Issuu

Leeropdrachtenboek

AARDRIJKSKUNDE VOOR DE BOVENBOUW HAVO EN VWO

De Geo

Aarde

Systeem aarde LEEROPDRACHTENBOEK

VWO

Vwo / Aarde / Systeem aarde Hendriks Untitled-12 1

21/04/2021 23/07/2021 12:57 12:34

Untitled-12 2

23/07/2021 12:34

909524

Start

De actieve aarde IJsland

De Ontake ontwaakt Japan

In september 2014 ontwaakte, volkomen onverwacht, de vulkaan de Ontake. De top van de 2.900 m hoge berg op het eiland Honshu in Japan is een populaire bestemming van veel bergwandelaars. Het weer was goed, het was weekend en er waren geen voortekenen van een uitbarsting, zoals aardbevingen of rookontwikkeling. Er waren veel Japanners op de berghellingen bij de top toen de vulkaan uitbarstte. Een hoge kolom as, stenen, gloeiende gassen en rook kwam uit de krater. De bergwandelaars probeerden te vluchten, maar een aantal werd ingehaald door de hete gaswolken die de berghellingen afstroomden en die hen bedekten met puimsteen en as. Reddingswerkers takelden de eerste uren gewonden de helikopter in. Later moesten de reddingspogingen gestaakt worden omdat de vulkaan giftige zwavelgassen uitbraakte. Uiteindelijk vielen er 57 doden te betreuren. Bij vulkaanuitbarstingen en aardbevingen kun je als mens vaak alleen maar maatregelen nemen om de effecten te beperken. Maar dan moet je wel weten waar het gevaar schuilt en hoe deze krachten werken.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 3 7

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

Start

Opdrachten

Inleiding In dit hoofdstuk staan de endogene krachten centraal. Om ze goed te begrijpen, moet je weten hoe de aarde is opgebouwd (paragraaf 1.1) en welke typen gesteenten daarbij van belang zijn (paragraaf 1.2). Daarna leer je in paragraaf 1.3 en 1.4 hoe de platen bewegen en welke processen en landschapselementen daarbij ontstaan. In paragraaf 1.5 komen de vulkanen aan bod. Ten slotte bekijk je in paragraaf 1.6 alle voorafgaande processen nader voor twee gebieden: Japan en IJsland. Hoofdvraag Hoe kunnen de endogene processen die samenhangen met de platentektoniek, worden verklaard? Deelvragen 1 Hoe kunnen wij het verre verleden van de aarde bestuderen en begrijpen? 2 Hoe is de aarde ontstaan en opgebouwd? 3 Welke soorten gesteenten komen voor op aarde? 4 Wat zegt een gesteente over de geologische geschiedenis van een gebied? 5 Hoe oud is de aarde en hoe kunnen we dat meten? 6 Welke theorieën bewijzen de beweeglijkheid van de platen? 7 Welke typen plaatbewegingen zijn er? 8 Welke geologische verschijnselen vind je bij de verschillende typen breukzones en hoe is dat te verklaren? 9 Welk verband is er tussen aardbevingen en de platentektoniek? 10 Welke typen vulkanen zijn er en wat zijn hun kenmerken? 11 Welke relatie bestaat er tussen het type vulkaan en de platentektoniek? 12 Hoe kun je aan de hand van de platentektoniek verklaren waarom er verschillende vormen van vulkanisme, gebergten en aardbevingen voorkomen in Japan en op IJsland?

909524_BNWRK.indd Untitled-12 4 8

De actieve aarde

Opdracht 1 De Ontake ontwaakt Lees de Start van dit hoofdstuk en bekijk de foto. Bekijk het ﬁlmpje online. a Waarom denk je dat de vulkaan – voordat hij uitbarstte – een slapende vulkaan werd genoemd? b Waarom veroorzaakte deze vulkaanuitbarsting zo veel doden? Geef drie redenen. c Waarom is het gevaarlijk om tijdens de uitbarsting mensen te redden met een helikopter? Schrijf een gevaar op voor de mens en een gevaar voor de helikopter. d Waarom zouden er twee decennia eerder nooit zo veel beelden van deze uitbarsting zijn geweest? e Zoek in de atlas op de kaart De aarde - Natuurkundig het eiland Honshu op. Is de Ontake de enige vulkaan in Japan? f Welk ander natuurverschijnsel doet zich ook veel voor in Japan?

Opdracht 2 Endogene krachten a Wat zijn endogene krachten? b Bekijk de foto op de omslag van dit katern, en ﬁguur 1.23, 1.28, 1.30 en 1.33 in de theorie. Geef bij elke foto aan wat deze te maken heeft met endogene krachten. c Welke foto uit dit hoofdstuk spreekt je het meeste aan? Waarom?

Opdracht 3 Vulkanen en aardbevingen a Schrijf zo veel mogelijk aardbevingen op die zich de laatste honderd jaar hebben voorgedaan. Zet erbij waar ze voorkwamen en, als je dat weet, wanneer. b Schrijf zo veel mogelijk vulkaanuitbarstingen op die zich de laatste honderd jaar hebben voorgedaan. Zet er de plaats of het land bij. c Vergelijk jouw antwoorden bij opdracht 3a en 3b met die van je buurman/buurvrouw. Vul je antwoorden aan. d Hebben jullie meer aardbevingen dan vulkaanuitbarstingen genoteerd of omgekeerd? Kun je dit verklaren?

Opdracht 4 Natuurrampen Bekijk in de atlas de kaart De aarde - Natuurrampen. a Met welke natuurrampen heeft Japan te maken gehad sinds 1900? b Welke van de natuurrampen in opdracht 4a is/zijn veroorzaakt door endogene krachten? c Geef een argument, dat je kunt aﬂezen uit de kaart, waarom het noodzakelijk is om zo veel kennis te vergaren over deze natuurrampen.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Start

Opdracht 5 Krachten in Nederland a Waarom zijn er in Nederland geen vulkaanuitbarstingen en nauwelijks aardbevingen? b Bekijk in de atlas de kaart Nederland - Geologie. Endogene krachten werken wel op het landschap van Nederland in. Welk symbool geeft hiervoor een verklaring? Leg je antwoord uit. c Bekijk W1. Leg uit waarom het voor de aanleg van deze tunnel van belang is iets af te weten van de endogene krachten die van invloed zijn op dit gebied. d Noteer drie beroepen of activiteiten in Nederland waarbij het belangrijk is iets af te weten van de endogene krachten die van invloed zijn op Nederland. W1

Aanleg van de Noord/Zuidlijn in Amsterdam.

Ò onthouden Ò begrijpen Ò toepassen Ò analyseren Ò evalueren Ò creëren

909524_BNWRK.indd Untitled-12 5 9

2a, 3a, 3b, 3c 1a, 1b, 1c, 1e, 1f, 4a, 4b 2b, 4c, 5a, 5b, 5c, 5d 1d, 3d 2c -

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

1.1

Titelactieve De hoofdstuk aarde

Ontstaan en opbouw van de aarde

Heet en koud gesteente Bij een vulkaan op Hawaii spuit een lavafontein van vloeibaar heet gesteente. Het stolt langzaam tot zwart basalt. Waar komt dat vloeibare gesteente vandaan? Zit dat ondiep? Mijnwerkers die overal op de wereld in mijnen koper tussen granietlagen of steenkool uithakken, werken soms wel op 700 m diepte. De temperatuur is daar niet bepaald aangenaam: 30 tot 35 °C, maar gesmolten gesteente vind je daar niet. Het binnenste van de aarde ziet er dus niet overal hetzelfde uit.

de zee verheft, dan zal zo’n ophefﬁng vroeger onder gelijke omstandigheden ook zo snel of langzaam zijn gegaan. Het heden vormt dus de sleutel tot het verleden. Processen herhalen zich gedurende de tijd. Met dit concept kunnen geologen tegenwoordig nog steeds heel veel uitleggen en verklaren.  Men weet ook dat er vroeger grote en kleine catastrofes zijn geweest die de langzame geologische cycli hebben doorbroken. Een grote meteorietinslag bijvoorbeeld, kon in een paar seconden uitgestrekte landschappen vernietigen. Grote, oude kraters zijn de stille getuigen van dergelijke inslagen. Een mens heeft dit, gelukkig, nog nooit zien gebeuren.

De kraamkamer van de aarde Het verleden van de aarde u De aarde is zo’n 4,6 miljard jaar oud. In deze onvoorstelbaar

lange tijd hebben zich veel ontwikkelingen voorgedaan. Er zijn vele oceanen en bergen gevormd. Die processen duurden miljoenen jaren. In een tijdsbestek van een mensenleven zien wij de Alpen niet hoger worden of een nieuwe oceaan ontstaan. Hoe kan men dan dergelijke oude gebeurtenissen en processen achterhalen en verklaren? Om het ontstaan van de aarde te onderzoeken, moeten geologische wetenschappers andere technieken en theorieën gebruiken dan bijvoorbeeld historici.  De Schotse geoloog Hutton heeft in de achttiende eeuw als eerste een van de belangrijkste grondbeginselen die daarbij gebruikt worden, uitgewerkt en toegepast. Het gaat om het actualiteitsbeginsel. Hutton ging ervan uit dat de processen die we nu op aarde zien, vroeger ook zo hebben gewerkt. Een rivier die zich de afgelopen decennia dieper in een dal heeft ingesleten, zal vroeger onder gelijke omstandigheden hetzelfde hebben gedaan in eenzelfde tijdsbestek. Heb je gemeten dat een klif zich de afgelopen eeuw enkele centimeters meer boven

909524_BNWRK.indd Untitled-12 6 10

u De aarde vormt slechts een heel klein onderdeel van het uit-

gestrekte heelal. Ongeveer 4,6 miljard jaar geleden ontstonden in een kleine nevel van heet gas en stof, door samentrekking en zwaartekracht, concentraties van deeltjes. De grootste massa werd het begin van een ster, onze zon. In de nevel vormden zich rondom de protozon planeetachtige lichamen. Omdat ze door de zwaartekracht onderling in botsing kwamen, werden de lichamen groter en groter. Uiteindelijk ontstonden zo acht grote planeten (ﬁguur 1.2) met manen en vele kleinere hemellichamen, die in een schijf om de zon draaien. Een van die planeten is onze aarde.  Op een heldere, donkere nacht kun je vele andere sterren aan de hemel zien staan. Miljarden van die sterren met gasnevels vormen samen met onze zon een cluster: een schijf, iets dikker in het midden, met spiraalarmen. Dit is een sterrenstelsel, ons Melkwegstelsel. In ﬁguur 1.1 zie je een voorbeeld van zo’n sterrenstelsel. Wanneer je weet dat in het heelal vele sterrenstelsels te vinden zijn, besef je een beetje hoe groot dat heelal is en hoe nietig onze planeet.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Ontstaan en opbouw van de aarde

FIGUUR 1.1

Sterrenstelsel NGC 3982. De foto is gemaakt door de Hubble-telescoop.

zon Mercurius Venus aarde Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus

FIGUUR 1.2

Het zonnestelsel: de zon met acht planeten.

Schillen u Onze aarde heeft twee belangrijke eigenschappen die een

grote rol spelen in de vorming van de continenten, oceanen en alle landschappen, zoals bergen en dalen. Allereerst vind je op het aardoppervlak vloeibaar water.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 7 11

1.1

De tweede eigenschap is de inwendige gelaagdheid van de aarde. Door onderzoek naar het gedrag van aardbevingsgolven in de aarde ontdekte men dat het binnenste van de aarde er niet overal hetzelfde uitziet, maar dat de aarde bestaat uit verschillende schillen met speciﬁeke eigenschappen. Bij het bestuderen van de eigenschappen van de schillen kijk je naar de chemische samenstelling (uit welke materialen de schillen bestaan) en een van de fysische eigenschappen (hoe hard de schillen zijn).  De chemische samenstelling: Gedurende de eerste honderd miljoen jaar van het bestaan van de aarde zorgden inslagen van meteorieten voor veel warmte, die zich ophoopte in de aarde. In de gesmolten aarde zakten zware elementen, met name ijzer en nikkel, naar de diepte. Zo ontstond een kern van ijzer en nikkel en een mantel. De buitenkant van de mantel vormde waarschijnlijk al een dunne, harde laag van lichter gesteente. Toen sloeg een zeer groot hemellichaam in op het aardoppervlak. Bij deze klap werd enorm veel materiaal van de aarde en het hemellichaam de ruimte in geslingerd, waaruit later de maan ontstond. Door de bij de klap vrijkomende warmte smolt de aarde opnieuw. Het proces van de scheiding van verschillende mineralen trad bij de afkoeling opnieuw op. De aarde is dus opgebouwd uit schillen met verschillende chemische samenstellingen.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

 Het binnenste van de aarde wordt gevormd door de aardkern, die voornamelijk uit ijzer bestaat. De temperaturen in het binnenste van de aarde liggen waarschijnlijk tussen de 5.000 en 6.000 °C (ﬁguur 1.3).  Dan komt de aardmantel, een laag die vooral bestaat uit magnesium en ijzer. Het is daar iets minder warm, maar toch altijd nog tussen de 2.800 (bij de kern) en 1.800 °C.  De buitenste, dunne laag van de aarde heet de aardkorst. Deze laag van vast gesteente komt in twee verschillende vormen voor: - De continentale korst onder de continenten met een dikte van 30 tot 70 km, bestaande uit vrij licht gesteente (onder andere veel graniet). - De oceanische korst onder de oceanen met een dikte vanaf 7 km. Deze korst bestaat uit vrij zwaar gesteente (basalt). aardkorst: 7 - 70 km continentaal: veel graniet oceanisch: basalt

De actieve aarde

oceaan

continent ha r d

lithosfeer korst en vast deel buitenmantel asthenosfeer

plastis ch binnenmantel

400 km vast

buitenkern

2.900 km vloeibaar 5.100 km

binnenkern vast

6.738 km

FIGUUR 1.4

De fysische opbouw van de aarde.

