitenkern (vloeibaar) 12,1

AFRIKA

kern

magnesium 17,8%

2.890

3.700

3.400

overig 10,9%

ijzer 90%

6.371 12,5 = soortelijke massa (in gram/cm³)

De opbouw van de aarde.

15/03/2023 15:17

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

FIGUUR

860757_HO1.indd 14

1.7

1.8

Ons eiland in de ruimte

graniet. Hierdoor is het een zwaarder gesteente met een soortelijke 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.

A Basaltzuilen op IJsland; B Basalt.

15/03/2023 15:17

1.1

Planeet aarde

1.1 Opdrachten W4

Deelvragen

Geologische tijdschaal. tijdvak

1 Hoe is het zonnestelsel opgebouwd? 2 Hoe wordt de ouderdom van de aarde gemeten? 3 Hoe is de aarde opgebouwd?

leeftijd in miljoenen jaren era periode

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? Opdracht

Kenozoïcum

Een machtig uitzicht

2,6 zeezoogdieren

Tertiair

vleermuizen

zoogdieren verspreiden zich wereldwijd

Zonnestelsel

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.

2,6

eerste apen

Krijt Mesozoïcum

De voorouders van de mens ontstonden 3 miljoen jaar geleden, de moderne mens 100.000 jaar geleden.

Pleistoceen

Kwartair

Opdracht

Holoceen is van 10.000 jaar geleden tot nu.

Holoceen

bloeiende planten verspreiden zich wereldwijd

145 Jura

eerste naaldbomen

201

eerste vogels

Trias zoogdieren

252

dinosaurussen

Perm 299 Carboon uitgestrekte moerassen en wouden 359

Geologische tijdschaal

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

Geologische ouderdom van Europa

Gebruik de atlaskaarten Aarde - Geologie, Geologie en Aarde Geologie, 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?

Devoon eerste reptielen Paleozoïcum

Opdracht

419 Siluur gewervelde dieren komen aan land

444

Ordovicium eerste vissen eerste insecten 485

eerste landplanten schelpdieren

Cambrium

541

Proterozoïcum ongewervelde zeedieren 2500

Archaïcum

eerste algen (stromatolieten)

4600

860757_HO1.indd 15

15/03/2023 15:17

Vergelijking van zones in de aarde.

Zone

Dikte (in km)

Ons eiland in de ruimte

Samenstelling

Temperatuurbereik (in °C)

60 - 150

< 600

540

600 - 1.500

Vast, vloeibaar of plastisch

Viscositeit hoog of laag niet van toepassing

ondermantel kern

ijzer, nikkel niet van toepassing

Opdracht

Onderzoek naar het binnenste van de aarde

Opdracht

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. Opdracht

Continentale en oceanische platen

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? W6

De weegschaal is in evenwicht.

Opbouw van de aarde

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? W7

.....................................................

Kenmerken van de oceanische en de continentale korst.

Kenmerk

Continentale korst

Oceanische korst

dikte soortelijke massa soort gesteente

860757_HO1.indd 16

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

15/03/2023 15:17

1.2

FIGUUR

1.9

Drijvende continenten

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

1.2 Drijvende continenten 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 actualiteitsprincipe: 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.

860757_HO1.indd 17

FIGUUR 1.10

Meteor Crater in Arizona, Verenigde Staten.

15/03/2023 15:17

Alfred Wegener  In 1912 blies de Duitse meteoroloog Alfred Wegener de

 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.

Laurazië

Pangea

evenaar

t Te

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.

Ons eiland in de ruimte

Pan tha las

200 miljoen jaar geleden

Gondwana

150 miljoen jaar geleden

AZIË NOORDAMERIKA

evenaar

EUROPA

evenaar

100 miljoen jaar geleden t Te

ZUIDAMERIKA

AFRIKA

AUSTRALIË ANTARCTICA bedekt met landijs

tropisch moeras

zoutafzettingen

woestijn

woestijnduinen

rif

tropen

Bewijzen voor het bewegen van de continenten.

Pangea  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).

860757_HO1.indd 18

Het uiteenvallen van Pangea.

Onderzeese bergruggen

INDIA

FIGUUR 1.11

FIGUUR 1.12

50 miljoen jaar geleden

 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).

15/03/2023 15:17

1.2

4.000

leeftijd in miljoenen jaren

8.000 km

0-5

EUROPA

NOORDAMERIKA

Drijvende continenten

AZIË

5 - 21 21 - 38 38 - 52

AFRIKA

52 - 65

ZUIDAMERIKA

65 - 145 AUSTRALIË

145 - 160

ANTARCTICA

FIGUUR 1.13

Ouderdom van de oceaanbodem.

afstand

fase 1 A

B nieuwe oceaanbodem afstand

fase 2 A

oudere oceaanbodem

nieuwe oceaanbodem

fase 3 mid-oceanische rug A

oudste oceaanbodem

FIGUUR 1.14

oudere oceaanbodem

nieuwste oceaanbodem

Het uiteendrijven van twee oceanische platen.

 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. A

normale magnetische polariteit omgekeerde magnetische polariteit

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 noorden 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.

860757_HO1.indd 19

lithosfeer C

magma

FIGUUR 1.15

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

15/03/2023 15:17

Ons eiland in de ruimte

1.2 Opdrachten W8

Deelvragen

Pangea. de Lystrosaurus, een landreptiel uit het Trias

4 Wat is het actualiteitsprincipe? 5 Hoe ontwikkelden zich de bewijzen voor het bewegen van de aardplaten?

C ............................... B ...............................

Opdracht

Restanten uit het verleden

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

Actualiteitsprincipe

Lees Catastrofe of niet? en bekijk figuur 1.10. a Wat is het verschil tussen de catastrofetheorie en het actualiteitsprincipe? b In de tekst wordt het uitschuren van een dal door een gletsjer als voorbeeld genoemd voor het actualiteitsprincipe. Bedenk nog een ander voorbeeld bij het actualiteitsprincipe. 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. Opdracht

D ......................

A ...............................

E ...............................

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

de Mesosaurus was een zoetwaterreptiel

de varen Glossopteris kwam op alle zuidelijke continenten voor

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

W10

De zwerftocht van West-Europa over de aarde.

De continenten bewegen

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.

C ...............................

B ...............................

Carboon

A ...............................

Ordovicium Cambrium

deel van de Euraziatische plaat (West-Europa) huidige continenten

860757_HO1.indd 20

15/03/2023 15:17

1.2

W11

Drijvende continenten

Ouderdom van de oceaanbodem. A

...................................................... EUROPA

NOORDAMERIKA

B C

jonger Tertiair

AZIË

ouder Tertiair Boven- en Midden-Krijt

AFRIKA

Onder-Krijt

ZUIDAMERIKA

...................................................... AUSTRALIË

mid-oceanische rug

ANTARCTICA

Opdracht

Mid-oceanische ruggen

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

Paleomagnetisme

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. W12

Paleomagnetisme. ......................................................... 2 miljoen jaar geleden

1,5 miljoen jaar geleden

heden

miljoen jaar geleden .......

1,5

.......

1,5

.......

....................................................................................................................... .......................................................................................................................

860757_HO1.indd 21

onthouden

begrijpen

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

15/03/2023 15:17

FIGUUR 1.16

Ons eiland in de ruimte

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

1.3 Platentektoniek 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 Oost-

Afrika 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.

860757_HO1.indd 22

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

15/03/2023 15:17

1.3

Platentektoniek

0,1

5,7 cm per jaar

1,8 6,2

0,3

8,5 8,3

convergente beweging

2,1

NOORD-AMERIKAANSE PLAAT

7,4

divergente beweging

EURAZIATISCHE PLAAT

2,3

5,4

9,4 2,5 5,5 10,6 5,7 7,6

FILIPIJNSE PLAAT

10,3

12,2 10,9

15,1 16,6

INDISCH-AUSTRALISCHE PLAAT

1,9

4,1

1,5

3,3

ZUID-AMERIKAANSE 3,9 PLAAT

3,7 5,1 1,6

3,9

17,1

2,5

AFRIKAANSE PLAAT

9,2

7,3

5,8

ARABISCHE PLAAT 2

3,7

NAZCAPLAAT

0,7

2,7

CARIBISCHE PLAAT

COCOSPLAAT

PACIFISCHE PLAAT

0,3

0,2

2,5

6,7

1,6

9,2 9,9 4,4

6,9

8,2

2,3

FIGUUR 1.17

7,2

6,7

9,1 ANTARCTISCHE

PLAAT

3,5

1,6

7,5

1,6

2,1 1,7

2.000

4.000 km

De belangrijkste platen en hun bewegingsrichting.

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.

Atlantische Oceaan g ru

AFRIKA

m id -o ce an i

ZUID-AMERIKA Andes vulkanisme

he sc g ru

m id -o ce an isc he

Grote Oceaan

trog divergentie subductie

continentale plaat

oceanische plaat

divergentie

bewegingsrichting plaat

magma komt omhoog

magma convectiestroom

FIGUUR 1.18

860757_HO1.indd 23

convectiestroom

Platentektoniek.

15/03/2023 15:17

 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).

 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 trog. Bij subductiezones komen, behalve een trog, ook altijd gebergtevorming 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. vulkanen

0 km

175 km

vulkanische eilandenboog

trog

0 km

175 km

oceanische plaa t 100 km diepte

water ontsnapt uit het gesteente

250 km

oceanische plaat smeltend en opstijgend magma

continentale plaat

150 km diepte asthenosfeer

FIGUUR 1.20

Convergente plaatbeweging

trog

Ons eiland in de ruimte

Convergentie van oceanische platen.

 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 trog 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). Dan ontstaat door compressie 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. trog sluiten van de oceaan continentale plaat

250 km

nische plaat ocea

vulkanen continentale plaat

asthenosfeer

continent

oceaan sedimenten in zee ocea nis

100 km diepte

vorming plooiingsgebergte

continentale plaat che pla

asthenosfeer

at water ontsnapt uit het gesteente

smeltend en opstijgend magma

plooiingsgebergte

150 km diepte

FIGUUR 1.19

Convergentie van een continentale en een oceanische plaat.

FIGUUR 1.21

860757_HO1.indd 24

Convergentie van continentale platen.

15/03/2023 15:17

1.3

FIGUUR 1.22

Platentektoniek

De Kesselspitze (2.321 m) in Oostenrijk. Het geplooide gesteente is kalksteen. Baltisch schild

Canadees schild

schilden Siberisch schild

Groenlandschild

Oekraïens schild

WestAfrikaans schild

Guyanaschild

oudste delen van de schilden

Arabisch schild Indiaas schild

Antarctica

Congoschild

OostAntarctisch schild Australisch schild

FIGUUR 1.23

De ligging van de schilden.

 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).

860757_HO1.indd 25

15/03/2023 15:18

Divergente plaatbeweging  Bij divergentie bewegen twee platen van elkaar af. Je spreekt

dan van een divergente plaatgrens. In figuur 1.24 is het proces te zien hoe door divergentie rek in een plaat optreedt, waardoor deze opbreekt in blokken die langs breuklijnen naar beneden kunnen zakken. Uiteindelijk ontstaat in het midden een riftvallei, een langgerekte vallei. Hierbij komen de gebieden aan weerszijden van deze vallei wat hoger te liggen door de hitte van het magma vlak onder de lithosfeer. De zones langs een riftvallei die hoger liggen, worden riftschouders genoemd. Vervolgens kan een nieuwe oceaan ontstaan met in het midden een midoceanische rug. riftvallei riftschouder

riftschouder

continentale korst

magma

lithosfeer

continentale korst

nieuwe oceaan

Ons eiland in de ruimte

l Een divergente beweging begint vaak als een continentale plaat scheurt (figuur 1.24A). Dit gebeurt bijvoorbeeld op de Afrikaanse plaat in Oost-Afrika (figuur 1.25). De Oost-Afrikaanse Great Rift Valley met zijn langgerekte en zeer diepe meren blijkt onderdeel te zijn van een gigantische scheur die bij Mozambique begint en doorloopt tot in Turkije. Daar maakt het oostelijke deel van Afrika zich los van de rest. Langs de randen schuiven gedeelten van de aardkorst langs schuin lopende breukvlakken naar beneden. Deze beweging heet afschuiving. Op deze manier kan een serie naast elkaar gelegen relatief hoge blokken (horsten) en relatief lage blokken (slenken) ontstaan: een zogenoemd horsten- en slenkenlandschap. Langs de breuken kan magma naar boven vloeien en kunnen vulkanen zoals de Kilimanjaro ontstaan. l Als de divergente beweging doorgaat, komt het landoppervlak onder zeeniveau te liggen en stroomt er (zee)water naartoe (figuur 1.24B). Uiteindelijk vormt zich dan nieuwe oceaanbodem bij een beginnende mid-oceanische rug en een nieuwe oceaan. Een voorbeeld hiervan is de Rode Zee. l Als de divergente beweging nog langer doorgaat, ontstaat er een brede oceaan, met in het midden de mid-oceanische rug (figuur 1.24C). Hier komt magma naar boven dat als lava naar twee zijden wegstroomt en een nieuwe oceaanbodem vormt. Een voorbeeld hiervan is de Atlantische Oceaan. l Het magma dat bij een divergente plaatbeweging omhoogkomt, is minder taai (heeft een lagere viscositeit) en bevat minder waterdamp en andere gassen dan het magma bij subductiezones. Het vulkanisme is hier dan ook niet explosief, maar vrij rustig. Er vinden zogenoemde effusieve erupties plaats. Ook komen er bij divergente plaatbewegingen (lichte) aardbevingen voor. horst Victoriameer

mid-oceanische rug

vulkanen zoals de Kilimanjaro

(onderzeese) vulkanen lichte aardbevingen

slenk

asthenosfeer

FIGUUR 1.24

860757_HO1.indd 26

slenk

lithosfeer

Divergente plaatbeweging: A Een continent scheurt uiteen en een riftvallei ontstaat; B Een nieuwe oceaan vormt zich; C De divergentie gaat door en er ontstaat een grote oceaan met in het midden een mid-oceanische rug.

FIGUUR 1.25

De situatie in de Oost-Afrikaans Riftvallei, waar horsten en slenken zijn ontstaan door de divergente plaatbeweging.

20/11/2023 11:56

1.3

Platentektoniek

Transforme plaatbeweging

Horsten, slenken en bekkens

 Bij een transforme plaatbeweging schuiven twee platen

 Behalve plooiingsgebergten, ontstaat er door plaat-

langs elkaar (figuur 1.26). De plek waar dit gebeurt, heet een transforme plaatgrens. Hier wordt de lithosfeer dus niet afgebroken en ook niet opgebouwd. Dit langs elkaar schuren gaat in de praktijk met horten en stoten, wat kan leiden tot zware aardbevingen. Zo’n scheidslijn tussen twee platen wordt dan ook goed in de gaten gehouden. n De horizontale verschuiving langs de San Andreasbreuk is een bekend voorbeeld van een transforme plaatgrens (figuur 1.26 en 1.27).

bewegingen ook reliëf binnen de aardplaten. l Hoewel de platen die ten opzichte van elkaar bewegen onbuigzaam en stijf zijn, kan er binnen in de platen zelf ook rek optreden. Een deel van een plaat wordt dan een beetje uit elkaar getrokken, met breuken in de aardkorst als gevolg. Zo ontstaan er verschillende blokken gesteente die langs deze breuken kunnen verschuiven, en leiden tot hoogteverschillen in het landschap. Dit zijn de al eerder genoemde horsten en slenken (figuur 1.28). Omdat de aardplaat uitgerekt wordt, zit de asthenosfeer hier dichter onder het oppervlak. Daardoor kunnen er ook riftschouders en vulkanen ontstaan. l Een bekken is een algemeen woord voor een laaggelegen deel van het aardoppervlak. Deze laag liggende gebieden kunnen verschillende afmetingen hebben en ontstaan door verschillende oorzaken. Meestal ontstaan ze door verschillende rek- en duwkrachten in de platen. Hierdoor bewegen delen van de aardplaten langzaam naar beneden en vormen zo een laagte. In deze laagtes worden vaak grote hoeveelheden sediment afgezet. n Een voorbeeld is het Noordzeebekken dat al miljoenen jaren heel langzaam naar beneden beweegt. In dit bekken hebben de zee, rivieren, ijs en wind miljoenen jaren lang sedimenten neergelegd. Bij een subductiezone zie je vaak een bekken tussen de vulkanen op het vasteland en de trog (figuur 1.19). Ook hier worden sedimenten afgezet.

Noord-Amerikaanse plaat beweegt met gemiddeld 1 cm per jaar naar het noordwesten

PACIFISCHE PLAAT

NOORD-AMERIKAANSE PLAAT 0

San Fransisco

100

San

dre An platen bewegen langs elkaar

PACIFISCHE PLAAT

Los Angeles San Diego

asthenosfeer

Pacifische plaat beweegt met gemiddeld 6 cm per jaar naar het noordwesten

FIGUUR 1.26

eu br as

NOORDAMERIKAANSE PLAAT

200 km

Transforme plaatbeweging.

FIGUUR 1.28

FIGUUR 1.27

860757_HO1.indd 27

De Rijn in de Boven-Rijnslenk bij Rüdesheim am Rhein ter hoogte van Frankfurt am Main, Duitsland.

De San Andreasbreuklijn.

20/11/2023 11:56

Ons eiland in de ruimte

1.3 Opdrachten W13

Deelvragen

De aandrijving van de platentektoniek.

6 Hoe werkt de aandrijving van de platentektoniek? 7 Welke drie bewegingen maken de aardplaten en welke kenmerkende verschijnselen zijn daarbij te zien aan het aardoppervlak? 8 Op welke manier hangen platentektoniek en gebergtevorming met elkaar samen?

6 3

Opdracht

IJsland

Lees Een unieke duikplek en bekijk figuur 1.16. Bekijk het filmpje online. Gebruik de atlaskaart Europa - Natuurgeweld, IJsland: tektoniek en vulkanisme (Noord-Europa - IJsland, Platentektoniek en vulkanisme). a Tussen welke twee aardplaten zwemmen de duikers in figuur 1.16 en in het filmpje? b Welke twee aanwijzingen geeft de kaart voor het bewegen van de twee platen? Opdracht

Platentektoniek

Lees Plaatbewegingen en gebruik figuur 1.17. a Op welke plaat ligt het grootste landoppervlak? b In de legenda van figuur 1.17 staan divergerende en convergerende bewegingen. Wat betekenen de woorden divergerend en convergerend? c Rond welke oceaan komen de meeste convergerende platen voor? d Wat betekent het getal 16,6 in de Grote Oceaan? e Hoe ver zijn Noord-Amerika en Europa uit elkaar gedreven sinds Columbus Amerika bereikte? Opdracht

De aandrijving van platentektoniek

Lees Motor van de platentektoniek: slab pull en ridge push en gebruik figuur 1.18. a Bekijk het filmpje online. Hoe ontstaan convectiestromen? b Wat klopt er niet aan de vergelijking van de convectiestromen in de aarde met het bewegen van water en groente in een kokende pan soep? c Bekijk het filmpje online. Waarom zakt een oceanische plaat op een gegeven moment in de mantel? d Gebruik W13. Zet de juiste woorden achter de cijfers 1 t/m 6. Kies uit: oud, koud en zwaar – slab pull (trekkracht) – convectie – ridge push (duwkracht) – mid-oceanische rug: jong, heet en licht – asthenosfeer e Leg uit hoe platentektoniek wordt aangedreven.