Inwendige warmte aardkern: veel ijzer km 00 3.5

2.9

6.400 km

aardmantel: veel magnesium en ijzer

FIGUUR 1.3

De chemische opbouw van de aarde.

u De aarde krijgt haar warmte van inwendige en uitwendige

bronnen.  Bij haar ontstaan uit hete nevelgassen en stof kreeg de aarde al warmte mee. Daarna hoopte de warmte die vrijkwam bij de vroegere meteorietinslagen zich in de aarde op. Een andere inwendige warmtebron wordt gevormd door de radioactiviteit van sommige gesteenten, die nog steeds warmte afgeven. Zo kan het gesteente in de loop van lange tijd door radioactief verval een paar honderd graden warmer worden. Dit heeft ervoor gezorgd dat de aarde in een tijdsbestek van 4,6 miljard jaar nog steeds niet is afgekoeld tot een koude bol.  De uitwendige warmte die afkomstig is van de zon, geeft op dit moment vele malen meer warmte aan het aardoppervlak af dan de inwendige warmte. Dit heeft gevolgen voor de uitwendige processen, de exogene krachten, die zich aan het aardoppervlak afspelen.

 Een van de fysische eigenschappen is de hardheid van de schillen. In ﬁguur 1.4 zie je de fysische opbouw van de aarde. De harde, vaste buitenlaag van de aarde noem je de lithosfeer. Deze laag omvat behalve de aardkorst het harde bovengedeelte van de mantel. Onder de oceanen is de lithosfeer dunner dan onder de continenten. De dikte loopt uiteen van 60 tot 150 km. Onder de lithosfeer ligt de asthenosfeer, een zachtere laag die reikt van 60 tot ongeveer 400 km. Deze laag is op een paar plekken bij magmahaarden gesmolten. Maar het grootste gedeelte van deze laag is plastisch gesteente. Dit moet je je voorstellen als vast gesteente dat onder invloed van druk en tijd iets stroperiger wordt en makkelijker beweegt dan de harde lithosfeer. De asthenosfeer rust op een harder deel van de mantel, de binnenmantel, die zich uitstrekt van 400 tot ongeveer 2.900 km diepte. Door de hogere druk is het gesteente daar vaster dan in de asthenosfeer. Vervolgens komt je bij de vloeibare buitenkern. De binnenste laag van de aarde ten slotte, de binnenkern, bestaat weer uit hard gesteente.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 8 12

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Ontstaan en opbouw van de aarde

1.1

Opdrachten Opdracht 2 De ouderdom van de aarde

Deelvragen 1 Hoe kunnen wij het verre verleden van de aarde bestuderen en begrijpen? 2 Hoe is de aarde ontstaan en opgebouwd?

Opdracht 1 De aarde en ons zonnestelsel a Lees in paragraaf 1.1 Heet en koud gesteente en bekijk het filmpje online. Leg aan de hand van de beelden uit waarom men vroeger dacht dat het binnenste van de aarde helemaal vloeibaar was. b Bestudeer alle theorie en de figuren van paragraaf 1.1. Leg met behulp van W2 uit hoe ons zonnestelsel is ontstaan. c Bekijk figuur 1.2 in de theorie. Welke planeten horen bij ons zonnestelsel? W2

1.1

Ontstaan van ons zonnestelsel.

a De aarde is 4,6 miljard jaar oud. Vroeger dacht men dat de aarde 6.000 jaar oud was. Waarom gingen geologen twijfelen aan deze ouderdom? Leg je antwoord uit met een voorbeeld dat niet in de tekst is genoemd. b Van welk beginsel maakt men gebruik bij het bestuderen van het geologische verleden? Leg dit beginsel kort uit aan de hand van een voorbeeld.

Opdracht 3 Schillen a De aarde is opgebouwd uit schillen. Vanuit welke twee invalshoeken (gelet op de eigenschappen van die schillen) kun je naar deze opbouw kijken? b Wat waren de oorzaken van het ontstaan van deze schillen? c Bekijk ﬁguur 1.3 en 1.4 in de theorie. Neem W3 over en vul de dikte en de hardheid van elke aardlaag in.

Opdracht 4 Inwendige warmte a Uit welke drie bronnen haalt de aarde haar inwendige warmte? b ’s Zomers is het zand op het strand in Zuid-Spanje gloeiend heet doordat het radioactief is en warmte afgeeft. Is deze stelling goed of fout? Licht je antwoord toe.

Opdracht 5 Verschillende soorten gesteenten A nevel

B concentratie tot de protozon

C ontstaan van vele planeetjes

D door botsingen ontstaan uiteindelijk negen planeten

Lees (nogmaals) Heet en koud gesteente in paragraaf 1.1. a Waar komt het vloeibare gesteente vandaan dat op Hawaï over het aardoppervlak stroomt? b Behoort het gesteente dat de mijnwerkers uit de mijnen hakken tot de oceanische korst? Licht je antwoord toe.

Kenmerken van aardlagen.

Aardlaag

Dikte van de laag in km

Hardheid van de laag

oceanische korst continentale korst lithosfeer asthenosfeer

909524_BNWRK.indd Untitled-12 9 13

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

De actieve aarde

Het ontstaan van de maan.

el m am he cha li

aarde

4,2 min. na de inslag

125 min. na de inslag

Verdieping

Opbouw van de buitenste lagen van de aarde.

diepte in km

Opdracht 6 Ontstaan van de maan a Download en print W4. Zet achter de cijfers 1 t/m 5 uit W4 het juiste bijschrift. Kies uit: A Door de gigantische inslag wordt een deel van de aarde en het hemellichaam de ruimte in geslingerd. B De aarde met scheve as en maan. C Een hemellichaam met de grootte van de planeet Mars nadert de aarde. D De aardas komt scheef te staan (23°) en de maan ontstaat uit het samengeklonterde materiaal. E Het hemellichaam raakt de aarde. b Als je naar de maan kijkt, zie je vaak grote, donkere vlekken: de zogenaamde maren. Bekijk het ﬁlmpje online. Hoe zijn de maren ontstaan? c Mare betekent zee. Is er water op de maan? d Hoe komt men dan aan deze naam?

continent 0

oceaan

100

400

Herhaling Opdracht 7 Terugblik op de paragraaf Download en print W5. Bekijk en gebruik ﬁguur 1.3 en 1.4 in de theorie. a Kleur het water van de oceaan lichtblauw. Kleur de oceanische korst rood, de continentale korst oranje en de mantel lichtgroen. Denk ook aan de legenda. b Arceer de lithosfeer en het bijbehorende legendablokje. c Zet in de asthenosfeer en het bijbehorende legendablokje stipjes. d Zet op de juiste plek in de verschillende lagen de woorden graniet (1 ×), basalt (1 ×) en magnesium en ijzer (2 ×). e Hoe heb je in W5 een indeling gemaakt op grond van de chemische samenstelling? f Hoe heb je in W5 een indeling gemaakt op grond van de fysische eigenschap?

oceaan

continentale korst

lithosfeer

oceanische korst

mantel

asthenosfeer

Ò onthouden Ò begrijpen Ò toepassen Ò analyseren Ò evalueren Ò creëren

909524_BNWRK.indd Untitled-12 10 14

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

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Het verhaal van de gesteenten

1.2

Het verhaal van de gesteenten

Granietgroeve Van oudsher hebben mensen stenen als nuttig ervaren: je kunt ze gebruiken als delfstof of als bouwsteen. In deze gigantische groeve in Vermont in de Verenigde Staten wordt graniet gewonnen. De mijn laat diepe sporen na in het landschap: loodrechte wanden gaan steil de diepte in. Het water is gifgroen. Van het gesteente kunnen vloeren en aanrechten gemaakt worden. Graniet is ooit diep in de aarde gevormd. Hoe komt het dat het hier zo dicht aan het aardoppervlak ligt?

 Een gesteente is opgebouwd uit een mengsel van mineralen en/of organische stoffen die in de natuur voorkomen. Mineralen of organische stoffen vormen dus de basisbestanddelen. Een mineraal is een verbinding die in de natuur voorkomt en die bepaalde chemische eigenschappen heeft. Zo’n chemische eigenschap kan bijvoorbeeld de kristalvorm zijn. Bij de vorming van het mineraal worden de moleculen in de meest ‘ideale’ vorm gerangschikt tot een kristal. Elk mineraal heeft zo zijn eigen kristalvorm. In ﬁguur 1.5 zie je de kristalvorm van kwarts. Voor de vorming van zo’n grote kristal is veel tijd nodig. Een andere eigenschap van mineralen is de hardheid. Krijt is bijvoorbeeld veel zachter dan het graniet uit de mijn in Vermont.  Organische stoffen zijn ontstaan uit levende organismen.

Bouwstenen u Bij de kust van Étretat, in Normandië in Frankrijk, contras-

teren de witte kliffen fel met het blauwe zeewater. In Bretagne (Frankrijk) liggen grote, roze rotsblokken op het strand. De bekende grote rotsmassa Uluru in de woestijn van Australië is rood van kleur. Dit zijn slechts drie voorbeelden van gesteenten met diverse kleuren. De lithosfeer is opgebouwd uit talloze stenen die qua kleur, samenstelling en eigenschappen verschillen.

FIGUUR 1.5

909524_BNWRK.indd Untitled-12 11 15

Kwartskristal.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

Soorten gesteenten u Al die verschillende gesteenten kun je op basis van hun ont-

staanswijze indelen in drie hoofdgroepen: stollingsgesteenten, sedimentgesteenten en metamorfe gesteenten.  Stollingsgesteenten ontstaan door afkoeling en stolling van magma. Ze zijn te verdelen in diepte- en uitvloeiingsgesteenten. Dieptegesteente ontstaat als het vloeibare magma ver onder de aardkorst heel langzaam stolt. Omdat er dan voldoende tijd en ruimte is, kunnen zich grote kristallen vormen. Het dieptegesteente graniet is een mengsel van mineralen. Witte of doorzichtige kwartskristallen, zwarte glimmers en roze veldspaatkristallen zijn kenmerkend voor dit gesteente (ﬁguur 1.6). De kristallen zijn met het blote oog zichtbaar. Graniet is de belangrijkste bouwsteen van de continenten. Uitvloeiingsgesteenten ontstaan als het hete magma bij een vulkaanuitbarsting als lava uit de krater over de hellingen van een vulkaan stroomt. Door de lage buitentemperatuur koelt de massa heel snel af en stolt. Er is geen tijd voor de vorming

FIGUUR 1.6

Graniet.

FIGUUR 1.7

Basaltrotsen bij Svartifoss op IJsland.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 12 16

De actieve aarde

van grote kristallen. Zo wordt basalt gevormd (figuur 1.7). In dit gesteente zit relatief veel ijzer en magnesium. Het gesteente is grijszwart van kleur en er zijn met het blote oog geen kristallen te onderscheiden. De oceaanbodem bestaat voor een groot deel uit basalt.  Sedimentgesteenten ontstaan wanneer afzettingen van bijvoorbeeld zand of klei in lagen worden neergelegd en samengeperst. Ze kunnen worden onderverdeeld in twee typen. Bij klastische sedimenten worden zand en klei in de zee, in meren of in riviervlakten gesedimenteerd tot dikke lagen. Door de druk van de bovenliggende lagen worden de zand- en kleilagen samengeperst tot een hard gesteente. Zand wordt op deze manier zandsteen (figuur 1.8) en klei wordt kleisteen of schalie. Organische sedimenten ontstaan door opeenhoping van organisch materiaal. Lagen kalksteen ontstaan in zee door het neerslaan van organische en anorganische kalkdeeltjes van de skeletjes van schelpen. Door de druk van bovenliggende lagen wordt kalk kalksteen. Zo bestaan de kliffen bij Étretat uit vele lagen kalksteen (figuur 1.9).  Metamorfe gesteenten ontstaan wanneer een gesteente langere tijd onder invloed van hoge druk en hoge temperatuur staat. De mineralen vallen uiteen en de moleculen organiseren zich in nieuwe kristallen. De samenstelling van het gesteente is veranderd (metamorf = van vorm veranderd). Deze processen vinden diep in de aardkorst of aardmantel plaats door de enorme druk van de bovenliggende lagen. Maar ook bij gebergtevorming of het binnendringen van magma in een laag gesteenten kan metamorfose optreden. Zo ontstaat uit kalksteen bij hoge druk en temperatuur het metamorfe gesteente marmer (figuur 1.10). Schalie of kleisteen kan op deze manier omgevormd worden tot leisteen (figuur 1.11).

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Het verhaal van de gesteenten

FIGUUR 1.8

Zandsteenlagen in Utah, V.S.

FIGUUR 1.9

Kalksteenrotsen bij Étretat in Frankrijk.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 13 17

1.2

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

FIGUUR 1.10

Marmer.

Wat een steen kan vertellen u Hoog in de bergen in Italië ligt bij Carrara een marmergroeve

(ﬁguur 1.12). Het marmer dat daar gewonnen wordt, kan je heel wat vertellen over de geologische geschiedenis van dat gebied. Je weet nu dat marmer een metamorf gesteente is, dat onder hoge druk en temperatuur uit kalksteen is ontstaan. Heel vroeger moet dit gebied een zee zijn geweest, want kalkafzettingen ontstaan in zeewater. De gevormde kalksteen werd met dikke lagen andere sedimenten bedekt en werd – inmiddels diep in de ondergrond – omgevormd tot marmer. Een metamorf ge-

FIGUUR 1.12

909524_BNWRK.indd Untitled-12 14 18

De actieve aarde

FIGUUR 1.11

Leisteen.

steente ontstaat immers bij hoge druk en temperatuur. Daarbij hebben gebergtevormende krachten ook een rol gespeeld. Het marmer vind je nu hoog in de bergen in de groeve. Het hele gebied moet dus wel enkele duizenden meters omhoog zijn gekomen. Alle gesteentelagen die boven op het marmer hebben gelegen, verdwenen in de loop der tijd door verwering en erosie. Zo kwam het marmer uiteindelijk hoog in de bergen aan de oppervlakte te liggen. De steen moet wel heel oud zijn, want al deze beschreven processen kosten erg veel tijd. Zo kun je een deel van de geschiedenis van een steen achterhalen als je wat meer weet over verschillende typen stenen.

Marmer in een groeve in de bergen in Italië.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

1.2

 Je kunt nog verder gaan en voorspellen wat er in de toekomst met het marmer zou kunnen gebeuren. Wanneer het gesteente niet wordt gewonnen en nog veel langer in de bergen zou liggen, zou het waarschijnlijk door verwering en erosie helemaal uiteenvallen. Beekjes en rivieren kunnen de kleine deeltjes meenemen naar de zee. In het zeewater bij de kust zouden de deeltjes afgezet kunnen worden tot een laag sediment. Na lange tijd zou dit laagje bedekt kunnen zijn met vele andere afzettingen. De laag wordt door de druk een hard sedimentgesteente. Een sedimentgesteente dat omgevormd werd tot metamorf gesteente, kan dus ooit weer een nieuw sedimentgesteente worden. Zo kunnen de gesteenten onder bepaalde omstandigheden van het ene hoofdtype overgaan in het andere. Deze kringloop noem je de gesteentekringloop (ﬁguur 1.13). s i e e n s e d i m e n t at i e , ero i e u w s t oll en en o p n ten

ri n g

sedimentgesteente

o 909524_BNWRK.indd Untitled-12 15 19

ieu w

sto llen

t hi

w ver

sed en

metamorf gesteente

dr uk

en d

FIGUUR 1.13

e pn

er os

t hit

ruk

stollingsgesteente

imenta tie

we v er

e en elt sm

21 13:52

Het verhaal van de gesteenten

, in g er

De gesteentekringloop.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

1.2

De actieve aarde

Opdrachten Opdracht 5 Kalkrotsen

Deelvragen

Bekijk figuur 1.9 in de theorie. Gebruik de atlas. a Waar ligt Étretat precies? b Uit welk hoofdtype en subgroep van gesteente bestaat het gesteente van deze kust? c Welk ‘bewijs’ voor het hoofdtype van het gesteente kun je aflezen uit figuur 1.9?

3 Welke soorten gesteenten komen voor op aarde? 4 Wat zegt een gesteente over de geologische geschiedenis van een gebied?

Opdracht 1 Mineralen Bestudeer alle theorie van paragraaf 1.2 en bekijk de figuren. a Wat is een gesteente? b Bij kristallisatie groeperen de kristallen van een bepaald type mineraal zich onder gunstige omstandigheden tot de meest ideale vorm. Welke kristalvorm heeft kwarts (figuur 1.5)? c Wat zijn de twee voorwaarden voor het ontstaan van dit grote kwartskristal? d Bekijk figuur 1.6. Is graniet een mineraal? Leg je antwoord uit.

Opdracht 2 Dimensies Lees vaardigheid 22 Verschijnselen of gebieden bekijken vanuit verschillende dimensies in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. Lees ook Granietgroeve in paragraaf 1.2. a Leg uit hoe je de winning en het gebruik van graniet vanuit drie verschillende dimensies kunt benaderen. b Koper wordt via mijnbouw in diepe schachten gewonnen. Graniet wordt meestal aan de oppervlakte afgegraven. Geef voor dit verschil een verklaring vanuit de fysische dimensie en een vanuit de economische dimensie.

Opdracht 3 Metamorfose

Bekijk ﬁguur 1.11 en 1.13 in de theorie. a Wat wordt onder de gesteentekringloop verstaan? b Hoog in de Alpen in Zwitserland vind je leisteen (ﬁguur 1.11). Beschrijf hoe deze steen is gevormd, wat ermee is gebeurd en wat ermee zal gebeuren. Om dit verhaal te vertellen, zet je de volgende uitspraken in de goede volgorde. 1 De bovenliggende lagen eroderen en verdwijnen. 2 Klei wordt kleisteen. 3 De leisteen wordt door het weer aangetast en vergruist. 4 De kleideeltjes komen in zee terecht. 5 Leisteen komt aan de oppervlakte in de bergen. 6 Een rivier voert kleideeltjes mee. 7 De kleine deeltjes worden weer door de rivieren afgevoerd naar de zee. 8 Door de druk van de lagen en gebergtevorming wordt kleisteen leisteen (metamorfose). 9 Het gebied wordt door gebergtevorming omhoog gedrukt. 10 De kleilaag wordt bedekt door dikke lagen sedimenten.

Verdieping

a Wat is een metamorf gesteente? b Onder welke drie omstandigheden kan metamorfose optreden?

Opdracht 7 Los sediment en vast gesteente a Leg uit waarom de Nederlandse kust uit losse sedimenten bestaat en die bij Étretat (ﬁguur 1.9) uit vast gesteente. Betrek in je antwoord de ontstaanswijze van de gebieden. b Leg uit hoe het komt dat het gesteente bij Étretat zo hoog boven de zee uittorent.

Opdracht 4 Type gesteente a Zet de cijfers 1 t/m 7 uit W6 onder elkaar en zet er het juiste type gesteente achter (hoofd- en eventueel subtype). b Zet achter elk type gesteente in 4a een bijpassend voorbeeld uit de ﬁguren in paragraaf 1.2. W6

Opdracht 6 Het verhaal van een steen

Voorkomen van verschillende soorten gesteenten. vulkaan berg

zee

1 2

magma

909524_BNWRK.indd Untitled-12 16 20

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Het verhaal van de gesteenten

1.2

Gesteentesoorten.

Hoofdgroepen

Subgroepen

Voorbeeld

gesteenten

Herhaling Opdracht 8 Terugblik op de paragraaf a Download en print W7. Vul in W7 in de kolom Hoofdgroepen de namen van de hoofdgroepen van de gesteenten in. b Vul achter de hoofdgroepen de juiste subgroepen in. c Noteer in de kolom Voorbeeld van elke subgroep een voorbeeld van een gesteente.

Ò onthouden Ò begrijpen Ò toepassen Ò analyseren Ò evalueren Ò creëren

909524_BNWRK.indd Untitled-12 17 21

1a, 3a, 3b, 5a, 6a 1b, 1c, 5b, 8a, 8b, 8c 1d, 5c 2a, 2b, 4a, 4b, 6b, 7a, 7b -

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

1.3

De actieve aarde

Schuivende continenten

Duiken in een breuk Voorzichtig laat de duiker zich bij Thingvellir op IJsland in het ijskoude water zakken. Hij verdwijnt in een zeer diepe, smalle kloof met steile rotswanden. Rechts kan de duiker de Euraziatische plaat aanraken, links de Amerikaanse. Vanuit deze kloof, die een onderdeel is van een groot systeem in de Atlantische Oceaan, beweegt Amerika zich naar het westen en Europa naar het oosten. Zo zullen de Atlantische Oceaan en de kloof op IJsland steeds breder worden. Hoe kan dat?

logen dus veel ouder zijn. Met behulp van deze dateringsmethoden en het veelvuldig vergelijken van gesteenten over de hele wereld kon men een geologische tijdschaal opstellen (ﬁguur 1.15). Elke periode in die tijdschaal komt overeen met een serie gesteenten en kenmerkende fossielen (gidsfossielen). De tijdsindeling was relatief. Men wist dat gesteenten en fossielen ouder of jonger zijn dan andere gesteenten, maar een exacte datering was nog niet bekend.

De leeftijd van de aarde u Volgens de bijbel zou de aarde ongeveer zesduizend

jaar oud zijn. In de negentiende eeuw begonnen met name geologen anders naar de ouderdom van de aarde te kijken. Ze onderzochten gesteenten en bestudeerden de geologische processen die zich op aarde voordoen. Daarbij kwamen ze tot twee conclusies. 1 Alle sedimenten worden in horizontale beddingen afgezet. Als de lagen geplooid zijn, weet je dat ze door druk zijn vervormd, nadat ze eerst horizontaal zijn neergelegd. 2 Als lagen sedimenten op elkaar liggen, is de onderliggende laag ouder dan de bovenliggende. Dit heet het principe van superpositie (ﬁguur 1.14).  Met behulp van deze twee principes kon men de relatieve ouderdom van gesteenten bepalen. Sedimenten die horizontaal zijn neergelegd, kunnen bij de vorming van gebergten vervormd worden en omhoog worden gedrukt. Daarna worden ze door erosie weer deels afgesleten. Al die processen duren erg lang, langer dan zesduizend jaar. De aarde moest volgens de geo-

909524_BNWRK.indd Untitled-12 18 22

FIGUUR 1.14

Grand Canyon, V.S.: de onderliggende gesteentelagen zijn ouder dan de bovenliggende lagen.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Schuivende continenten

tijdperk

leeftijd in miljoenen jaren

Holoceen is van 10.000 jaar geleden tot nu.

Holoceen

era periode Kwartair Kenozoïcum

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

Pleistoceen 1,8

1,8 zeezoogdieren

Tertiair

1.3

 In de twintigste eeuw ontdekte men dat je met het radioactieve verval van bepaalde elementen in gesteenten de absolute ouderdom van die gesteenten kunt bepalen. Na onderzoek van vele gesteenten over de hele wereld heeft men in Australië de tot nu toe oudste steen gevonden: ongeveer 4,4 miljard jaar oud. De wetenschappers komen op grond daarvan tot een ouderdom van de aarde van ongeveer 4,6 miljard jaar oud. De relatieve geologische tijdschaal kon sindsdien verﬁjnd en aangepast worden. Bij de tijdsperioden staan nu ook de jaren en daarmee is het een absolute tijdschaal geworden.

eerste apen vleermuizen

zoogdieren verspreiden zich wereldwijd

Mesozoïcum

Krijt

u De Engelse ﬁlosoof en wetenschapper Francis Bacon

bloeiende planten verspreiden zich wereldwijd

144 Jura

eerste naaldbomen

208

eerste vogels

Trias zoogdieren

245

De schuivende continenten van Wegener

dinosaurussen

Perm 286 Carboon uitgestrekte moerassen en wouden 360

beschreef in 1620 al de overeenkomst in kustvorm van ZuidAmerika en Afrika. De beide continenten leken als stukjes van een legpuzzel in elkaar te passen. Niemand begreep in die tijd hoe die continenten van elkaar losgerukt hadden kunnen worden en waardoor ze nu zo ver van elkaar lagen. Omstreeks 1915 werd de discussie over de vormovereenkomsten tussen de oostkust van Zuid-Amerika en de westkust van Afrika weer nieuw leven ingeblazen. Een Duitse meteoroloog, Alfred Wegener, kwam met nieuwe bevindingen.  De ﬂora en fauna op de verschillende continenten vertonen zo veel overeenkomsten dat ze ooit aan elkaar vastgezeten moeten hebben. Wegener onderbouwde deze bewering onder andere door te wijzen op de verspreiding van een zoetwaterreptiel, de mesosaurus (ﬁguur 1.16).

Devoon Paleozoïcum

eerste reptielen 408 Siluur gewervelde dieren komen aan land

438

Ordovicium

de lystrosaurus, een landreptiel uit het Trias

Afrika

India Zuid-Amerika

eerste vissen

Australië

eerste insecten 505

eerste landplanten schelpdieren

Cambrium

Antarctica de cynognathus, een landreptiel uit het Trias, was ongeveer 3 m lang

570

FIGUUR 1.16

Proterozoïcum

de mesosaurus was een zoetwaterreptiel

de varen glossopteris kwam op alle zuidelijke continenten voor

Vindplaatsen van fossielen op de zuidelijke delen van Pangea.

ongewervelde zeedieren 2500

Archaïcum

eerste algen (stromatolieten)

4600

FIGUUR 1.15

909524_BNWRK.indd Untitled-12 19 23

Geologische tijdschaal.

 De gesteenten in Zuid-Amerika en Afrika sluiten op elkaar aan. De grenzen tussen de verschillende gesteenten en gebergteketens lopen van Zuid-Amerika bijna naadloos door in Afrika, wanneer je deze continenten aan elkaar zou leggen.  Er zijn aanwijzingen gevonden dat grote delen van verschillende continenten in dezelfde tijd onder koude omstandigheden bedekt zijn geweest met een grote ijskap. Dat kun je alleen verklaren als je ervan uitgaat dat deze gebieden ooit dicht bij elkaar hebben gelegen.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

Wegener kwam tot de conclusie dat de continenten Afrika en Zuid-Amerika aan elkaar vast hebben gezeten en dat ze ten opzichte van elkaar hebben bewogen. Ooit vormden de continenten een aangesloten supercontinent dat hij Pangea noemde. Wegener werd in die tijd door geologen niet geloofd. Zijn ideeën weken te sterk af van de gangbare ideeën over de aarde. Hij kon bovendien geen verklaring geven voor de beweging van de continenten. Welke kracht was groot genoeg om de continenten dwars door oceanische bodem heen te trekken? Dertig jaar na zijn dood kwamen er nieuwe aanwijzingen dat Wegener het toch bij het rechte eind had.