860757_HO1.indd 28

1 ..................................................................................................................... 2 ..................................................................................................................... 3 ..................................................................................................................... 4 ..................................................................................................................... 5 ..................................................................................................................... 6 .....................................................................................................................

Opdracht

Convergentie

Lees Convergente plaatbeweging tot en met het tweede rondje en gebruik figuur 1.19 en 1.20. Bekijk het filmpje online. a Welke soort plaatgrens is in W14 te zien? b Gebruik W14. Zet de juiste woorden achter de cijfers 1 t/m 10. Kies uit: asthenosfeer – continentale plaat – explosief vulkanisme – magma – oceanische plaat – sedimenten in zee – slab pull (trekkracht) – trog – van oceanische plaat afgeschraapte sedimenten – water uit oceanische plaat komt in asthenosfeer c Waar komen de sedimenten in zee vandaan? d Waarom ontstaat er bij een subductiezone explosief vulkanisme? e Waarom kunnen er tot op wel 600 km of dieper aardbevingen voorkomen bij een subductiezone? f Vergelijk figuur 1.19 met figuur 1.20. Beredeneer of er bij het ontstaan van een eilandenboog zware aardbevingen en explosief vulkanisme zullen plaatsvinden. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten.

20/11/2023 11:56

1.3

W14

Subductiezone van een oceanische plaat en een continentale plaat. 2

0 km

175 km

250 km

continent

oceaan 9 3

1 8 100 km

150 km

1 ......................................................................................................................... 2 ......................................................................................................................... 3 ......................................................................................................................... 4 ......................................................................................................................... 5 ......................................................................................................................... 6 .........................................................................................................................

Platentektoniek

Opdracht

Himalaya

Lees de overige tekst van Convergente plaatbeweging en gebruik figuur 1.21 t/m figuur 1.23. Lees vaardigheid 2 Geografische vragen stellen en beantwoorden in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. a Leg met behulp van figuur 1.21 en de atlas uit hoe de Himalaya is ontstaan. Noteer daarbij: - de namen van platen die hierbij betrokken zijn; - het soort plaatgrens. b Beredeneer of W15 en W16 wel of geen bewijs leveren voor de bewering dat de Himalaya een plooiingsgebergte is. c Leg uit waarom de aardbevingen in dit gebied ondieper zijn dan bij een subductiezone. d Gebruik de atlaskaart Aarde - Geologie, Geologie (Aarde Geologie, Geologische ouderdom) en figuur 1.13. Hoe oud is het oudste gesteente op het continent? En hoe oud is het oudste deel van de oceanische korst? e Verklaar het verschil in maximale ouderdom tussen de continentale plaat en de oceanische plaat. Je antwoord moet een oorzaak-gevolg relatie bevatten. f Waarom zijn de schilden afgevlakt? W16

Serpentiniet is een gesteente dat voorkomt in de Himalaya. Serpentiniet kan uit basalt ontstaan als basalt in contact komt met zeewater en bij hoge druk en temperatuur tijdens gebergtevorming.

7 ......................................................................................................................... 8 ......................................................................................................................... 9 ......................................................................................................................... 10 ........................................................................................................................

W15

860757_HO1.indd 29

De Himalaya in Jammu en Kashmir, India.

20/11/2023 11:56

Opdracht

Ons eiland in de ruimte

Opdracht

Divergentie

Lees Divergente plaatbeweging en gebruik figuur 1.24 en 1.25. Gebruik de atlaskaarten Afrika - Natuurkundig, Tektoniek en vulkanisme (Afrika - Bodem en klimaat, Platentektoniek). Lees vaardigheid 2 Geografische vragen stellen en beantwoorden in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. a Welke soort plaatgrens is in figuur 1.25 te zien? b Leg met behulp van de theorie van de platentektoniek uit waarom je in Kenia bij het breukensysteem vulkanen aantreft. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten. c Gebruik figuur 1.25. Hoe zie je dat het Victoriameer op een horst ligt? Leg je antwoord uit. d Hoe ontstaan riftschouders? e Wat zal er in de toekomst met de Oost-Afrikaanse Great Rift Valley gebeuren, als de plaatbewegingen doorgaan zoals nu? Licht je antwoord toe. f Controleer of je antwoord bij vraag 6e voldoet aan het antwoord op een voorspellende vraag. Zo nee, pas je antwoord aan.

Mid-oceanische rug

Lees Divergente plaatbeweging en gebruik figuur 1.24. Gebruik de atlaskaart Aarde - Geologie, Geologie (Aarde Geologie, Geologische ouderdom). a Welke soort plaatgrens is in W17 te zien? b Zet in W17 de volgende cijfers in de juiste rondjes. 1 oceaanbodem 2 lithosfeer 3 asthenosfeer 4 convectiestromen c Welke vulkaan in W17 is het oudst: X of Y? Licht je antwoord toe. d Beredeneer met behulp van de atlaskaart of IJsland ouder of jonger is dan Scandinavië, Groot-Brittannië en het oosten van Noord-Amerika. W17

Divergerende platen.

Y D B

W18

Plaatbewegingen bij Turkije. 1944 1943

BULGARIJE

1992

1942

1957 1967

1951

1939

1999

GEORGIË EURAZIATISCHE PLAAT Istanbul Noord-Anatolische breuklij n 7,1 7,3 Tosya Erbaa

Izmit 7,1 7,0 Bursa

1999 epicentrum

ARMENIË

7,8

Ankara

Erzincan

6,8

TURKIJE

ANATOLISCHE PLAAT Izmir

Erciyas 7,5 2023

Pamukkale

Adana

7,8 2023

n t-A

li a to

e sc h

Erzurum IRAANSE PLAAT

bre

uklij

Van IRAN Diyarbakır

Gaziantep

ARABISCHE PLAAT

IRAK

SYRIË AFRIKAANSE PLAAT

CYPRUS

aardbevingen, na 1980 magnitude

100

200 km

plaatgrens

6-7

7,8 epicentrum en magnitude van de aardbeving

platen schuiven langs elkaar

vulkaan

7-8

1999

een plaat duikt onder de andere

bewegingsrichting van de plaat

860757_HO1.indd 30

gebied waar er beweging langs de breuk was in een bepaalde periode

20/11/2023 11:56

1.3

Opdracht

Transforme plaatbeweging

Lees Transforme plaatbeweging en gebruik figuur 1.26 en 1.27. a Welke twee breuklijnen in W18 zijn een transforme plaatgrens? b Welke andere plaatgrens zie je in W18? c Hoe zie je in W18 dat het bewegen langs zo’n transforme plaatgrens met horten en stoten gaat? d Men verwacht dat er in de toekomst een grote aardbeving zal plaatsvinden in Istanbul. Welke aanwijzing geeft W18 voor deze voorspelling? Opdracht

Horsten, slenken en bekkens

Lees Horsten, slenken en bekkens en bekijk figuur 1.28. Gebruik de atlaskaart Europa - Natuurgeweld, Tektoniek en Vulkanisme (Europa - Geologie, Platentektoniek, Europa Geologie, Gebergtevorming en Nederland - Geologie, Geologie en aardbevingen). a Wat is het verschil tussen het ontstaan van horsten en slenken en van een plooiingsgebergte? b Lees en bekijk W19. Welke twee gebergten aan weerszijden van de Boven-Rijnslenk (Boven-Rijnse Slenk) zijn overblijfselen van de riftschouders? c In Nederland ligt een afsplitsing van de Boven-Rijnslenk (Boven-Rijnse Slenk). Wat is de naam hiervan? d Gebruik de atlas. Welk verschijnsel in de Eifel hangt samen met het ontstaan van de Boven-Rijnslenk (Boven-Rijnse Slenk)? Geef hiervoor de verklaring.

Platentektoniek

W19

Boven-Rijnslenk

De Boven-Rijnslenk ontstond zo’n 35 miljoen jaar geleden, doordat de Euraziatische plaat in MiddenEuropa uit elkaar getrokken werd. Hierdoor ontstonden breuken, waarlangs blokken omlaag konden bewegen. Zo ontstonden de Boven-Rijnslenk en afsplitsingen ervan. De Boven-Rijnslenk werd in miljoenen jaren steeds groter. Aan de randen kwamen er riftschouders omhoog. De slenk is door sedimentatie grotendeels opgevuld. De Rijn bracht vooral grind mee, tegelijkertijd zorgde erosie op de riftschouders aan weerszijden voor de aanvoer van meer materiaal en het enigszins afvlakken van het ontstane reliëf. Aardwetenschappers schatten dat gedurende de afgelopen 35 miljoen jaar de aardplaat in het gebied van de Boven-Rijnslenk in totaal zo’n 6 tot 8 km is opgerekt, dat het blok in de slenk ongeveer 4 km naar beneden is gezakt, en dat de riftschouders maximaal 2,5 km omhoog zijn gekomen, waarvan door erosie inmiddels ook alweer ongeveer 1,5 km gesteente is verdwenen. Harz

sterland Mün

Kassel

Erfürt

Keulen

Frankfurt am Main DUITSLAND

LUXEMBURG

Nürnberg

Straatsburg Vogezen

München

Woud arte Zw

FRANKRIJK

Bodensee Zürich OOSTENRIJK Bern

ZWITSERLAND bron van de Rijn

onthouden

2b, 3c

begrijpen

3a, 3d, 3f, 4d, 5f, 9a, 9b

toepassen

1a, 1b, 2a, 2c, 2d, 2e, 3e, 4a, 4b, 4e, 5a, 5d, 6a, 7a, 7b, 8a, 8b, 9c, 9d, 9e, 9f

analyseren

3b, 4c, 4f, 5b, 5c, 5e, 6b, 6d, 6e, 7c, 7d, 8c, 8d, 9g

evalueren

creëren

860757_HO1.indd 31

Genève

ITALIË

Hoogteligging (in m) lager dan 100

200 - 400

600 - 800

100 - 200

400 - 600

hoger dan 800

20/11/2023 11:56

FIGUUR 1.29

Ons eiland in de ruimte

Lava komt uit de Hohluraun-spleet van de Bárðarbunga vulkaan.