De actieve aarde

heid, maar ook gesteenten waarbij het magnetische noorden overeenkomt met de huidige Zuidpool.  Geologen onderzochten vervolgens het magnetisme van gesteenten van de oceaanbodem. Ze vonden een afwisselend patroon in het magnetisme – zoals in ﬁguur 1.17 te zien is – voor het gebied ten zuiden van IJsland. Gebieden waarbij het magnetische noorden niet afweek van de huidige positie werden afgewisseld met gebieden waarbij het magnetische noorden volledig afweek van de huidige positie. Het patroon aan weerszijden van de oceanische bergrug was perfect symmetrisch. ºW.L. 32

Paleomagnetisme

000

Oceaan

IJSLAND 1.000

500

00 m

–2.0

ea an

dat midden in de Atlantische Oceaan van noord naar zuid een bergketen van duizenden kilometers lengte loopt. Dit kon weleens de sleutel zijn voor de schuivende continenten.  Rond diezelfde tijd werd een nieuw onderzoeksmiddel toegepast: het paleomagnetisme. Met deze methode kan de richting van het aardmagnetische veld in oude gesteenteformaties worden vastgesteld. De aarde is een enorme magneet met een vloeibare buitenkern van ijzer. Door de draaiing van de aarde om haar as wordt een aardmagnetisch veld opgewekt. Op dit moment wijst het magnetische veld naar het magnetische noorden, vlak bij de Noordpool. Dit magnetische noorden ligt niet altijd op dezelfde plek. Soms verandert de magnetische noordpool in relatief zeer korte tijd (vijfduizend tot tienduizend jaar) in de zuidpool en andersom. In veel stollingsgesteenten zitten ijzerhoudende mineralen. Wanneer gesteente ergens op aarde stolt, richten de mineralen zich naar het heersende magnetische veld, dus naar het magnetische noorden van dat moment. Zo vond men gesteenten met een normale magnetische gericht-

he tisc lan

–2.

u Rond 1960 had men met echopeilingen op zee ontdekt

sch nti Atla

FIGUUR 1.17

c eO

100

59 200 km

ºN.B.

Het magnetische veld aan weerszijden van de mid-oceanische rug ten zuiden van IJsland.

bron thema: http://eqseis.geosc.psu.edu/~cammon/HTML/Classes/IntroQuakes/Notes/Images_specific/ocean_age.gif

leeftijd in miljoenen jaren 0 - 10

60º N.B.

NOORDAMERIKA

30º N.B.

EUROPA

90 - 120

10 - 30

120 - 150

30 - 60

150 - 180

60 - 90

ouder dan 180

AZIË

AFRIKA 0º

ZUIDAMERIKA AUSTRALIË

30º Z.B. A

60º Z.B.

ANTARCTICA FIGUUR 1.18

909524_BNWRK.indd Untitled-12 20 24

2.000

4.000 km

Ouderdom van de oceaanbodem in miljoenen jaren.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Schuivende continenten

1.3

De oceaanbodem spreidt zich uit 1

u Uit de resultaten van allerlei onderzoeken bleek dat op

die langgerekte bergruggen bij een grote breuklijn magma omhoogkomt en stolt. Zo wordt een bergrug gevormd van jong gesteente. Verder van de bergrug vandaan wordt het gesteente van de oceaanbodem aan beide zijden ouder (ﬁguur 1.18).  Op de bergrug op de oceaanbodem, de mid-oceanische rug, wordt dus nieuwe oceanische lithosfeer gevormd die vanuit het midden steeds verder aangroeit. De oceaan wordt zo, naar twee kanten toe, steeds breder. De platen bewegen zich dus steeds verder van de rug vandaan. Dit noem je ook wel seafloor spreading. Amerika en Europa hebben dus vroeger tegen elkaar aan gelegen.  Satellieten die tegenwoordig de afstanden tussen de continenten zeer nauwkeurig kunnen meten, laten ook zien dat de Atlantische Oceaan elk jaar iets breder wordt. Zo kan de duiker op IJsland uit de inleiding zich bewegen in de breuklijn tussen de twee platen bij de oceanische rug. De juistheid van de theorie van Wegener over de vroegere ligging van de continenten is hiermee bewezen. En met de bevindingen over het ontstaan van nieuwe oceaanbodem kan de beweging van de continenten nu ook verklaard worden. Wegener wordt daarom tegenwoordig gezien als de grondlegger van de theorie van de schuivende continenten of de platentektoniek.

asthenosfeer 4 mantel

buitenkern

1 2 3 4

lithosfeer wordt gevormd door magma dat aan het aardoppervlak onder zee stolt lithosfeer koelt af door de spreiding afgekoelde lithosfeer zakt de diepte in heet magma stijgt langzaam op richting aardoppervlak langzaam bewegend magma in de asthenosfeer en de mantel

FIGUUR 1.19

Convectiestromen in de aardmantel.

De motor van de plaatbewegingen u Een bewegende plaat bestaat niet alleen uit aardkorst, maar

omvat ook het harde gedeelte van de aardmantel. Het gaat dus om de lithosfeer. De beweging van de platen wordt aangedreven door de inwendige hitte van de aarde.  Door de hitte in het binnenste van de aarde stijgt heet gesteente heel langzaam in de mantel op (enkele centimeters per jaar) richting aardoppervlak. Het smelt door de verminderde druk tot magma en koelt langzaam af tot heet plastisch gesteente. Op een aantal plekken zal de lithosfeer door de druk van de hete bel magma breken. Zo kan het hete magma via deze breuken aan de oppervlakte komen in de vorm van vulkanisme. Meestal is de lithosfeer te hard om plaats te maken voor de omhoogkomende bel heet gesteente. Dan verspreidt het hete materiaal zich onder de harde lithosfeer naar twee kanten (ﬁguur 1.19). De platen lithosfeer worden traag door deze bewegende plastische asthenosfeer meegevoerd. Het magma koelt langzaam af en zal weer naar de diepte zakken. Wetenschappers denken tegenwoordig dat deze stroming zeer diep, tot aan de aardkern, plaatsvindt. Daarna welt het warme gesteente weer op. Deze kringlopen van warm, traag bewegend gesteente worden convectiestromen genoemd. Zij zorgen mede voor een langzame afkoeling van de aarde.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 21 25

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

1.3

Opdrachten c Wat stellen in figuur 1.17 in de theorie de gekleurde gebiedjes aan weerskanten van de mid-oceanische rug voor? d Hoe worden de gebieden die in perioden met omgekeerd magnetisme zijn gevormd, in deze figuur aangegeven? e Leg met behulp van figuur 1.17 uit hoe deze kaart een ondersteuning vormt voor de theorie van de spreiding van de continenten.

Deelvragen 5 Hoe oud is de aarde en hoe kunnen we dat meten? 6 Welke theorieën bewijzen de beweeglijkheid van de platen?

Opdracht 1 Geologische tijdschaal Lees alle theorie van paragraaf 1.3 en bekijk de bijbehorende figuren. a Vergelijk figuur 1.15 in de theorie met de atlaskaart De aarde - Geologie, Geologische tijdschaal. Hoe heet de oudste periode in deze geologische tijdschaal en van wanneer tot wanneer duurde deze periode? b Vergelijk de tijdtafel van figuur 1.15 met de atlaskaart Europa - Fysisch milieu, Geologie en tektoniek. Noteer drie gebieden in Europa waar afzettingen uit die oudste periode voorkomen. c Uit welke periode (met jaren) dateren de meeste afzettingen die in Nederland voorkomen?

Opdracht 2 Wegener a Welke drie aanwijzingen had Wegener voor zijn theorie dat Amerika vroeger aan Afrika heeft vastgezeten? b Licht aan de hand van ﬁguur 1.16 in de theorie een van deze aanwijzingen toe met een concreet voorbeeld. c Bekijk W8. Welke continenten hebben te maken gehad met een gelijktijdige vergletsjering? d Vergelijk W8 met de atlaskaart De aarde - Geologie, Verschuiving van de continenten. Hoe lang geleden heeft die vergletsjering plaatsgevonden? e Hoe wordt het gebied genoemd waarin alle continenten nog aan elkaar vast zaten? f Hoe heet de grote zee aan de oostkant van dat gebied? W8

Vergletsjerde gebieden. 60°

20°

80°

40°

0°

40°

80°

120°

0°

160°

20° 40° 60°

gebieden bedekt met ijs

Opdracht 3 Magnetisme a Wat is paleomagnetisme? b In wat voor type gesteente kun je het paleomagnetisme onderzoeken?

909524_BNWRK.indd Untitled-12 22 26

Opdracht 4 Ouderdom oceaanbodem Bekijk ﬁguur 1.18 in de theorie en gebruik in de atlas de kaart De aarde - Natuurkundig. a Welk landschapselement ligt in de Atlantische Oceaan bij het roodgekleurde gebied? b Schat met behulp van de schaalverdeling van de kaart in hoe lang deze bergketen is. c Hoe jong is dat gebied? d Bekijk het gebied tussen Zuid-Amerika en Afrika. Waar liggen de oudste afzettingen van de oceaanbodem en hoe oud zijn deze afzettingen? e Beschrijf het proces dat voor het patroon van ouderdom van gesteenten, zichtbaar in de Atlantische Oceaan, gezorgd heeft.

Opdracht 5 Breuk op IJsland Lees in paragraaf 1.3 Duiken in een breuk en bekijk de openingsfoto. Bekijk het ﬁlmpje online. Lees vaardigheid 7 Voorspellende vragen in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. a Wat voor type breuk is er op de openingsfoto te zien? b Beantwoord de volgende voorspellende vraag: Wat zal er in de toekomst met de kloof op IJsland gebeuren? c Noteer het voorspellende principe bij de verwachting die je geschetst hebt in opdracht 5b. d Uit wat voor type gesteente bestaan de wanden van de kloof op de foto? Leg je antwoord uit.

Opdracht 6 Fossielen en gesteenten

40°

120°

De actieve aarde

a Gebruik ﬁguur 1.14 uit de theorie. Welke vorm van ouderdom wordt met het principe van superpositie gemeten? Licht je antwoord toe. b Bekijk W9. Je ziet van twee gebieden een doorsnede met verschillende kalksteen- en zandsteenlagen. In de lagen 2 t/m 5 van gebied A zitten gidsfossielen. Waardoor zijn de lagen in gebied A geplooid? c Wat kun je zeggen over de ouderdom van het fossiel in gesteentelaag 2 ten opzichte van de ouderdom van het fossieltype in gesteentelaag 3 in gebied A? Licht dit toe met het principe van superpositie. d Zijn er gesteentelagen aan te wijzen in gebied B die even oud zijn als bepaalde lagen in gebied A? Zo ja, om welke lagen gaat het dan (bij B en bij A)? Licht dit toe. e Wat zou je moeten doen om in gebied A de absolute ouderdom van gesteentelaag 1 te achterhalen?

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Schuivende continenten

Doorsneden van twee gebieden (A en B) met graniet en lagen zand- en kalksteen met gidsfossielen.

gebied A

2 graniet

Herhaling Opdracht 8 Terugblik op de paragraaf

gebied B

1.3

Lees de deelvragen van deze paragraaf door. Geef bij elke figuur in de theorie van paragraaf 1.3 aan bij welke deelvraag die figuur past. Geef daarbij bij elke figuur een korte toelichting.

Verdieping Opdracht 7 Relatieve ouderdom In W10 zijn verschillende gesteentelagen afgebeeld, met letters erin. Bovendien worden ook twee geologische processen met een letter aangeduid. a Welke laag is de oudste? Zet de letter die in die laag staat als laatste letter in je schrift. Zet voor die laatste letter de letter van de een na oudste laag dan wel gebeurtenis, en zo verder. Welk woord lees je nu van links naar rechts? b Welk geologisch proces stelt de letter E voor? En de letter R? c In de legenda van W10 staan de namen van de typen gesteenten. Welk hoofdtype van gesteente is hier oververtegenwoordigd? W10

Geologische doorsnede van een gebied.

R A

E F kleisteen

schalie

zandsteen

kalksteen

graniet

Ò onthouden Ò begrijpen Ò toepassen Ò analyseren Ò evalueren Ò creëren

909524_BNWRK.indd Untitled-12 23 27

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

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

1.4

De actieve aarde

Plaatgrenzen en aardbevingen

Nepal beeft

Richter en Mercalli u De meeste van de duizenden aardbevingen per jaar voel je

In april 2015 werd Nepal, en met name de hoofdstad Kathmandu, getroffen door een zware aardbeving. Meer dan 600.000 woningen stortten in of werden beschadigd. Reddingswerkers zochten dagen naar overlevenden. Soms werd nog iemand levend onder het puin vandaan gehaald, maar er vielen uiteindelijk 9.000 doden te betreuren. In de Kathmanduvallei zijn daarnaast vele culturele en historische gebouwen verloren gegaan. Een Nepalees schreef op Facebook: ‘Behalve talloze levens hebben we belangrijke onderdelen van ons culturele erfgoed en van onze geschiedenis verloren.’

niet. Die zijn alleen met een seismograaf, dicht in de buurt van het epicentrum, te meten. Soms zijn de bevingen echter zeer krachtig. Denk maar aan de vernietigende aardbeving in Nepal, of die in Haïti in 2010. schaal van Richter magnitude

schaal van Mercalli intensiteit

buitengewoon catastrofaal - algehele verwoesting, XII XI scheuren in rotsen, verandering in landschap, talloze aardverschuivingen XI

8 X

Aardbevingen

u De lithosfeer van de aarde bestaat uit zes grote en veel

IX VIII

kleine platen. Soms bevat een plaat alleen een stuk oceaan of een stuk continent, maar er zijn ook platen waarop zowel een continent als een stuk oceaan liggen. De platen bewegen ten opzichte van elkaar. Aan de randen bevinden zich instabiele zones, breuklijnen, waar allerlei heftige verschijnselen kunnen optreden. Nepal ligt op zo’n breuklijn. De gesteentelagen kunnen lange tijd onder druk komen te staan. De energie hoopt zich op en na verloop van tijd kan de laag breken of opschuiven. Het verschuiven van de gesteenten langs de breuklijn veroorzaakt trillingen. Dit is een aardbeving. De plaats van de beving in de aardkorst of de aardmantel heet het hypocentrum. De trillingen, ook wel seismische golven genoemd, verplaatsen zich naar het aardoppervlak. Direct boven het hypocentrum, aan het aardoppervlak, ligt het epicentrum. Daar wordt de beving over het algemeen het heftigst gevoeld en is de schade meestal het grootst.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 24 28

VII 5

VI V

4 IV 3

III II

2 I

catastrofaal - algehele verwoesting van gebouwen, rails verbuigen, ondergrondse leidingen vernield vernietigend - verwoesting van veel gebouwen, grondverplaatsingen en scheuren in de aarde verwoestend - veel gebouwen zwaar beschadigd, funderingen en ondergrondse pijpleidingen beschadigd vernielend - paniek, algehele schade aan gebouwen, zwakke bouwwerken gedeeltelijk vernield zeer sterk - veel gebouwen beschadigd, schoorstenen vallen om, golven in vijvers, kerkklokken luiden vanzelf sterk - schrikreacties, voorwerpen in huis vallen om, bomen bewegen, zwakke huizen beschadigd vrij sterk - door allen gevoeld, hangende voorwerpen bewegen matig - door velen gevoeld, trilling als van zwaar verkeer, rammelende ramen en deuren licht - door enkele personen gevoeld, trilling als voorbijgaand verkeer zeer licht - onder gunstige omstandigheden gevoeld alleen door seismograaf geregistreerd

FIGUUR 1.20

De schalen van Richter en Mercalli.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

Deze bevingen werden bijna overal op de wereld gemeten en werden in een zeer groot gebied gevoeld. De kracht van de aardbevingen kan dus sterk variëren. De wetenschapper Richter heeft een logaritmische schaal bedacht om de vrijgekomen energie bij aardbevingen aan te geven (ﬁguur 1.20). Een beving met magnitude 4 is op de schaal van Richter tien keer zo sterk als een beving met magnitude 3 en dus honderd keer zo sterk als een beving met magnitude 2.  De gemeten magnitude zegt niet altijd iets over de schade in een gebied. Dichtbevolkte gebieden zullen meer schade ondervinden van een aardbeving met kracht 6 op de schaal van Richter dan een zeer dunbevolkt gebied. Bij zacht gesteente, en zeker bij gesteente dat is verzadigd met water, is de intensiteit van de beving groter dan bij hard gesteente. En ondiepe aardbevingen veroorzaken meer schade dan diepe aardbevingen. Daarom gebruikt men ook wel een andere schaal, de schaal van Mercalli, die de intensiteit en de schade van een mogelijke beving in een bepaald gebied aangeeft (ﬁguur 1.20).