1.4 De aarde brandt en beeft Bárðarbunga

Vulkanisme

De Bárðarbunga is een van de actieve vulkanen die onder de Vatnajökull, de grootste gletsjer van IJsland, ligt. Tussen augustus 2014 en maart 2015 spuwde deze vulkaan enorme hoeveelheden magma uit. Niet uit de hoofdkrater, maar via een tunnel die ongeveer 40 km ten noordoosten van de vulkaan aan de oppervlakte kwam. Hier vloeide het magma via een kilometerslange spleet naar buiten. Uiteindelijk werd 85 km2 landoppervlak bedekt met een metersdikke laag lava. Het dak van de krater van de vulkaan zakte tientallen meters in. Er werd gevreesd voor een instorting van de krater, wat een enorme aswolk tot gevolg zou hebben.

 Er zijn op aarde honderden actieve vulkanen. Bij een eruptie

(vulkaanuitbarsting) komt meestal gesmolten gesteente (magma) naar buiten. Het herkomstgebied van het magma noem je de magmakamer. Zo’n magmakamer kan enige kilometers diep liggen, maar hij ligt altijd in de korst zelf. Hoe groter de magmakamer is, des te langduriger de uitbarsting kan zijn. Hoe dieper de magmakamer ligt en hoe groter de druk is, des te heftiger de uitbarsting kan zijn.  Zodra het magma aan het aardoppervlak komt, heet het lava. Deze lava koelt vervolgens af tot vulkanisch gesteente. Als er onder water lava uit een vulkaan komt, zoals bij de Kilauea (Hawaii) (figuur 1.30), dan stolt de buitenkant snel en vormt de lava bolvormige structuren, de zogenoemde kussenlava (pillowlava). Dit komt veel voor bij mid-oceanische ruggen. Behalve lava kunnen vulkanen ook gassen en as produceren.  Als je kijkt naar de spreiding van de actieve vulkanen over het aardoppervlak, valt direct op dat vulkanisme het meest voorkomt bij de randen van de platen.

Hotspots  Een klein deel van de vulkanen ligt een eind van de plaat-

FIGUUR 1.30

860757_HO1.indd 32

Een wetenschapper neemt een monster van de lava van de Kilauea (Hawaii) voor onderzoek.

randen af. Dat klopt dus niet met de theorie van de platentektoniek. Dit verschijnsel heeft te maken met mantelpluimen. Hete, enorme pluimen materiaal komen uit de mantel naar boven. Aardwetenschappers zijn er nog niet helemaal zeker van hoe diep in de mantel deze pluimen ontstaan, maar men denkt dicht bij de hete buitenkern. Het materiaal in de mantelpluim lijkt op het magma dat bij mid-oceanische ruggen omhoogkomt, en is dus relatief vloeibaar (het heeft een lage viscositeit). Uiteindelijk smelt het materiaal dwars door de lithosfeer heen.

15/03/2023 15:18

1.4

De top van de gesmolten pluim noem je een hotspot. Boven zo’n hotspot ontstaat een vulkaan. Omdat de plaat waar de hotspot doorheen is gebroken langzaam beweegt door de platentektoniek, verplaatst de vulkaan zich op een gegeven moment weg van de hotspot. Doordat de mantelpluim waaruit de hotspots voortkomen, vastligt in de mantel, beweegt deze niet met de platen mee. Daardoor ontstaat er een hele rij vulkanen die in het verlengde van elkaar liggen. Doordat de platen over de hotspots heen schuiven, kan ook de bewegingsrichting van die platen worden aangetoond. De gemiddelde diameter van de hotspots aan het aardoppervlak is tussen de 100 en 300 km.  De bekendste en meest bestudeerde hotspot is waarschijnlijk die bij Hawaii in het noordelijke deel van de Grote Oceaan. Deze hotspot is verantwoordelijk voor het ontstaan van de eilandenketen van Hawaii. Dit is een ruim 5.800 km lange keten van vulkanen waarvan er vier nog actief zijn, twee slapen en meer dan 120 dood zijn (figuur 1.30, 1.31 en 1.33).  Onder IJsland ligt ook een hotspot. Dit is bijzonder, want IJsland beweegt niet over de hotspot heen. Het land ligt immers aan de rand van twee platen die uit elkaar drijven. IJsland is dus niet ontstaan uit het onderzeese vulkanisme van de midoceanische rug, maar door de activiteit van een enorme mantelpluim. Het land is pas 16 miljoen jaar oud en groeit met 25 mm per jaar.

De aarde brandt en beeft

Soorten vulkanen  Een manier om typen vulkanen van elkaar te onderscheiden

is door te kijken naar de stroperigheid (viscositeit) en het gehalte aan waterdamp en andere gassen van het magma bij een uitbarsting. Hierbij wordt ook gekeken naar de omstandigheden van de uitbarsting.  De schildvulkaan dankt zijn naam aan de licht gebogen oppervlaktevorm (figuur 1.32 en 1.33). De lava van schildvulkanen bevat bijna geen waterdamp en andere gassen, en is vloeibaar (heeft een relatief lage viscositeit). Hierdoor kan de lava ver weg stromen voordat deze stolt. Bij zo’n effusieve eruptie worden verschillende dunne lavastromen over elkaar heen afgezet. Schildvulkanen hebben dan ook een brede basis en zeer flauwe hellingen. Ze komen voor bij hotspots en bij divergerende plaatgrenzen.  Ook spleeterupties zijn een voorbeeld van een effusieve eruptie. Zeer vloeibare en snelstromende lava kan hierbij uit kilometerslange scheuren in de lithosfeer naar buiten stromen en zich verspreiden over uitgestrekte gebieden. Veel van de spleeterupties worden toegeschreven aan mantelpluimen die eronder liggen. hoofdkraterpijp

krater

zijkraterpijp hoe meer naar het noordwesten, hoe ouder de vulkanen

N.W.

Niihau Kauai (5,6 - 4,9) lithosfeer

Oahu Molokai Maui (3,4) (1,8) (1,3)

Hawaii (0,7 - 0)

Z.O.

PACIFISCHE PLAAT

magmakamer

asthenosfeer (3,4) = miljoen jaar oud

1 2 3

= Mauna Loa = Kilauea = Loihi

FIGUUR 1.31

860757_HO1.indd 33

de Hawaii hotspot

FIGUUR 1.32

Opbouw van een schildvulkaan.

FIGUUR 1.33

Schildvulkaan Kilauea in Hawaii, Verenigde Staten.

De beweging van de Pacifische plaat over de hotspot van Hawaii.

15/03/2023 15:18

 De uitbarsting van de Bárðarbunga op IJsland in 2014 is een voorbeeld van een spleeteruptie (figuur 1.29). Het landijs dat op veel vulkanen op IJsland ligt, kan verdampen of smelten door de hitte van het magma. Het magma koelt hierdoor heel snel af, waardoor het uit elkaar springt. Door deze combinatie van water(damp) en magma ontstaat er een explosieve eruptie en kan er een enorme aswolk ontstaan. Het vulkanisme is hier dan ook explosief.  Stratovulkanen zijn de gevaarlijkste vulkanen (figuur 1.34 en 1.35). De lava van stratovulkanen is taai-vloeibaar en vormt daardoor kegels met een kleine doorsnede en steile wanden.

hoofdkraterpijp

krater

lavalagen aslagen

FIGUUR 1.34

Opbouw van een stratovulkaan.

FIGUUR 1.35

Stratovulkaan Fuji met de stad Gotemba, Japan.

860757_HO1.indd 34

Ons eiland in de ruimte

Ze zijn opgebouwd uit afwisselende lagen van lava en vulkanische as. Stratovulkanen komen vooral voor bij subductiezones en hun manier van uitbarsten is vaak zeer explosief. Het magma bij stratovulkanen ontstaat uit een combinatie van magma uit de asthenosfeer en het gesteente van de continentale plaat. Hierdoor heeft het een relatief hoge viscositeit en is het erg taai en stroperig. Ook bevat het veel waterdamp en andere gassen. Als dit magma langzaam stijgt, stolt het in de kraterpijp. Deze raakt verstopt en belemmert de uitstroom van meer opstijgend magma. Hierdoor wordt de druk in de kraterpijp groot. Bij een explosieve eruptie komt deze druk vrij. De prop uit de krater, vulkanische bommen en as worden hoog de lucht in geblazen. Soms is er sprake van een pyroclastische stroom, een gloeiende wolk van as en stof die met grote snelheid van de vulkaanhelling naar beneden komt.  Een caldera ontstaat als het dak van de magmakamer van een vulkaan door een grote explosie instort. In de diepte die ontstaat, kan zich een kratermeer vormen (figuur 1.36).

15/03/2023 15:18

1.4

FIGUUR 1.36

Crater Lake in Oregon, Verenigde Staten. Deze caldera vormde zich 7000 jaar geleden na het instorten van de magmakamer van de vulkaan Mount Mazama.

Aardbevingen  Door de bewegingen in de lithosfeer bouwen zich spannin-

gen op tussen de platen. Bij de ontlading van deze spanningen ontstaan seismische trillingen die zich als aardbevingsgolven door en over de aarde voortbewegen. Het punt waar de aardbeving ontstaat, wordt het hypocentrum (hypo = onder) genoemd. De plaats loodrecht aan het aardoppervlak erboven, waar deze trillingen het meest voelbaar zijn, heet het epicentrum (epi = boven) (figuur 1.37).  De kracht van een aardbeving wordt op de momentmagnitudeschaal uitgedrukt met een getal, de magnitude. De magnitude is een maat voor de hoeveelheid energie die er bij een aardbeving vrijkomt. De momentmagnitudeschaal is logaritmisch. Dat betekent dat bij elke magnitude hoger op deze schaal een 32 keer grotere hoeveelheid energie vrijkomt. Maar de mogelijke schade door een aardbeving hangt natuurlijk ook af van de aard van de bebouwing, de bevolkingsdichtheid en andere factoren. De momentmagnitudeschaal geeft een betere weergave van de energie die vrijkomt bij een aardbeving dan de schaal van Richter. Daarom wordt de schaal van Richter niet meer gebruikt.  De zwaarste aardbeving die ooit is gemeten, vond plaats in Chili in mei 1960. De aardbeving had een magnitude van 9,5. Het epicentrum lag op 60 m onder de bodem van de Grote Oceaan. Seismologen konden niet geloven wat hun apparatuur registreerde. De dag ervoor waren ze al opgeschrikt door een beving met een magnitude van 7,7, maar dit hadden ze nog nooit gezien. De aardbeving duurde relatief lang, een minuut

860757_HO1.indd 35

De aarde brandt en beeft

of tien. Mensen vluchtten in paniek de straten en pleinen op, omdat ze bang waren dat hun huizen zouden instorten.  De meeste aardbevingen vinden plaats aan de randen van de platen. Bij de aardbevingen die voorkomen bij subductiezones ligt het hypocentrum vaak diep in de aarde. Diep betekent meer dan 100 km vanaf het aardoppervlak.  Aardbevingen ontstaan niet alleen door de platentektoniek. Er kunnen plaatselijk bevingen zijn door bewegingen langs kleinere breukvlakken. Een goed voorbeeld hiervan zijn de aardbevingen in Groningen als gevolg van gaswinning. epicentrum

PLAAT B

hypocentrum

PLAAT A

FIGUUR 1.37

Het hypo- en het epicentrum van een aardbeving.

15/03/2023 15:18

Ons eiland in de ruimte

Tsunami’s  Tot Kerstmis 2004 hadden weinig mensen gehoord van

een tsunami (letterlijk: tsu = haven en nami = golf) (figuur 1.38). Na de ramp die toen vooral Zuidoost- en Zuid-Azië trof, is het een niet meer weg te denken fenomeen. Zeker nadat in maart 2011 de oostkust van Japan ook werd getroffen door een tsunami als gevolg van een zeebeving met een magnitude van 9 (figuur 1.39). Rampen van dergelijke omvang heeft de wereld weinig meegemaakt. Het aantal slachtoffers is hoog en de schade aan de infrastructuur, de gebouwen en dergelijke is niet in geld uit te drukken.  Een tsunami ontstaat als zich in zeer korte tijd een grote hoeveelheid water verticaal verplaatst. Dit gebeurt bijvoorbeeld als er een aardbeving in de korst onder de oceaan plaatsvindt met een verticale bodembeweging. In figuur 1.38A is te zien hoe door een zeebeving de oceaanbodem 20 cm omhoog komt. Hierdoor komt ook het oceaanwater daarboven 20 cm omhoog. Dit veroorzaakt lage golven, van in dit geval 20 cm hoogte, die tegelijk heel lang zijn, 200 km of langer. Deze golven bewegen zich met hoge snelheden van wel 800 km/uur naar alle kanten (figuur 1.38B). In figuur 1.38C is te zien wat er gebeurt als deze golven de kust bereiken. Hier wordt het ondieper, en worden de golven afgeremd. Het achteropkomende water haalt het afgeremde water in, waardoor de golfhoogte sterk toeneemt, tot wel 10 tot 30 m hoogte. Deze golven beuken met enorme kracht op de kust.  Tsunami’s komen vooral voor in de Grote Oceaan en in het oostelijke deel van de Middellandse Zee. Hawaii wordt gemiddeld eens in de twee jaar door een tsunami getroffen en de kust van Zuid-Amerika eens in de drie jaar. Tsunami’s eisen op eeuwbasis tienduizenden mensenlevens.

FIGUUR 1.39

860757_HO1.indd 36

de beving veroorzaakt een lopende golf tot wel meer dan 200 km de hoogte is in dit geval 20 cm

door de aardbeving komt de oceaanbodem 20 cm omhoog

het water kan zich eerst terugtrekken van het strand om vervolgens met grote kracht terug te komen

in diep water kunnen de golven snelheden behalen van 800 km/uur

in ondiep water worden de golven afgeremd waardoor ze in hoogte toenemen

FIGUUR 1.38

Het ontstaan van een tsunami.

Een tsunami in Japan, maart 2011.

15/03/2023 15:18

1.4

De aarde brandt en beeft

1.4 Opdrachten W21

Deelvragen

RUSLAND

40° N.B.

Lees Vulkanisme en Hotspots. Gebruik figuur 1.30 en 1.31. a Wat is het verband tussen een mantelpluim en een hotspot? b Gebruik figuur 1.31. Waarom is er op het eiland Oahu geen actief vulkanisme meer? c Omcirkel in W21 twee keer de ligging van de doorsnede in figuur 1.31. d Hoe zie je in W21 dat de bewegingsrichting van de Pacifische plaat in het geologische verleden anders was dan nu? e Teken met een rode pijl in W21 de bewegingsrichting van de plaat tussen 66 en 34 miljoen jaar geleden. f Hoe zie je in W21 dat de bewegingssnelheid van de Pacifische plaat niet altijd constant is geweest in het geologische verleden?

860757_HO1.indd 37

2,6 Necker zie inzet

Maui

Hawaii-eilanden Hawaii

Opdracht

20° N.B.

Oahu

160° W.L.

Hawaii

n aa

Kauai Niihau

5,3

Midway

180°

A ................................

D ................................

1.000 km

E ................................

30° N.B.

500

Gro te Oc e

k e

C ................................

Opdracht

160° O.L.

De uitbarsting van de Bárðarbunga.

B ................................

huidige plaatbeweging Aleutian trog plaatbeweging tussen 66 en 34 miljoen jaar geleden

r -

Aswolk

Lees Bárðarbunga en bekijk figuur 1.29. Bekijk het filmpje online. a Zet in W20 de juiste woorden achter de letters A t/m E. Kies uit: magmakamer – vulkaankrater – lavastroom – Bárðarbunga – Hohluhraun. b Leg aan de hand van W20 uit wat er is gebeurd bij deze uitbarsting. c Als je kijkt naar het soort magma dat een rol speelt bij het vulkanisme op IJsland, verwacht je geen explosief vulkanisme. Waardoor kan hier toch explosief vulkanisme optreden, waarbij er kilometershoge aswolken ontstaan? d Wat is het gevolg voor West-Europa als deze grote uitbarsting plaatsvindt? W20

basis van de vulkaan op de oceaanbodem

e r o

top van vulkaan vulkaan

B e rin g zee

30° N.B.

Opdracht

5,3 miljoen jaar geleden gevormd

60° N.B.

E m p

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?

De 2.400 km lange keten van (onderzeese) vulkanen bij Hawaii.

Soorten vulkanisme

Lees Soorten vulkanen en gebruik de figuren 1.32 t/m 1.36. a Beschrijf drie manieren waarop vulkanen kunnen ontstaan. b Hoe zie je in figuur 1.33 dat de Kilauea een schildvulkaan is? c Gebruik de atlaskaart Verenigde Staten - Natuurgeweld: seismiek en vulkanisme, Tektoniek en vulkanisme (Aarde Platentektoniek). Zoek de ligging van figuur 1.36 op in de atlas. Op welke manier is deze vulkaan ontstaan? d Gebruik de atlaskaart Aarde - Platentektoniek en Aarde Aardbevingen en vulkanisme (Aarde - Platentektoniek). Zoek de ligging van de vulkanen in W22 en W23 op en beschrijf deze op de eerste invullijn eronder. e Zet de woorden die passen bij W22 en/of bij W23 op de invullijnen eronder. Er blijft één begrip over. Kies uit: effusief vulkanisme – divergentie – schildvulkaan – taai magma – vloeibaar magma – spleeteruptie – caldera – subductie – basalt – stratovulkaan – relatief lage viscositeit – relatief hoge viscositeit – explosief vulkanisme. f Welk begrip bleef over? Leg uit waarom dit begrip niet past bij W22 of W23. g Kijk nog eens naar je antwoord op vraag 3a. Op welke twee manieren kan de Erta Ale ontstaan zijn? Geef twee argumenten voor je antwoord die je ontleent aan de atlaskaart(en).

20/11/2023 11:57

W22

De vulkaan Reventador, Ecuador.

Opdracht

Bromo

Gebruik W24 en gebruik de atlaskaarten Zuidoost-Azië Tektoniek en vulkanisme (Zuidoost-Azië - Zuidoost-Azië, Natuurgeweld). De Bromo is een vulkaan in het oosten van Java, vlak ten noorden van de vulkaan Semeru, die deel uitmaakt van een lange keten van vulkanen. a Geef een beschrijving van de manier waarop de vulkanen in deze keten zijn ontstaan. b Noteer de namen van de tektonische platen die hierbij betrokken zijn. c De hoge vulkaan op de achtergrond in W24 is de Semeru, de hoogste berg van Java. In welke kijkrichting is deze foto genomen? d De Bromo ligt in een caldera. Deze caldera ontstond na afloop van een grote vulkaanuitbarsting. Beschrijf de manier waarop deze caldera is gevormd. W24

860757_HO1.indd 38

Ons eiland in de ruimte

W23

De vulkaan Erta Ale, Ethiopië.