Het nieuw gevormde basalt duwt het oudere stollingsgesteente opzij. Door de zwaartekracht zakt het materiaal van de midoceanische rug en wordt het steeds verder weggeduwd door nieuw magma dat op de rug aan de oppervlakte komt. Dit proces heet ridge push (ﬁguur 1.22). Op deze manier wordt nieuwe, oceanische korst gevormd. De vulkanen die uit de gestolde lava op de oceanische rug zijn gevormd, zijn niet explosief van aard. De aardbevingen die bij deze wijkende plaatbeweging of door het vulkanisme worden veroorzaakt, zijn over het algemeen zwak. De druk is niet zo hoog. mid-oceanische rug bij divergente breuklijn

oce ani sch e

continentale plaat

t laa

Divergente breuken

de zwaartekracht duwt de plaat van de mid-oceanische rug vandaan (ridge push)

u Aardbevingen doen zich vaak voor in gebieden waar de

de duikende lithosfeer trekt de oceanische plaat de diepte in (slab pull)

platen aan elkaar grenzen en ten opzichte van elkaar bewegen. Figuur 1.21 laat de platen met hun bewegingsrichting zien. Wat opvalt, is dat de platen zich grofweg gezien op drie manieren ten opzichte van elkaar verplaatsen. Dit leidt tot drie typen begrenzingen, breuklijnen, tussen de platen.  Bij een divergente plaatgrens bewegen de platen van elkaar af. Dit zijn meestal twee oceanische platen. Denk daarbij bijvoorbeeld aan de Midden-Atlantische Rug. Daar wordt door opstuwing van gestolde lava een bergrug onder zee gevormd. 0

plaatrand

1.500

FIGUUR 1.22

Divergente en convergente breuklijnen, ridge push en slab pull.

 Soms scheuren twee continentale platen. De divergente breuklijn die daarbij ontstaat, is te herkennen aan een gebied dat in de breukzone wegzakt, de slenk. Het deel dat omhoog komt, heet een horst. Het geheel wordt een breukgebergte genoemd.

3.000 km

bewegingsrichting plaat vulkaan verwoestende aardbeving 7,9 relatieve plaatbeweging in cm per jaar

5,8

1,8

5,4 NOORD-AMERIKAANSE PLAAT

EURAZIATISCHE PLAAT 7,6

7,4

7,9

6,9 5,5

5,4

2,8 5,6

FILIPIJNSE PLAAT PACIFISCHE PLAAT

11,7

COCOSPLAAT

evenaar

10,5

16,1

4,0 10,3

tOos

7,4

FIGUUR 1.21

909524_BNWRK.indd Untitled-12 25 29

10,1

7,0 NAZCAPLAAT

7,4 3,7

ANTARCTISCHE PLAAT

18,3

7,1

INDISCH-AUSTRALISCHE PLAAT

7,4

ANTARCTISCHE PLAAT

1,6

ARABISCHE PLAAT

AFRIKAANSE PLAAT

2,0

3,8

ZUID-AMERIKAANSE PLAAT 11,1

1,6

4,0 1,3

7,7 5,7

2,5 M id de n

9,2

cifis che Rug

3,7

6,2

EURAZIATISCHE PLAAT

2,3

g Atlantische Ru

21 13:52

1.4

Plaatgrenzen en aardbevingen

3,3

De belangrijkste platen en hun bewegingsrichting.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

FIGUUR 1.23

De breuk bij Thingvellir, de divergente breukzone op IJsland. De kloof heet Almannagjá, en wordt begrensd door twee platen.

 Bij Thingvellir, op IJsland, drijven de Amerikaanse plaat en de Euraziatische plaat uit elkaar met een snelheid van gemiddeld 2 cm per jaar. De bodem zakt met 1 cm per jaar de diepte in. De scheur is goed te zien in het landschap (ﬁguur 1.23). Ook al wisten de IJslanders vroeger niets over de bewegende platen, het is voor hen al eeuwenlang een bijzondere plek. Hier kwam al vanaf het jaar 930 het parlement bijeen om democratisch te vergaderen. Soms vult de slenk zich met water, zoals je ziet op de openingsfoto van paragraaf 1.3.

Convergente breuken u Wanneer er in het midden van de oceanen continu nieuwe

lithosfeer wordt gevormd, moeten er ook plaatsen zijn waar lithosfeer verdwijnt. De oppervlakte van de aarde wordt immers niet groter. Dit verdwijnen van lithosfeer gebeurt bij botsingen van platen. De breuklijn bij botsende platen heet een

909524_BNWRK.indd Untitled-12 26 30

De actieve aarde

convergente plaatgrens. Daarbij zijn, afhankelijk van het type plaat, drie variaties mogelijk.  Een oceanische plaat botst tegen een continentale plaat. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij Chili (ﬁguur 1.21). Hoewel de oceanische plaat dunner is, is hij zwaarder. Het stollingsgesteente basalt van de oceanische plaat heeft een grotere soortelijke massa dan het gesteente graniet dat veel voorkomt op de continenten. De zware oceanische plaat duikt bij de botsing onder de continentale plaat (ﬁguur 1.24). Dit proces heet subductie. De convectiestroom in de asthenosfeer trekt de plaat als het ware tot zo’n 700 km de diepte in. Door deze slab pull wordt ook een deel van de rand van de continentale plaat meegesleurd. Er ontstaat een diepe kloof in de zeebodem, een diepzeetrog. De oceanische lithosfeer die schuin onder de continentale lithosfeer is gezakt, zal in de diepte smelten. Magmabellen stijgen in de mantel omhoog en koelen weer af. Een deel van het magma zal langzaam stollen waardoor de continentale korst van onder aangroeit met graniet. De bergen en vulkanen vormen

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

een langgerekte bergketen op het continent, evenwijdig aan de trog en de breuklijn (ﬁguur 1.24). Op deze manier is de langgerekte bergketen de Andes gevormd. De aardbevingen bij deze convergente breuklijnen met botsende platen kunnen zeer zwaar zijn. continent

1.4

sedimenten

diepzeetrog

plaat B

plaat A

vulkanen en bergen

trog oceaan

sedimenten in zee

sedimenten in diepe oceaan ocean ische

asthenosfeer

FIGUUR 1.24

litho sfe er sla bp ul l

aardmantel le nta ine er c o nt osfe li th

21 13:52

Plaatgrenzen en aardbevingen

opstijgend magma

Subductie bij een continentale en een oceanische plaat.

 Een oceanische plaat botst tegen een andere oceanische plaat. De oudste oceanische plaat heeft langer kunnen afkoelen en heeft daardoor een hogere dichtheid. Deze plaat is zwaarder en zal dus onder de jongere oceanische plaat duiken. Ook hier ontstaan een diepzeetrog en gebergten met vulkanen (ﬁguur 1.25). Deze liggen niet op een continent, maar vormen een eilandenboog, zoals de eilanden van de Filipijnen. Ook hier kunnen zich zware aardbevingen voordoen. vulkanische eilandenboog

oceanische korst

su bd u

lithosfeer ne zo ie ct

asthenosfeer

Convergentie van twee oceanische platen.

 Een continentale plaat botst tegen een andere continentale plaat. Een goed voorbeeld hiervan is de begrenzing tussen India en de Euraziatische plaat. Bij deze convergente breukzone zijn de platen ‘even zwaar’ of beter gezegd: ‘even licht’. Want de continentale lithosfeer is, ondanks de grotere dikte, minder zwaar dan een oceanische plaat. Geen van beide continentale platen zal de diepte in duiken. Ze blijven ‘drijven’ op de zachtere asthenosfeer. Het gesteente smelt niet, dus er ontstaan geen vulkanen. Omdat de platen verfrommeld worden, ontstaat er een hoog gebergte, waarbij de lithosfeer erg dik wordt (ﬁguur 1.26). Gesteenten kunnen door de hoge druk en temperatuur geplooid worden en een metamorfose ondergaan. Lagen die diep in de ondergrond liggen, kunnen door deze krachten honderden tot duizenden meters omhoogkomen. Zo zijn de hoge bergen van de Himalaya gevormd. Je noem dit een plooiingsgebergte. Door de wrijving van de botsende platen kunnen hier zeer heftige aardbevingen voorkomen. Dat heb je al kunnen lezen in de inleiding over de gevolgen van de aardbeving in Nepal in april 2015.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 27 31

plaat B

plaat A

restant van de oceanische plaat die voor het continent van plaat B uit schoof

FIGUUR 1.26

De vorming van een gebergte door botsende continentale platen.

Tsunami u Bij de typen convergente bewegingen waarbij een oceani-

trog

zeeniveau

FIGUUR 1.25

geplooide en deels gemetamorfoseerde sedimenten

sche plaat is betrokken, kan een beving onder zee een vloedgolf veroorzaken. Een voorwaarde daarbij is dat de zeebodem door de beving omhoogkomt (ﬁguur 1.27). De trilling veroorzaakt een golfbeweging in het water van de oceaan. Die golf beweegt zich met een snelheid van wel 800 km/uur door het water. De hoogte van die golf is op volle zee hoogstens een paar decimeter. Komt de golf echter aan bij de langzaam oplopende zeebodems bij de kusten van de continenten, dan vertraagt de golfbeweging en wordt de golf hoger door de samengedrukte energie. De zee trekt zich, door het vertragende effect bij de kust, eerst terug, maar overspoelt die kust daarna met een enorme golf. Zo’n golf heet een tsunami.  In maart 2011 werd Japan opgeschrikt door een zware aardbeving bij de kust, direct gevolgd door een tsunami. Er vielen bijna 16.000 doden (ﬁguur 1.28). Het kan enkele uren duren voordat een tsunami de kust bereikt. lengte golf 213 km

23 km

10,6 km

50 m

diepte 4.000 m

10 m

De snelheid wordt minder bij afnemende waterdiepte, golfhoogte neemt toe. 713 km/uur

79 km/uur

36 km/uur

Door de verticale beweging van de platen wordt de waterkolom omhoog gedrukt. Hij verplaatst zich vervolgens horizontaal met grote snelheid. Bij het land wordt de snelheid afgeremd.

FIGUUR 1.27

Het ontstaan van een tsunami.

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

FIGUUR 1.28

De actieve aarde

Tsunami in maart 2011 aan de noordoostkust van Japan.

Transforme plaatgrens

FIGUUR 1.29

De San Andreasbreuk (California, V.S.) is een transforme breuklijn.

u Ten slotte is er de transforme plaatgrens, waar twee platen

langs elkaar bewegen. Je vindt ze op de oceaanbodem, dwars op de divergente breuklijnen van de mid-oceanische ruggen. Soms komen ze ook voor op de continenten. De spanning langs zo’n breuklijn kan zich lang ophopen, waarna de twee platen bij een beving soms wel een tiental meters ten opzichte van elkaar kunnen verschuiven. Vulkanisme komt hier niet voor, want er duikt geen plaat de diepte in, die voor gesmolten gesteente kan zorgen.  De bekendste transforme breuklijnen bevinden zich bij San Francisco (ﬁguur 1.29 en 1.21) en in Turkije. Maar ook bij Haïti ligt zo’n type breuklijn. In Haïti leidde dit in 2010 tot een zware aardbeving met desastreuze gevolgen (ﬁguur 1.30). Ook bij de breukzone in California hebben al heel wat zware aardbevingen plaatsgevonden.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 28 32

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Plaatgrenzen en aardbevingen

FIGUUR 1.30

1.4

Gevolgen van de aardbeving in Haïti, januari 2010.