Opdracht

Aardbevingen

Lees Aardbevingen en gebruik figuur 1.37. a Wat is het hypocentrum van een aardbeving? b Op welk criterium is de momentmagnitudeschaal gebaseerd? c Hoeveel keer meer energie komt er vrij bij een aardbeving met een magnitude van 7, dan bij een aardbeving met een magnitude van 4? d Hoe hoger de magnitude van een aardbeving, hoe meer slachtoffers er vallen. Waar hangt het vanaf of deze uitspraak juist of onjuist is? Licht je antwoord toe. e Waarom komen er in IJsland alleen (relatief) lichte aardbevingen voor?

De Bromo, Java, Indonesië.

15/03/2023 15:18

Lees Tsunami’s en gebruik figuur 1.38 en 1.39. Lees vaardigheid 2 Geografische vragen stellen en beantwoorden in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. Gebruik de atlaskaart Korea en Japan - Tektoniek en vulkanisme (Korea en Japan - Natuurgeweld, Platentektoniek). a Waardoor ontstaan er aan de oostkust van Japan aardbevingen? b Verklaar waarom de golfhoogte van een tsunami bij de kust toeneemt. Je uitleg moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten. c Bekijk het filmpje online. Wat klopt er niet in het filmpje? d Japan is goed voorbereid op natuurgeweld. Toch vielen er in 2011 ruim 16.000 doden. Het grote aantal doden werd onder andere veroorzaakt door de magnitude van de aardbeving en de hoogte van de tsunami. Geef met behulp van de kaartbladen Korea en Japan nog twee oorzaken waardoor bij de tsunami in 2011 een groot aantal doden viel. e Waarom zal de volgende mega-aardbeving waarschijnlijk niet bij de San Andreasbreuk plaatsvinden? f Welke bewijzen zijn er voor de plek van de volgende megaaardbeving langs de Amerikaanse noordwestkust? Opdracht

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, 15 januari 2022

Bekijk de twee filmpjes online. Lees vaardigheid 10 Verschijnselen of gebieden bekijken vanuit verschillende dimensies in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. a Lees W26. Beschrijf twee gevolgen van de uitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai vanuit de natuurlijke en vanuit de economische dimensie. b Kies zelf drie verschillende schaalniveaus en noteer achter ieder schaalniveau een gevolg van een dergelijke uitbarsting. c Lees en bekijk W26 en W27. Gebruik de atlas. Welke aardplaten spelen een rol bij de uitbarsting van Tonga? d Hoe hangt wat je kunt aflezen in W25 en W27 samen met verschijnselen die zich voordoen bij subductie? Gebruik de atlas bij je antwoord. W25

e Verklaar de spreiding van de aardbevingen zoals die zichtbaar is in W25 en W27. f Leg uit hoe bij de uitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai een tsunami kon ontstaan. W26

Uitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.

De uitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai op 15 januari 2022 leidde tot een paddenstoelvormige aswolk tot wel 55 km hoogte en tot tsunami’s die niet alleen de naburige eilandstaat Tonga troffen, maar ook leidden tot evacuaties in Japan en twee verdrinkingen in Peru. Er was een knal te horen tot in Alaska en er waren drukgolven te meten met Nederlandse huis-tuin-en-keukenbarometers. Van de 1.800 m hoge vulkaan die zo’n 65 km ten noordoosten van Tonga ligt, steekt alleen het topje boven het water uit – en zelfs dat is pas zo sinds 2009. Daarvoor bevond de vulkaan zich volledig onder water. Bij zo’n explosieve eruptie vlak onder het oceaanoppervlak verandert een grote hoeveelheid zeewater in stoom. Deze stoom vormde een extra drijvende kracht achter de uitbarsting die de as extra hoog de lucht in wierp. De gevolgen waren groot. Allereerst waren er de tsunami’s, die natuurlijk flink wat schade kunnen aanrichten en doden tot gevolg kunnen hebben. De asdeeltjes uit de enorme wolk zijn eigenlijk heel kleine glasdeeltjes, die je maag of longen kunnen perforeren als je ze binnenkrijgt. Inademen is dus niet goed. En ook voor gewassen op akkers is de as niet goed. Vulkanische as is ook behoorlijk zwaar, daar zijn niet alle huizen op berekend. Door het gewicht van tientallen centimeters as kunnen daken instorten.

W27

Vulkanisme en aardbevingen bij de Tonga-eilanden. 0

Vanua Levu Viti Levu

Tongaeilanden

Fijizee

Tongatrog

200 km

FIJI x TONGA EILANDEN

e ize Fij

Aardbevingen in de Fijizee.

diepte in km x

100

Grote O ceaa n

Japan, maart 2011

–6 .00

Opdracht

De aarde brandt en beeft

Ton gatr og

1.4

ondiepe haard

100 200

actieve vulkaan

tussenliggende haard

epicentrum aardbeving op 300 - 700 km

300 400 500

diepe haard

600 700

1.000

860757_HO1.indd 39

800

600

400

200

onthouden

2a, 4a, 4b

begrijpen

1b, 1d, 2g, 3c, 4c, 5b, 5e

toepassen

1a, 2c, 2d, 3a, 3b, 3d, 3f, 6c, 7a, 7b, 7c

analyseren

2b, 2f, 3 e, 3g, 4d, 5a, 5c, 5d, 6a, 6b, 6d, 6e, 6f, 7d

evalueren

1c, 2e

creëren

15/03/2023 15:18

Ons eiland in de ruimte

Keuzemenu A

Geologische ouderdom van Nederland

W28

Geologie, Nederland. Holoceen Pleistoceen

Aan het oppervlak van Nederland vind je veel zand, grind, klei en veen. Deze afzettingen zijn de laatste 10.000 jaar in grote delen van Nederland terechtgekomen. Toch vind je in Nederland ook oudere afzettingen en gesteentelagen aan het oppervlak en dieper in de ondergrond. En hoewel Nederland niet aan de rand van een plaat ligt, komen hier toch af en toe aardbevingen voor. Hoe kan dat?

Tertiair Mesozoïcum en ouder

ord

zee

aardbeving

Onderzoeksvraag 1 Wat is de geologische ouderdom van Nederland? 2 Hoe ontstaan aardbevingen in Nederland? soort opdracht

kaartopdracht

tijdsduur

60-70 minuten

werkvorm

individueel

benodigde bronnen en hulpmiddelen

atlas, computer

Vraag

BELGIË

Gebruik eventueel W4. Gebruik de atlaskaart Nederland Geologie (Nederland - Geologie, Geologie en aardbevingen. Tip: De legenda-eenheid Neogeen en paleogeen hoort bij het Tertiair). a Kleur W28 in volgens de legenda met behulp van de atlaskaart. b In welke twee provincies ligt het oudste gesteente in Nederland aan het oppervlak? c Bekijk de site over de geologie van Nederland online. Aan de linkerkant staan geologische perioden. Ga naar het Krijt. Vul W30 in. Vraag

DUITSLAND

W29

50 km

Breuken in de Nederlandse ondergrond. breuk

Zuiderzee Diep

a Gebruik W28. Waar in Nederland komen aardbevingen voor? b Bekijk het filmpje online. Beschrijf hoe aardbevingen in Groningen ontstaan. c Welke magnitude kunnen de aardbevingen in Groningen hebben volgens het filmpje? d Gebruik W29. Op welke manier herken je in W29 een horsten- en slenkenlandschap? e Verklaar met W29 het voorkomen van de aardbevingen in Noord-Brabant en Limburg. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten.

MiddenNederland Hoog Kijkduin Hoog Voorne Trog Peel- Venloblok slenk Roerdalslenk

Nederrijnse Bocht 0

860757_HO1.indd 40

50 km

15/03/2023 15:18

Keuzemenu

W30

Kenmerken van Nederland in het Krijt.

Kenmerken Waar lag Nederland op de aardbol? Hoe zag Nederland er uit? Drie voorbeelden van dieren uit die tijd:

Wat zie je aan het oppervlak van het Krijt?

Vraag

Yellowstone

Een van de gevaarlijkste hotspots ligt onder het Yellowstone Park in de Verenigde Staten. Aan het aardoppervlak zie je verschijnselen die te maken hebben met de hitte van de hotspot en heet grondwater in de ondergrond (W31). De magmakamer is zo groot, dat wordt gesproken van een supervulkaan. Hoe werkt deze hotspot en hoe gevaarlijk is de vulkaan? Onderzoeksvraag 1 Hoe werkt de hotspot van Yellowstone? 2 Welke verschijnselen veroorzaakt de hotspot aan het aardoppervlak? 3 Hoe gevaarlijk is deze hotspot?

Lees vaardigheid 4 Stappenplan geografisch onderzoek in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. Jullie onderzoeken de hotspot onder het Yellowstone National Park aan de hand van de informatie online. Beantwoord drie vragen: 1 Hoe werkt de hotspot onder Yellowstone? 2 Welke verschijnselen veroorzaakt de hotspot aan het aardoppervlak? 3 Hoe gevaarlijk is de vulkaan? Volg de stappen uit het stappenplan voor geografisch onderzoek. Jullie bepalen zelf welk product jullie maken, bijvoorbeeld een infographic, een vlog, een podcast, een verslag, een poster of een powerpoint.

Soort opdracht

onderzoek

onthouden

tijdsduur

90 minuten

begrijpen

werkvorm

in groepjes van twee

benodigde bronnen en hulpmiddelen

computer

toepassen

analyseren

evalueren

creëren

W31

860757_HO1.indd 41

Yellowstone National Park: hier komen allerlei vulkanische verschijnselen voor doordat er een hotspot actief is.

15/03/2023 15:18

Ons eiland in de ruimte

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

Deelvragen Hoe is het zonnestelsel opgebouwd? 1 Je kunt beschrijven wat de plaats van het zonnestelsel in het heelal is. Hoe wordt de ouderdom van de aarde gemeten? 2 Je kunt uitleggen wat het verschil is tussen de absolute en de relatieve geologische tijdschaal. Hoe is de aarde opgebouwd? 3 Je kunt de zones in de aarde beschrijven die te maken hebben met de samenstelling. Je kunt de zones in de aarde beschrijven die te maken hebben met de druk en de temperatuur Je kunt van de zones die te maken hebben met de druk en de temperatuur beschrijven wat de viscositeit (stroperigheid) van het materiaal in die zones is. Je kunt uitleggen waarom de oceanische lithosfeer zwaarder is dan de continentale lithosfeer. Wat is het actualiteitsprincipe? 4 Je kunt uitleggen waarom het heden de sleutel is tot het verleden. Hoe ontwikkelden zich de bewijzen voor het 5 bewegen van de aardplaten? Je kunt de ontwikkeling van de kennis rond het bewegen van de aardplaten beschrijven. Je kunt drie bewijzen voor het bewegen van de aardplaten beschrijven. Hoe werkt de aandrijving van de platen6 tektoniek? Je kunt aan de hand van een kaart beschrijven in welke richting en met welke snelheid aardplaten zich bewegen. Je kunt uitleggen hoe slab pull (trekkracht) en ridge push (duwkracht) zorgen voor platentektoniek. Welke drie bewegingen maken de aardplaten 7 en welke kenmerkende verschijnselen komen daarbij voor? Je kunt drie verschillende soorten plaatgrenzen beschrijven. Je kunt op een afbeelding de verschillende onderdelen van een subductiezone herkennen en beschrijven. Je kunt uitleggen wat de relatie is tussen het magma dat zich bij subductiezones vormt en het vulkanisme aan het aardoppervlak.

860757_HO1.indd 42

Je kunt verklaren waarom continenten honderden miljoenen jaren oud worden en de oceaanbodem niet ouder dan ongeveer 200 miljoen jaar. Je kunt het ontstaan van horsten en slenken verklaren. Je kunt uitleggen hoe vulkanisme optreedt bij een divergente plaatgrens, en dat hierdoor een nieuwe oceaan kan ontstaan. Je kunt uitleggen waarom er bij een transforme plaatgrens wel aardbevingen voorkomen, maar geen vulkanisme. Op welke manier hangen platentektoniek en 8 gebergtevorming met elkaar samen? Je kunt uitleggen hoe plooiingsgebergten ontstaan door platentektoniek. Op welke manier hangen platentektoniek en 9 vulkanisme met elkaar samen? Je kunt beschrijven waar op aarde vulkanisme voorkomt en je kunt uitleggen waarom het juist daar voorkomen. Je kent de verklaring voor de relatie tussen vulkanisme enerzijds en het reliëf op aarde anderzijds. 10 Welk verband is er tussen platentektoniek en aardbevingen? Je kunt beschrijven waar op aarde aardbevingen voorkomen en je kunt uitleggen waarom ze juist daar voorkomen. Je kent de verklaring voor de relatie tussen aard bevingen enerzijds en het reliëf op aarde anderzijds. Hoe ontstaan de verschijnselen die samenhangen 11 met vulkanisme? Je kunt uitleggen wat mantelpluimen en hotspots zijn, en je kunt deze herkennen en er voorbeelden van geven. Je kunt verschillende vulkaantypen op een afbeel ding herkennen, en hun ontstaan beschrijven en verklaren. Je kunt de ligging van vulkaantypen ten opzichte van de plaatgrenzen verklaren. 12 Wat zijn de kenmerken van een aardbeving? Je kunt uitleggen hoe de momentmagnitudeschaal werkt. Je kunt de magnitude van aardbevingen relateren aan de plaatgrenzen waar ze zich voordoen. Je kunt uitleggen waar het hypocentrum en het epicentrum liggen. 13 Hoe ontstaat een tsunami? Je kunt uitleggen waardoor een tsunami kan ontstaan. Je kunt uitleggen waarom een tsunami aan de kust zich tot grote hoogte kan opbouwen.

15/03/2023 15:18

Finish

Vaardigheden en werkwijzen Je hebt geoefend met: 2 Geografische vragen stellen en beantwoorden 6 Geografische hulpmiddelen gebruiken: kaartvaardigheden 10 Verschijnselen of gebieden bekijken vanuit verschillende dimensies

Begrippen Je moet de begrippen uit de begrippenlijst kennen en kunnen gebruiken.

860757_HO1.indd 43

15/03/2023 15:18

Ons eiland in de ruimte

Begrippen blauw begrip: begrip dat je moet kennen voor het examen zwart begrip: begrip (dat je kent uit de onderbouw) dat belangrijk is voor het begrijpen van de theorie

aardbeving 35 Trilling van de aarde door het plotseling verschuiven van stukken van de aardkorst of van de eronder liggende mantel. aardkorst 13 De stijve, harde buitenkant van de aarde. actualiteitsprincipe 17 Het principe dat ervan uitgaat dat natuurwetten in het verleden en het heden dezelfde zijn. asthenosfeer 13 Het bovenste deel van de mantel tussen de ondermantel en de lithosfeer. basalt 14 Stollingsgesteente dat ontstaat door snelle afkoeling van lava bij een vulkaanuitbarsting, waardoor kleine kristallen ontstaan. bekken 27 Lagere delen in de aardplaten die door de verschillende rek- en duwkrachten in de platen als geheel langzaam naar beneden bewegen of een laagte vormen. caldera 34 Zeer grote vulkaankrater die is ontstaan door het instorten van het dak van een leeggelopen magmakamer. compressie 24 Verschijnsel dat optreedt als een aardplaat ineen wordt geperst of als twee aardplaten op elkaar worden geperst onder invloed van platentektoniek. convectiestroom 22 Bewegend heet magma in de mantel van de aarde. convergente plaatgrens 24 Grens tussen twee platen die naar elkaar toe bewegen. convergentie 24 Het naar elkaar toe bewegen van platen. divergente plaatgrens 26 Grens tussen twee platen die van elkaar af bewegen. divergentie 26 Het van elkaar af bewegen van platen. effusieve eruptie 26 Rustige vulkaanuitbarsting. epicentrum 35 Plaats aan het aardoppervlak loodrecht boven het hypocentrum. eruptie 32 Vulkaanuitbarsting.

860757_HO1.indd 44

explosieve eruptie 24 Heftige vulkaanuitbarsting van taaie lava, vulkaanbommen en as die ontstaat onder invloed van hoge gasdruk of als het magma in contact komt met water. gebergtevorming 24 Het ontstaan van gebergten onder invloed van platentektoniek. geologische tijdschaal 12 De indeling van de 4,6 miljard jaar durende geschiedenis van de aarde in geologische tijdperken. gesteente 12 Vaste stoffen die de aardkorst en het bovenste gedeelte van de mantel vormen. graniet 14 Stollingsgesteente dat ontstaat door langzame afkoeling van magma in de aardkorst, waardoor grote kristallen ontstaan. horst 26 Hoger gelegen gebied tussen twee breuken. hotspot 33 De hete plek in de asthenosfeer en lithosfeer boven de mantelpluim. hypocentrum 35 Het punt in de ondergrond waar de aardbeving ontstaat. kern 13 Binnenste deel van de aarde. lava 32 Magma dat aan het aardoppervlak komt. lithosfeer 13 De buitenste schil van de aarde, bestaande uit de aardkorst en het vaste, buitenste gedeelte van de aardmantel. magmakamer 32 Herkomstgebied van magma in de aardkorst. magnitude 35 De energie die vrijkomt bij een aardbeving uitgedrukt in een getal van 0 tot 10. mantel 13 Deel van de aarde tussen de kern en de aardkorst. mid-oceanische rug 18 Onderzeese gebergteketen die ontstaan is doordat mantelmateriaal midden in de oceanen over een grote lengte omhoog komt. momentmagnitudeschaal 35 Schaal waarmee de magnitude van een aardbeving wordt aangegeven. platentektoniek 22 De processen waarbij platen ontstaan, bewegen en verdwijnen. plooiingsgebergte 24 Gebergte dat is ontstaan door de plooiing van delen van de aardkorst.

15/03/2023 15:18

Begrippen

rek 26 Verschijnsel dat optreedt als een aardplaat uit elkaar wordt getrokken onder invloed van platentektoniek. ridge push 23 Het proces dat onder invloed van de zwaartekracht de oceanische plaat van de hete en hoog liggende mid-oceanische rug afglijdt. riftschouder 26 Een langgerekte, bergachtige, hoger liggende zone, aan weerszijden van een riftvallei (die ontstaat onder invloed van de hitte van het magma vlak onder de lithosfeer). riftvallei 26 Een langgerekte vallei die ontstaat, doordat bij een divergente plaatgrens blokken langs breuklijnen naar beneden zakken. schildvulkaan 33 Vulkaan met een brede basis en zeer flauwe hellingen die uit dunne, vloeibare lava is ontstaan. slab pull 23 Het proces dat onder invloed van de zwaartekracht een afgekoeld en zwaar geworden deel van een oceanische plaat wegzakt in de asthenosfeer. De oceanische plaat trekt daarbij een hele aardplaat mee. Dit is de belangrijkste aandrijvende kracht van de platentektoniek. slenk 26 Een laagte die ontstaat doordat een blokvormig deel van de aardkorst wegzakt langs breukvlakken. stratovulkaan 34 Vulkaantype met steile hellingen waarvan de kegel is opgebouwd uit afwisselend as- en lavalagen. subductie 23 Het wegzakken van een oceanische plaat in de asthenosfeer, onder een andere plaat. subductiezone 24 Het gebied waar een afgekoelde oceanische plaat door de zwaartekracht de mantel inzakt onder een andere oceanische plaat of onder een continentale plaat. transforme plaatgrens 27 Grens waar platen langs elkaar schuiven. trog 24 Langgerekte, diepe kloof langs de rand van duikende oceanische platen. tsunami 36 Hoge golf bij de kust die ontstaat door een aardbeving in de oceanische lithosfeer. viscositeit 13 Een maat voor de stroperigheid van een stof. vulkanisme 24 Verschijnsel waarbij heet magma uit de diepe ondergrond naar boven beweegt.