Jonge oceanen en oude continenten u Je hebt gezien dat nieuwe oceaanbodem die gevormd is

op de mid-oceanische ruggen, zich van de rug verwijdert. Na lange tijd schuift het relatief zware gesteente van de oceanische plaat uiteindelijk bij een subductiezone de diepte in en smelt. Hierdoor is het oudste gesteente van de oceaanbodem relatief jong: hoogstens zo’n 200 miljoen jaar oud. Een continentale plaat bestaat voornamelijk uit licht gesteente, graniet. Bij een botsing van platen zal de continentale plaat – afgezien van wat gesteente aan de randen – nooit de diepte in duiken. Daarom zijn grote delen van de continentale korst veel ouder dan de oceaanbodem. Het zijn de zogenoemde schilden. Ze dateren uit het Precambrium en zijn 600 miljoen tot 4 miljard jaar oud. Een voorbeeld van zo’n oud schild is het Baltische schild in Europa.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 29 33

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

1.4

Opdrachten c Een aardbeving in Chili in september 2015 had een kracht van 8.3 op de schaal van Richter. Hoeveel keer zwaarder was deze aardbeving dan die in Roermond?

Deelvragen 7 Welke typen plaatbewegingen zijn er? 8 Welke geologische verschijnselen vind je bij de verschillende typen breukzones en hoe is dat te verklaren? 9 Welk verband is er tussen aardbevingen en de platentektoniek?

Opdracht 3 Bewegende platen Gebruik in de atlas de kaart De aarde - Geologie, Platentektoniek. a Noteer de nummers én de locatie van de volgende foto’s in de theorie: figuur 1.23, 1.28 en 1.29. Zet achter elk figuurnummer de namen van de betrokken platen en het type beweging dat er plaatsvindt. b Noteer van elk gebied uit opdracht 3a hoe het landschap of het verschijnsel op de foto is ontstaan. Gebruik daarbij de theorie van de platentektoniek. c Bij welke figuur is sprake van ridge push? Licht je keuze toe. d Bij welke figuur is sprake van slab pull? Licht je antwoord toe.

Opdracht 1 Type platen Lees alle theorie van paragraaf 1.4 en bestudeer de figuren. Bekijk figuur 1.21. a Noteer twee platen die alleen uit oceanische lithosfeer bestaan. b Noteer twee platen die alleen uit continentale lithosfeer bestaan. c Noteer twee platen die uit zowel oceanische als continentale lithosfeer bestaan. d Is er een verband tussen de bewegingsrichting van de platen en hun snelheid? Licht je antwoord toe met behulp van cijfers uit figuur 1.21.

Opdracht 4 Tsunami Lees vaardigheid 6 Verklarende vragen in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. Gebruik ﬁguur 1.27 uit de theorie en bekijk de atlaskaart Zuidoost-Azië - Tektoniek en vulkanisme. a Geef een beschrijving van de situatie in het gebied bij Aceh die in 2004 leidde tot de tsunami. b Waarom wordt een tsunami hoger bij de kust? Geef een algemene regel (verklarend principe). c Bekijk online de kaart over de tsunami. Welke kuststrook werd als eerste getroffen door de tsunami?

Opdracht 2 Richter en Mercalli Gebruik ﬁguur 1.20 uit de theorie. a In Nederland was er in 1992 een aardbeving bij Roermond. De kracht was 5.8 op de schaal van Richter. Wat voor schade was er volgens de schaal van Mercalli? b Bij Roermond was de beving het hevigst. Hoe wordt deze plek op het aardoppervlak genoemd? W11

De actieve aarde

Breuklijnen en platen bij Haïti. 0

VERENIGDE STATEN

subductie transforme plaatgrens

van Mexico Golf

afschuiving

Atl a nt isch e

BAHAMA’S

epicentrum: 15 km ten zuiden van hoofdstad Port-au-Prince

250

500 km

O cea an

CUBA HAÏTI

DOMINICAANSE REPUBLIEK

JAMAICA

e Caribische Ze

BELIZE

MEXICO

2 GUATEMALAHONDURAS EL SALVADOR

Gro te

909524_BNWRK.indd Untitled-12 30 34

NICARAGUA VENEZUELA

Oc ea an

COSTA RICA PANAMA 3

COLOMBIA

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:34

909524

21 13:52

Plaatgrenzen en aardbevingen

d Hoe lang duurde het voordat de kuststroken bij Sri Lanka en Afrika werden getroffen?

Opdracht 5 Ouderdom verklaren a Bekijk ﬁguur 1.18 in de theorie. Hoe oud is de oudste oceaanbodem op aarde? b Gebruik in de atlas de kaart De aarde - Geologie, Geologie en De aarde - Geologie, Geologische tijdschaal. Hoe oud zijn de oudste delen van de continenten? c Verklaar het verschil in ouderdom tussen je antwoord bij opdracht 5a en 5b. d Bekijk nogmaals ﬁguur 1.18. Verklaar waarom de oceaanbodem bij de letter A in de Grote Oceaan zo jong is. Noteer het nummer en de titel van een kaart in de atlas die je verklaring ondersteunt.

Opdracht 6 Tikkende tijdbom op Haïti In januari 2010 was er een zware aardbeving met een kracht van 7.5 bij Haïti. Bekijk figuur 1.21 en W11 en gebruik de atlas. Er liggen bij Haïti drie platen die een rol spelen bij aardbevingen in dit gebied. a Noteer de cijfers 1, 2 en 3 van de platen uit W11 en zet er de juiste naam achter. Schrijf achter de naam welke bewegingsrichting die plaat in dit gebied heeft. b Plaat 2 is in het noorden, bij Haïti, in meerdere stukken gebroken. Welk type breuk wordt bij het epicentrum van de aardbeving weergegeven? c Leg met behulp van de platentektoniek uit of de aardbeving bij Haïti diep of ondiep zal zijn geweest. d Lees W12. Leg uit waarom de wetenschappers na 250 jaar ‘rust’ een extra zware aardbeving verwachtten. e Bekijk figuur 1.30 in de theorie. Geef een fysische en een sociaalgeografische reden waarom in dit gebied zo veel slachtoffers zijn gevallen en er zo veel schade is aangericht.

b In de theorie worden, behalve de kracht, drie mogelijke oorzaken beschreven voor de grootte van de schade in het gebied. Licht voor elke genoemde oorzaak toe of die van toepassing is op de aardbeving in Nepal. c Wat wordt er bedoeld met de zin in de inleiding dat bij deze aardbeving een deel van de geschiedenis verloren is gegaan? d Figuur 1.26 in de theorie laat zien dat je bij een botsing van continentale platen drie verschillende hoofdtypen van gesteenten bij die breukzone kunt vinden. Vergelijk ﬁguur 1.26 met W14. Gaat dit ook op voor Nepal? Licht je antwoord toe met voorbeelden uit de ﬁguur. e Leg met behulp van W13 uit waar het kalksteen en marmer uit W14 is ontstaan en waarom je dit zo hoog in de bergen kunt vinden. W13

Beweging van India in de afgelopen 70 miljoen jaar en locatie aardbeving april 2015. EURAZIATISCHE PLAAT epicentrum aardbeving april 2015

INDIA nu

10 miljoen jaar geleden

38 miljoen jaar geleden evenaar

Tikkende tijdbom.

In 1751 was er op Haïti bij de breuklijn een aardbeving met een kracht van 7.5 op de schaal van Richter. Nadat het ruim 250 jaar rustig bleef, vond er in januari 2010 een aardbeving plaats, ook met kracht 7.5 op de schaal van Richter. Wetenschappers voorspelden in 2008 al dat zich binnen korte tijd een grote beving van zeker 7.2 zou voordoen. Dat is helaas uitgekomen. Bij deze ramp vielen ten minste 220.000 doden te betreuren.

he O

cea an

55 miljoen jaar geleden

Indisc

W12

1.4

INDIASE PLAAT 71 miljoen jaar geleden

Opdracht 7 Nepal In april 2015 was er in Nepal op 80 km ten westen van Kathmandu een zware aardbeving. Het hypocentrum lag op 8 km diepte. Lees in paragraaf 1.4 Nepal beeft en bestudeer in de atlas de kaart Zuid-Azië - Tektoniek. Bekijk het ﬁlmpje online en gebruik W13. a Leg uit hoe deze aardbeving kon ontstaan. Noem daarbij het type beweging, de namen van de betrokken platen en het type plaat.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 31 35

SRI LANKA

1.000

2.000 km

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:35

W14

De actieve aarde

Doorsnede van het gebergte dat is ontstaan bij India en Nepal door de botsing van twee platen.

soorten graniet kalksteen en marmer hoge Himalaya in Nepal

leisteen basalt

Tibetaans plateau

zandsteen bewegingsrichting breuk

riviervlakte van de Ganges in India

Gan

ges EURAZIATISCHE PLAAT

INDIASE PLAAT

W15

Locatie van de tien zwaarste aardbevingen, 1900 - 2015.

2 8

EURAZIATISCHE PLAAT

NOORD-AMERIKAANSE PLAAT

PACIFISCHE PLAAT

9 7

PACIFISCHE PLAAT

AFRIKAANSE PLAAT

NAZCAPLAAT

ZUID-AMERIKAANSE PLAAT INDISCH-AUSTRALISCHE PLAAT

6 1

ANTARCTISCHE PLAAT

909524_BNWRK.indd Untitled-12 32 36

2.500

5.000 km

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:35

909524

21 13:52

Plaatgrenzen en aardbevingen

Verdieping Opdracht 8 Samenhang aardbevingen en type breuk Lees vaardigheid 26 Stappenplan geografisch onderzoek in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. In deze opdracht onderzoek je of er een relatie bestaat tussen de kracht van de aardbeving en het type breuk. a Stel eerst een voorlopig antwoord, een hypothese, op bij de vraag: Bij welk type breukgrens zullen de aardbevingen de grootste kracht op de schaal van Richter hebben? Je hypothese bij opdracht 8a ga je toetsen. In de kaart van W15 staan de locaties van de tien zwaarste aardbevingen sinds 1900. Je vindt ze ook in de tabel van W16. Deze gegevens vul je aan met nog tien andere aardbevingen. Bekijk online de site met recente aardbevingen. Rechts zie je een lijst met signiﬁcante aardbevingen van de afgelopen dertig dagen. W16

1.4

Download en print W15 en W16. Noteer de tien zwaarste aardbevingen in W16. Wanneer je op de regel van de betreffende aardbeving klikt, krijg je meer gegevens te zien. Voor de precieze positie van de aardbeving klik je op Interactive Map. b Teken de locatie van deze tien aardbevingen in W15 en vul de locatie ook in de eerste kolom van W16 in. c Noteer bij elke aardbeving in W16 de kracht van de aardbeving, welk type breukzone er in de buurt ligt en welke plaat of platen erbij betrokken zijn. Gebruik hierbij eventueel ﬁguur 1.21 uit de theorie. d Welk antwoord geeft de tabel op de onderzoeksvraag? e Komt je antwoord bij opdracht 8d overeen met je hypothese in opdracht 8a? Was je hypothese volledig en goed, of gedeeltelijk onvolledig of fout? Kijk kritisch naar je resultaten!

Twintig zware aardbevingen.

Locatie

Kracht

Type breuk

Naam plaat 1

Naam plaat 2

10 zwaarste aardbevingen tussen 1900 en 2015 1. Chili 1960

9.5

2. Alaska 1964

9.2

3. Sumatra 2004

9.1

4. Japan 2011

9.0

5. Kamtsjatka 1952

9.0

6. Chili 2010

8.8

7. Ecuador 1906

8.8

8. Alaska 1965

8.7

9. Sumatra 2005

8.6

10. Assam Tibet 1950

8.6

10 zwaarste aardbevingen in de afgelopen dertig dagen 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 33 37

21/04/2021 23/07/2021 13:52 12:35

De actieve aarde

Herhaling

Rangschikking van de lithosferische platen in een ringvormige doorsnede, waarbij het vlak een hoek van 30 graden met de evenaar maakt.

W17

Opdracht 9 Terugblik op de paragraaf

Afrikaa nse pla at

Af rik a

Nazcaplaat

Bekijk W17 en gebruik in de atlas de kaarten De aarde Natuurkundig en De aarde - Geologie, Platentektoniek. a Download en print W17. In W17 zie je een rangschikking van de lithosferische platen in een doorsnede. Hier en daar is al wat ingevuld. Zet de namen van de platen op de juiste plek in de legenda. b Zet achter de letters a t/m c de namen van de drie oceanische ruggen, en vul achter I tot en met III van de continenten de juiste naam in. c Geef bij de ruggen en troggen met pijltjes de bewegingsrichting van de platen aan. Bij één rug is dit al gedaan. d In W17 staan de cijfers 1 en 2 bij gebergten op de continenten. Zet er de juiste namen bij in de legenda. e Bij Afrika staat het cijfer 3. Welk gebied/landschapselement wordt hiermee bedoeld? Zet het erbij in W17. f Download en print W18. Schrijf de namen van de landschapselementen bij de cijfers 1 t/m 3 én van de letter a uit W17 onder elkaar in W18. Bekijk welke van de volgende begrippen een rol hebben gespeeld bij de vorming van die landschapselementen en zet ze in de tweede kolom op de juiste plek. N.B. Je kunt een begrip meerdere malen gebruiken. Kies uit: ridge push – subductie – continentale plaat/ platen – oceanische plaat/platen – divergente breukzone – convergente breukzone – zwakke aardbevingen – plooiingsgebergte – breukgebergte – heftige aardbevingen – slab pull – trogvorming.

II 2

a III

Hawaii eilanden 1 .....................................................

a .....................................................

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

b .....................................................

3 .....................................................

c .....................................................

I ..................................................... II ..................................................... III .....................................................

W18

Het voorkomen van verschijnselen door platentektoniek bij verschillende landschapselementen.