860757_HO1.indd 45

15/03/2023 15:18

Ons eiland in de ruimte

Examentraining Opgave 1 Platentektoniek in Nieuw-Zeeland Bij deze opgave horen de bronnen 1 en 2. Gebruik bron 1. 2p 1 Welke twee soorten plaatgrenzen komen voor bij Nieuw-Zeeland? Gebruik bron 1. De meeste vulkanische activiteit in Nieuw-Zeeland is geconcentreerd in de vulkanische zone op het Noordereiland. 2p 2 Verklaar aan de hand van bron 1 waarom het vulkanisme juist op het Noordereiland is geconcentreerd en niet op het Zuidereiland. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten. Gebruik bron 1. 2p 3 Verklaar welk type uitbarsting voorkomt op het Noordereiland. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten. Gebruik bron 1. 1p 4 Welk vulkaantype komt het meeste voor op Nieuw-Zeeland? Gebruik de bronnen 1 en 2. In de nacht van 3 op 4 september 2010 deden zich in en om Christchurch een aantal aardbevingen voor met een magnitude tussen 7,1 en 7,4. Het hypocentrum van deze aardbevingen lag vrij ondiep. 2p 5 Leg uit waarom het hypocentrum ondiep lag. Je uitleg moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten.

860757_HO1.indd 46

15/03/2023 15:18

Examentraining

Bron 1 Beweging van de lithosferische platen bij Nieuw-Zeeland. subductie transversale plaatgrens vulkanische zone 60 mm/jaar

INDISCH-AUSTRALISCHE PLAAT

Noordereiland 50 mm/jaar

e ze an m as

NIEUW-ZEELAND

/jaar 40 mm

Zuidereiland

PACIFISCHE PLAAT

e ot

an ea Oc

G r

m 30

aar m/j

100

200 km

Bron 2 Diepte van de hypocentra van aardbevingen in Nieuw-Zeeland. 40° Z.B.

e ze an m s Ta

100 km

Wellington NIEUW-ZEELAND

42° Z.B.

Christchurch

Zuidereiland

Gr ot eO ce a

44° Z.B. an

diepte in km 0 - 35 35 - 70 70 - 150 150 - 300 breuk

46° Z.B.

168° O.L.

860757_HO1.indd 47

aardbeving september 2010 170° O.L.

172° O.L.

174° O.L.

15/03/2023 15:18

Ons eiland in de ruimte

Antwoorden en hulp bij opgave 1 1 maximumscore 2 Twee soorten plaatgrenzen gevraagd: 1) transforme plaatgrens 2) convergente plaatgrens

1 1

Hoe pak je deze vraag aan? Als er wordt gevraagd naar verschijnselen die je uit een bron kunt afleiden, is het de bedoeling dat je de bron leest of goed bekijkt. In dit geval kijk je of je verschillende soorten plaatgrenzen kunt herkennen in de kaart. 2 maximumscore 2 Bij het Noordereiland ligt een subductiezone waar de Pacifische plaat onder de Indisch-Australische plaat wegzakt. Bij het Zuidereiland komt een transforme plaatgrens voor (oorzaak), 1 waardoor op het Noordereiland wel vulkanisme voorkomt en bij het Zuidereiland niet (gevolg). 1 Hoe pak je deze vraag aan? Als er wordt gevraagd om iets te beredeneren, dan gaat het om een oorzaakgevolgrelatie, of om een samenhang tussen verschijnselen of processen. Het is soms ook nodig om een algemene regel te gebruiken. In deze vraag gebruik je een algemene regel: bij subductiezones komt vulkanisme voor en bij transforme plaatgrenzen niet. Dit moet je dan koppelen aan het concrete voorbeeld in de vraag. 3 maximumscore 2 Terwijl de Pacifische plaat wegzakt, komt het water uit deze plaat in de mantel (asthenosfeer) terecht. Dit water zorgt voor een smeltpuntverlaging (oorzaak), waardoor een deel van de mantel kan smelten en taai magma met veel gassen vormt. Het heeft een lagere dichtheid, stijgt op en zorgt aan het aardoppervlak voor explosief vulkanisme (gevolg).

1 1

Hoe pak je deze vraag aan? Als er wordt gevraagd om iets te verklaren, dan gaat het om een oorzaakgevolgrelatie, of om een samenhang tussen verschijnselen of processen. Het is soms ook nodig om een algemene regel te gebruiken. In dit geval is het nodig om te weten dat er bij subductiezones explosief vulkanisme voorkomt en bij transforme plaatgrenzen niet. Je moet ook weten waarom dit zo is. Dit moet je dan koppelen aan het concrete voorbeeld in de vraag.

860757_HO1.indd 48

15/03/2023 15:18

Examentraining

4 maximumscore 1 stratovulkaan

Hoe pak je deze vraag aan? Het gaat hier om een kennisvraag. Het is de bedoeling dat je weet welke soorten vulkanen er zijn en waar ze voorkomen. 5

maximumscore 2 Er is sprake van een aardbeving langs een transforme breuk (oorzaak), waardoor de aardbevingen ondiep zijn (gevolg).

1 1

Hoe pak je deze vraag aan? Als er wordt gevraagd om een oorzaak-gevolgrelatie, dan is het soms nodig om een algemene regel te gebruiken. In dit geval gaat het om de algemene regel dat er bij een transforme breuk / plaatgrens vrij ondiepe aardbevingen voorkomen. Dit moet je dan koppelen aan het concrete voorbeeld in de vraag.

860757_HO1.indd 49

15/03/2023 15:18

Ons eiland in de ruimte

Opgave 2 Aleoeten

Bij deze opgave horen de bronnen 3 en 4. Gebruik bron 3. Bij de Aleoeten komen de volgende verschijnselen voor: de Aleoetentrog, aardbevingen en actieve vulkanen. 3p 6 Beschrijf hoe elk van deze drie verschijnselen ontstaat. Aardbevingen bij de Aleoeten leiden niet alleen tot gevaar op lokale en regionale schaal, maar ook op een andere schaal. 2p 7 Leg dit uit. Noem in je antwoord ook het andere schaalniveau. Je uitleg moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten. Gebruik bron 4. Niet ver van de Aleoeten ligt de Emperorketen. Deze keten van onderzeese bergen in de Grote Oceaan vormt een geheel met de Hawaiirug. 2p 8 Beschrijf het ontstaan van de Emperorketen in twee stappen. 9 Beredeneer waarom er tegenwoordig op de eilanden van de Emperorketen geen actief vulkanisme meer voorkomt. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten. 2p

860757_HO1.indd 50

15/03/2023 15:18

Examentraining

Bron 3 Platentektoniek bij de Aleoeten. Noordelijke IJ sze e

RUSLAND

NOORD-AMERIKAANSE PLAAT

ALASKA (VS)

B e ri n g zee

CANADA

Redoubt (2009)

) V S

e l e o

Augustine (2006)

( n t e Veniaminof

Fourpeaked (2006)

Pavlof (2021) A Shishaldin (2020) (2016)

Bogoslof (2017) Okmok (2008)

PACIFISCHE PLAAT

te Oceaan Gro

Bowiehotspot

aardbevingsrisico

500 km

type plaatgrens subductie: de ene plaat duikt onder de andere

hoog

laag

250

convergent: platen schuiven naar elkaar toe

aardbevingen sinds 1980 (magnitude)

transform: platen schuiven langs elkaar

6,5 - 7 7-8

hoofdbewegingsrichting van de plaat

vulkaan uitgebarsten na 1900 hotspot

Bron 4 Vulkanisme bij Hawaii. 1.000km

Meiji –2.720

leeftijd (in miljoenen jaren)

Detroit –1.498

E m

Tenji –1.599

p e

Winnebago –1.680 Jimmu

r o

Suiko –995 Soga –68 Showa –387 Godaigo –1.560 Nintoku –589

e t e

Ninigi –1.549

r - k

Yomei –543

Jingu –588 Ojin –197

actieve vulkaan, beneden zeeniveau actieve vulkaan, boven zeeniveau slapende of dode vulkaan, boven zeeniveau dode vulkaan vlak beneden zeeniveau, waarop zich een atol heeft gevormd

dode vulkaan, beneden zeeniveau Koko –247 Kimmei –222 Genji –2.550 hoofdbewegingsrichting van de plaat Toba –963 Yuryaku –492 Gosanjo –2.620 Abbott –1.680 Goshirakawa Colahan –232 –3.203 De Veuster –474 Daikakuji –1.050 Hancock –298 Kammu –319 East Windward –124 Ladd -64 Mokupapapa 7 Holoikauaua Midway Atoll 13 Pioneer –5 Kauo Papa’apoho 12 Punahonu 52 Northampton –6 Nalukakala Necker 84 Nihoa 272 G ro Kaua’i Kanemiloha’i 37 te Ka’ula O’ahu Oc 167 Wisconsin Maui eaa Ni’ihau n Honolulu Hawai’i Hawaii-eilanden Kilauea 1.247 Loihi –975 0 500 1.000 km

860757_HO1.indd 51

20/11/2023 11:57

DE GEO

HAVO SE CE

AARDE SYSTEEM AARDE

HAVO AARDE SYSTEEM AARDE

DIT KATERN BEREIDT VOOR OP

CE 2025

EN DAARNA

RELEASE 7.0.X

860757_OMSL.indd 1

EN DAARNA

www.thiememeulenhoff.nl/degeo

27/02/2023 16:18