Landschapselement

Bijbehorende verschijnselen door platentektoniek

Ò onthouden Ò begrijpen Ò toepassen Ò analyseren Ò evalueren Ò creëren

Untitled-12 34 909524_BNWRK.indd 38

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

23/07/2021 13:52 12:35 21/04/2021

909524

21 13:52

Vulkanen

1.5

Vulkanen Schildvulkaan

Spleeteruptie op Hawaii

u Op IJsland ligt de vulkaan de Skjaldbreidur. Skjaldbreidur

In maart 2011 was er een kortstondig spektakel te zien bij de vulkaan de Kilauea op Hawaii. Uit de vulkaan stroomt meestal voortdurend lava vanuit een kratermeer. Maar op de avond van 5 maart 2011 scheurde na verschillende aardbevingen aan de voet van de vulkaan de aarde open en ontstonden er talloze breuken. Bij twee lange spleten van een kilometer lengte spoten vier dagen lang gloeiende lavafonteinen omhoog en stroomde lava uit de spleet. Daarna doofde het vuur.

Geen willekeur u Vulkanisme is een proces waarbij magma vanuit het binnen-

ste van de aarde door de mantel en de korst omhoog dringt en als lava aan het aardoppervlak naar buiten komt. Daar stolt het tot hard vulkanisch gesteente. De platentektoniek en de convectiestromen kunnen het ontstaan, de plek van voorkomen en zelfs het type vulkaan verklaren. Ook in de manier van uitbarsten is een duidelijk onderscheid te maken. FIGUUR 1.31

909524_BNWRK.indd Untitled-12 35 39

betekent letterlijk: breed schild. Dat is een toepasselijke naam als je naar figuur 1.31 kijkt. Negenduizend jaar geleden is deze schildvulkaan met zijn vele uitgestrekte lagen basalt gevormd. Je vindt dit type vulkanen bij divergente breukzones op land, op eilanden bij de mid-oceanische ruggen en bij hotspots (zie verderop). Heet gesteente, diep in de aarde, stijgt met de convectiestromen langzaam in de mantel omhoog. Door de verminderde druk daalt de smelttemperatuur. Ondanks het feit dat het omringende gesteente dichter bij het aardoppervlak koeler is, zal het opstijgende gesteente door die lagere smelttemperatuur gaan smelten. Het wordt magma en komt bij de divergente breukzone aan het aardoppervlak. Via de kratermond vloeit de lava, bestaande uit basalt, makkelijk uit en verspreidt zich over een groot oppervlak over de flanken van de vulkaan. Zo wordt laag na laag een zeer omvangrijke vulkaan opgebouwd met flauwe hellingen (figuur 1.31). De uitbarstingen zijn niet explosief, maar vrij rustig van aard. Dit worden effusieve erupties genoemd.

De Skjaldbreidur op IJsland.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

FIGUUR 1.32

De Popocatépetl in Mexico.

Stratovulkaan u De meer dan 5.000 m hoge vulkaan in Mexico rijst ver boven

zijn omgeving uit (ﬁguur 1.32) en heeft steile hellingen. Zijn naam, Popocatépetl, oftewel ‘rokende berg’, onthult al iets van zijn dreiging. In 1947, 1994 en 2000 waren er grote uitbarstingen waarbij veel mensen geëvacueerd moesten worden. Vanaf 2012 was het jaarlijks raak: bij explosies blies de vulkaan stof en aswolken de atmosfeer in. De Popocatépetl is een stratovulkaan. Deze vulkaansoort is opgebouwd uit lagen (stratus = laag) van verschillende samenstellingen. Afwisselend worden taaistromende lava, as, vulkanische bommen en puimsteen uitgestoten.  Dit type vulkaan vind je meestal bij de subductiezones, daar waar twee platen botsen en een oceanische plaat de diepte in verdwijnt. In die duikende plaat zit veel water opgesloten. Het zeewater sijpelt via scheuren in de plaat de diepte in. Wanneer de plaat door de subductie diep onder het aardoppervlak

909524_BNWRK.indd Untitled-12 36 40

De actieve aarde

komt, wordt het water door de hogere druk heet. De smelttemperatuur van het omringende gesteente gaat daardoor omlaag. Het gesteente zal al op een paar honderd kilometer diepte gaan smelten.  Behalve het vloeibare basalt van de oceanische plaat smelt ook het continentale gesteente dat bij de trog mee omlaag wordt gesleurd. Bovendien zal het magma dat vervolgens stijgt, het omringende continentale gesteente doen smelten. Het continentale gesteente heeft een andere samenstelling en is in gesmolten toestand erg stroperig en taai. Samen vormt dit een mengsel dat veel minder vloeibaar is dan het magma bij schildvulkanen bij divergente breukzones. Het magma kruipt langzaam omhoog en stolt in de buurt van het aardoppervlak. De kraterpijpen in de vulkaan raken daardoor verstopt en belemmeren het uitstromen van nieuw, opstijgend magma. Er bouwt zich zo een hoge druk op. Bij zeer explosieve erupties komt deze druk vrij. Het effect wordt nog versterkt door kool-

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

909524

21 13:53

Vulkanen

FIGUUR 1.33

Uitbarsting van de vulkaan de Sinabung in Indonesië, 2014.

zuur dat in het water in het gesteente zit opgesloten. Eerst wordt de prop in de vulkaankegel weggeblazen. Vulkanische bommen, as en puimsteen worden hoog de lucht in geblazen. Dit worden pyroclastica genoemd. Soms kunnen stromen van hete as, stof en gassen in een gloeiend hete wolk met enorme snelheid de hellingen af rollen. Dit noem je pyroclastische stromen (ﬁguur 1.33). Daarna komt de vloeibare lava van de gesmolten oceanische én continentale korst uit de vulkaan. Dit type lava is minder vloeibaar dan lava bij divergente breuken en zal dus eerder stollen. Zo wordt een stratovulkaan met steile hellingen, zoals de Popocatépetl, opgebouwd. Het zijn de meest dodelijke vulkanen.

FIGUUR 1.34

909524_BNWRK.indd Untitled-12 37 41

1.5

Caldeira Crater Lake in de V.S.

Caldeira u In ﬁguur 1.34 zie je een groot meer. Dit is Crater Lake, een

kratermeer van 9 km doorsnede in de V.S. Ruim zevenduizend jaar geleden is de stratovulkaan Mazama hier tijdens een enorme ontplofﬁng ingestort, waardoor deze caldeira ontstond. Soms ligt de magmakamer van een vulkaan op slechts enkele honderden meters diepte. Bij een zeer krachtige vulkaanuitbarsting kan die voor een groot deel leeglopen. De bovenliggende gesteentelagen, het ‘dak’ van de magmakamer, worden vervolgens niet meer voldoende gesteund, waardoor het hele gebied kan instorten. Er ontstaat dan een groot komvormig gebied van enkele kilometers tot soms wel 50 km in doorsnede! Het ontstaan van zo’n caldeira is een catastrofale gebeurtenis, die zich in de recente geschiedenis van de aarde gelukkig niet heeft voorgedaan.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

Mantelpluim en hotspot

omhoogkomen en scheuren. Deze hete plekken, de hotspots, ontstaan dus boven de mantelpluimen. Het magma kan aan het aardoppervlak een vulkaan vormen. De aardplaat met de gevormde vulkaan beweegt over de stabiel liggende mantelpluim heen. De vulkaan schuift op en dooft uit, waarna er boven de hotspot een nieuwe vulkaan zal ontstaan. Zo ontstaat een keten van vulkanen (ﬁguur 1.36). De hoeveelheid lava bij een hotspot is vaak veel groter dan bij een ‘gewone’ vulkaan. De bekendste hotspots vind je op Hawaii.

u De meeste vulkanen komen voor bij breukzones tussen

platen. Er zijn echter ook andere plekken op aarde (geweest) waar je vulkanen kunt aantreffen.  Vanuit het binnenste van de aarde, vanuit het gebied bij de rand tussen aardkern en aardmantel, stijgt soms een grote massa gesteente met zeer hoge temperatuur op naar het aardoppervlak. Dit zijn mantelpluimen (ﬁguur 1.35). Eenmaal in de asthenosfeer zal de aardkorst door de druk en de hitte 0

500

De actieve aarde

1.000 km

oceanische korst toenemende ouderdom

lithosfeer

asthenosfeer

hotspot

at schu de oceanische pla

e ift over d

hotspot

mantelpluim hotspot

FIGUUR 1.36 diepere mantel

FIGUUR 1.35

1.500

De vorming van een reeks hotspotvulkanen.

 Soms kunnen bij een hotspot via zeer langgerekte breuken enorme hoeveelheden gesmolten basalt naar buiten stromen via spleeterupties. Deze basaltstromen stollen en zo ontstaan in relatief korte tijd lagen lava van wel honderden meters dik die uitgestrekte plateaus vormen (ﬁguur 1.38).

De vorming van basaltstromen, mantelpluim en hotspot.

3.000 km

Siberisch Basalt Plateau (250)

IJsland

Colombia Basalt Plateau (17) Emperorketen Deccan Plateau (65)

Ethiopië (25) Chagoseilanden Seychellen Bengaalse Rug Réunion

Azoren

Yellowstone

Bermuda

Hawaiirug Carolineneilanden

Canarische Eilanden

Hawaii Ontong Java Plateau (65) Samoa Louisvillerug

Kaap-Verdische Eilanden

Galápagoseilanden Marquesaseilanden

Nazcarug Paaseiland

Kameroen evenaar

Ascension Paraná (120)

Rio Grande Drempel

Crozeteilanden Kergueleneilanden

(25)

Hoggar

Etendeka St. Helena Basalt Plateau (120) Walvisrug Tristan da Cunha

Bouvet Eilanden

convergente breuklijn

transforme breuklijn

divergente breuklijn

hotspot en hotspotspoor

basalterupties met de tijd van uitbarsting (miljoen jaar geleden)

FIGUUR 1.37

909524_BNWRK.indd Untitled-12 38 42

Het voorkomen van hotspotvulkanen en basaltstromen.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

909524

21 13:53

Vulkanen

FIGUUR 1.38

1.5

Lakagigar, IJsland.

 Dit soort uitbarstingen moet gepaard zijn gegaan met heel veel zwaveluitstoot die de lucht vergiftigde. Deze langdurige uitbarstingen van vulkanisme hebben vroeger onder andere plaatsgevonden in India, Siberië en in de V.S. In de inleiding heb je kunnen lezen hoe zo’n spleeteruptie in het klein eruitziet. De enige zeer krachtige spleeteruptie in de geschreven geschiedenis is die in 1783 op IJsland bij Lakagigar (ﬁguur 1.38). Je ziet een rij opengereten vulkaantjes, met elkaar verbonden via scheuren in het aardoppervlak. Uit de spleten kwam veel lava die ver uitvloeide. Hier en daar ontstonden bij zo’n spleet tegelijkertijd kleine vulkaantjes van as en puim.  Hotspots kunnen de oorzaak zijn van het splijten van continenten. Onder Oost-Afrika ligt ook een hotspot. Er is al een breed breukensysteem zichtbaar in het landschap.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 39 43

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

1.5

De actieve aarde

Opdrachten W19

Drie typen vulkanen.

Deelvragen 10 Welke typen vulkanen zijn er en wat zijn hun kenmerken? 11 Welke relatie bestaat er tussen het type vulkaan en de platentektoniek?

Opdracht 1 Ring van Vuur Lees alle theorie van paragraaf 1.5 en bestudeer de ﬁguren. Bekijk in de atlas de kaart De aarde - Geologie, Aardbevingen en vulkanisme. a Het gebied rondom de Grote Oceaan wordt ook wel de Ring van Vuur genoemd. Verklaar deze naam. b Bij welk type breukzone ligt deze Ring van Vuur?

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

Opdracht 2 Drie typen vulkanen In W19 zijn drie typen vulkanen getekend. a Download en print W19. Vul in de tekstvakken de juiste begrippen in. Kies uit: afwisselend lagen lava en as – as – centrale krater – centrale krater gevuld met gestolde lava – ingestorte krater – krater op de flank – lavastroom – magmareservoir – deels leeggelopen magmahaard. b Zet achter A, B en C de naam van het juiste type vulkaan. c Zoek bij elk type vulkaan een foto uit de theorie. Zet het nummer van de foto achter het type vulkaan.

Opdracht 3 Hotspots en mantelpluimen

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

a Bekijk ﬁguur 1.35 en 1.36 in de theorie. Leg uit wat hotspots zijn. b Gebruik ﬁguur 1.37 en in de atlas de kaart De aarde Geologie. Leg uit waarom er zo veel vulkanische gesteenten voorkomen in Siberië. c Tot wat voor type vulkaanuitbarstingen behoren de basalterupties in Siberië? d Vind je op dit moment nog actief vulkanisme in dat gebied? Noteer het nummer en de titel van de kaart die je antwoord ondersteunt.

Opdracht 4 Vulkanen en platentektoniek Gebruik de ﬁguren 1.31, 1.32, 1.34 en 1.38 uit de theorie en de atlas. a Download en print W20. Vul W20 in met behulp van de ﬁguren. b Welke vulkaan is/was het meest explosief? Licht je antwoord toe. W20

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

c Welke conclusies kun je aan de hand van de gegevens in W20 trekken over het type vulkaan in relatie tot het type breuk?

Kenmerken vulkanen.

Vulkaan

Type vulkaan

Type breuk en/of hotspot

Type plaat/platen

Soort uitbarsting

Skjaldbreidur

effusief / explosief

Popocatépetl

effusief / explosief

Crater Lake

effusief / explosief

Lakagigar

effusief / explosief

909524_BNWRK.indd Untitled-12 40 44

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

909524

21 13:53

Vulkanen

Opdracht 5 Sinabung De vulkaan de Sinabung vertoont na vierhonderd jaar rust sinds 2010 vele uitbarstingsactiviteiten. Duizenden mensen in de omgeving zijn de afgelopen jaren al verschillende keren geëvacueerd. a Bekijk ﬁguur 1.33. Wat voor type uitbarsting zie je op de foto? b Bij welk type vulkaan komt zo’n uitbarsting voor? c Zoek de vulkaan op in de atlas op de kaart Zuidoost-Azië - Tektoniek en vulkanisme. Op welk eiland ligt de Sinabung? d Leg met behulp van de platentektoniek uit hoe deze vulkaan is ontstaan. Zet de namen van de platen er ook bij. e Noteer drie redenen waarom deze vulkaan zo explosief van aard is en licht elke reden kort toe.

Opdracht 6 Eilandenboog Hawaii Lees in paragraaf 1.5 Spleeteruptie op Hawaii en bekijk de openingsfoto en figuur 1.37. a Op welke plaat liggen de eilanden van Hawaii? b De eilandenboog (W21) bestaat voor een groot deel uit uitgedoofde vulkanen. Leg uit hoe deze reeks van vulkanen is ontstaan. c Vergelijk W21 met figuur 1.37 in de theorie. Wat wordt met ‘hotspotspoor’ bedoeld? d De Kilauea, een van de vulkanen op het hoofdeiland, bestaat uit basalt. Is dit een schildvulkaan of een stratovulkaan? Licht je antwoord toe. e Bekijk het filmpje online. Zijn de uitbarstingen die je in het filmpje ziet, effusief of explosief? Verklaar je antwoord.

Opdracht 7 Snelheid van plaatbeweging a Bekijk W22. Welke vulkaan is ouder: de Mauna Loa op het hoofdeiland Hawaii of de La Perouse Pinnacle? Licht je antwoord toe aan de hand van W21. W21

Eilandenboog bij Hawaii. 0

500

1.000 km

Suiko Seamount

G Nintoku Seamount

ro t

cea

Ojin Seamount Koko Seamount

1.5

b Download en print W22. Bereken met behulp van de gegevens in W22 met welke snelheid deze vulkanen zich gemiddeld van de hotspot af hebben bewogen. Vul dat in W22 in. c Welke conclusie kun je uit W22 trekken over de bewegingssnelheid van de plaat ten opzichte van de hotspot? W22

Bewegingssnelheid vulkanen.

Naam vulkaan

Afstand van Leeftijd die vulkaan tot in miljoenen Kilauea (km) jaren

Mauna Loa

Gemiddelde snelheid per eeuw (m)

0,375

Kauai

519

5,1

Nihoa

780

7,2

La Perouse Pinnacle

1.209

12,0

Midway

2.432

22,7

Abbott Seamount

3.280

38,7

Verdieping Opdracht 8 Black smokers a Lees W23 en bekijk het filmpje online. Waarom worden de schoorstenen black smokers genoemd? b Om te begrijpen hoe zo’n black smoker is ontstaan, bekijk je de eerste drie minuten van een ander filmpje online. Download en print W24. Vul in de legenda van W24 op de juiste plek de volgende begrippen in: 350 °C – heet zeewater lost mineralen op – neerslag mineralen – schoorsteen – zout water dringt in scheuren – zwart, heet water. c Bekijk de rest van het tweede filmpje online. Bij black smokers komen heel andere levensvormen voor dan op het aardoppervlak. Hoe kunnen die levensvormen in leven blijven zonder zonlicht? d Lees vaardigheid 22 Verschijnselen of gebieden bekijken vanuit verschillende dimensies in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. Vanuit welke twee dimensies wordt in de twee filmpjes én in W23 gekeken naar de black smokers? Geef bij de betreffende dimensie een voorbeeld van een belangengroep én het standpunt van die groep. e Wat is jouw standpunt over de winning van deze mineralen? Beargumenteer je standpunt.

Abbott Seamount Daikakuji Seamount

Gr ot

909524_BNWRK.indd Untitled-12 41 45

Midway Pearl and Hermes reef Laysan Gardner Pinnacles Kure Necker Nihoa Kauai Northampton Band Oahu La Perouse Pinnacle Mauna Loa Lani

cea

Hawaii

Kilauea

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

W23

Bulldozers op de zeebodem dreigen bijzondere natuur om te ploegen.

Op de mid-oceanische ruggen heeft men eind zeventiger jaren van de vorige eeuw een verschijnsel onder water ontdekt dat indirect te maken heeft met vulkanisme, namelijk de black smokers. Black smokers zijn schoorstenen die metershoog gloeiend heet water spuiten. Dit water bestaat uit zeer waardevolle mineralen; het bevat bijvoorbeeld hoge concentraties zink, koper, goud en zilver. De concentraties goud en zilver kunnen twee tot tien keer zo hoog zijn als die in rijke bovengrondse mijnen. Er zijn twee grote mijnbedrijven die flink investeren in onderzoek en winning van deze ertsen. Black smokers spelen echter een essentiële rol in een unieke voedselketen. Sinds 1982 geldt voor de bescherming van de zeeën het Verdrag van de Verenigde Naties inzake het recht van de zee. De Internationale zeebodem autoriteit is nu bezig de winning en exploitatie te reguleren in de internationale wateren. De milieuschade kan groot zijn. Het afgraven gaat gepaard met vernieling van schoorstenen en er wordt veel stof opgeworpen, hetgeen schadelijk is voor bijzondere levensvormen. Er blijft ook veel omgeploegde en vergiftigde rotzooi achter. De mijnbouwmaatschappijen stellen dat de natuurlijke omgeving toch al giftig is. Ze zeggen ook alleen maar niet-actieve gebieden te gaan ontginnen. Maar volgens de zeebodembeschermers staan actieve en niet-actieve schoorstenen vaak door elkaar heen. De velden met schoorstenen die nu binnen twee jaar ontgonnen gaan worden, liggen niet in de internationale wateren, maar zijn eigendom van Nieuw-Zeeland en Papoea Nieuw-Guinea. Deze landen hebben de exploitatierechten dus al verkocht. En nieuwe gebieden worden onderzocht, zoals 200 km ten westen van Vancouver Island.

De actieve aarde

W24

Doorsnede van een black smoker.

magma A .....................................................

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

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

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

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

F .....................................................

Herhaling Opdracht 9 Terugblik op de paragraaf a Geef van de volgende stellingen aan of ze goed of fout zijn en zet er ook bij waarom ze goed of fout zijn. A Schildvulkanen hebben hellingen met veel graniet. B Een stratovulkaan bestaat alleen uit lagen as. C Pyroclastische uitbarstingen komen voor bij stratovulkanen. D Een krater in een vulkaan heet een caldeira. E Spleeterupties komen veel voor bij subductiezones. F Een mantelpluim kan een stratovulkaan van graniet vormen. G Het magma van stratovulkanen is explosiever dan dat van spleeterupties. b Vergelijk je antwoorden bij opdracht 9a met die van je buurman/buurvrouw. Bediscussieer de verschillen. c Bedenk nog drie stellingen over deze paragraaf en zet ze op papier. d Wissel jouw stellingen uit met die van je buurman/buurvrouw en beoordeel met argumenten of ze goed of fout zijn. e Discussieer samen over de antwoorden bij opdracht 9d.

Ò onthouden Ò begrijpen Ò toepassen Ò analyseren Ò evalueren Ò creëren

909524_BNWRK.indd Untitled-12 42 46

oceaan

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

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

909524

21 13:53

Japan en IJsland onder de loep

1.6

Japan en IJsland onder de loep

Ooggetuige

actieve vulkaan sinds 1995

Meneer Kotono, nu 49 jaar oud, vertelt hoe hij de tsunami in 2011 overleefde. ‘Het zeewater sleurde auto’s mee die in brand stonden, recht op mij af. Ik sprong in het water; dat liever dan te verbranden. De golven sleurden mij mee. Net toen ik dacht dat ik geen kracht meer had om mij boven water te houden, kon ik me vastklampen aan drijvend hout. Na korte tijd slaagde ik erin naar een gebouw te zwemmen en kon ik erbovenop klimmen.’

plaatgrens

zware aardbeving met veel schade sinds 1995 onzekere plaatgrens ondiepten in de oceaan

EURAZIATISCHE PLAAT

NOORDAMERIKAANSE PLAAT 2003 JAPAN 2005 2011 2004

1995 PACIFISCHE PLAAT

FILIPIJNSE PLAAT

Twee voorbeelden lijke endogene krachten kunnen lezen, zoals aardbevingen, vulkanisme en bewegende platen. Hoe deze verschillende krachten uitpakken in een gebied, leer je aan de hand van twee voorbeelden: Japan en IJsland.

Japanse Zee/ Oostzee

2007

CHINA

u In de vorige paragrafen heb je over verschillende afzonder-

RUSLAND

n ceaa Grote O

TAIWAN 0

FIGUUR 1.39

200

400 km

Platen, breuken, vulkanen en aardbevingen in Japan.

Kwetsbaar Japan

Vulkanen

u Japan is een eilandenstaat: het land bestaat uit vier grote

u De Fuji is de bekendste vulkaan in Japan (ﬁguur 1.40).

eilanden (Hokkaido, Honshu, Shikoku en Kyushu) en ruim 6.800 kleine eilandjes.  De eilanden liggen in een lange rij van ruim 2.000 km lengte ten oosten van China. Ruim 70% van het land bestaat uit (meestal) beboste bergen en vulkanen. Het land wordt regelmatig getroffen door de gevolgen van endogene krachten als aardbevingen, tsunami’s en vulkaanuitbarstingen. Dit heeft direct te maken met de ligging en de platentektoniek (ﬁguur 1.39).

Tussen 780 en 1083 waren er vele gevaarlijke erupties, maar sinds 1707 houdt de vulkaan zich slapend. De 3.776 m hoge berg dankt zijn bekendheid aan de prachtige symmetrische kegelvorm.  Veel gevaarlijker op dit moment zijn bijvoorbeeld de vulkanen de Unzen, de Sakurajima en de Ontake. Japan heeft maar liefst 118 werkende vulkanen.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 43 47

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

FIGUUR 1.40

De actieve aarde

De vulkaan de Fuji, Japan.

 Zoals je in de inleiding op dit hoofdstuk hebt gelezen, is in 2014 onverwachts de Ontake uitgebarsten, waarbij 57 doden te betreuren waren. De vulkaan de Sakurajima (ﬁguur 1.41) barst elk jaar wel een paar keer uit. De berg wordt goed in de gaten gehouden, omdat in zijn omgeving dichtbevolkte gebieden liggen. De afgelopen vijftig jaar zijn er bij de vele uitbarstingen van deze vulkaan geen doden gevallen. Dat was wel het geval bij de uitbarsting van de Unzen in 1991, toen 43 mensen om het leven kwamen.

en dorpen compleet weggevaagd (foto bij de inleiding van deze paragraaf). De vele duizenden doden vielen met name door de tsunami. Ruim 450.000 mensen werden dakloos, 340.000 huishoudens hadden geen elektriciteit en circa een miljoen huishoudens had geen water.  Deze aardbeving is slechts een van de vele aardbevingen die zich bij Japan voordoen. Het zal duidelijk zijn dat dit komt door fricties in bewegingen van de bewegende platen (ﬁguur 1.39).

Aardbevingen

Bergen in Japan

u Op 11 maart 2011 deed zich een zeer zware aardbeving voor

u Ten oosten van Japan ligt een subductiezone bij een

ten oosten van het eiland Honshu met een kracht van 9.0 op de schaal van Richter. Het hypocentrum lag op 24 km diepte en op 130 km van de grote stad Sendai. Direct na de aardbeving ontstond een tsunami, die zich met een snelheid van 800 km per uur naar de kust verplaatste. Toen de tsunami de kust bereikte, ontstonden golven van meer dan 10 m hoog en werden steden

convergente breukzone. Behalve de vulkanen en aardbevingen kun je hiermee ook de gebergtevorming in Japan verklaren. Wanneer het magma bij de subductiezone opstijgt, wordt ook de continentale korst omhooggedrukt en ontstaat een plooiingsgebergte bestaande uit sterk geplooid metamorf stollings- en sedimentgesteente.

FIGUUR 1.41

909524_BNWRK.indd Untitled-12 44 48

De vulkaan de Sakurajima, Japan.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:35

909524

21 13:53

Japan en IJsland onder de loep

Hotspot onder IJsland

FIGUUR 1.43

u Een ander gebied dat veel te maken heeft met de gevol-

gen van endogene krachten, is IJsland. Je weet inmiddels dat IJsland op een divergente breukzone ligt. Je zou misschien verwachten dat daar dan alleen schildvulkanen te vinden zijn. Maar dat is niet het geval.  IJsland kent een grote variatie aan vulkanen. Met een aantal daarvan heb je al kennisgemaakt. Zo laat figuur 1.31 de Skjaldbreidur zien, een schildvulkaan. En in figuur 1.38 is Lakagigar, een gebied met spleeterupties, te zien. Uit de kaart van figuur 1.37 blijkt ook nog eens dat onder IJsland een hotspot ligt. Kortom: veel verschillende vormen van vulkanisme in één gebied.  De belangrijkste oorzaak daarvan is de ligging van een mantelpluim en een hotspot onder IJsland. Toen Pangea uiteenviel, lag hier in de diepte een mantelpluim. Het vloeibare magma brak met veel spleeterupties door de lithosfeer heen en vormde een divergente breukzone. Zo viel Pangea uiteen en ontstond het begin van de Atlantische Oceaan. Laag voor laag werd het eiland IJsland opgebouwd uit lava. De hotspot, het restant van de mantelpluim, ligt op dit moment onder een grote ijskap (figuur 1.42). Door de enorme hoeveelheden magma konden verschillende typen vulkanen ontstaan. Jsz rdelijke I ee Noo

vulkaan divergente plaatgrens hotspot onder ijskap ijskap

FIGUUR 1.42

909524_BNWRK.indd Untitled-12 45 49

e ch ntis Atla

100 km

Magma dat diep uit de aardmantel opstijgt en minder druk ondervindt, gaat dicht bij de aardkorst smelten en wordt zeer vloeibaar. Dit is basalt. De viscositeit, de stroperigheid, is laag. De vulkaanuitbarstingen zijn niet zo heftig, maar komen wel regelmatig voor. Je vindt dit soort vulkaanuitbarstingen bij divergente breukzones. Magmakamer Soms komt bij een hotspot zoveel magma via de mantelpluimstaart omhoog, dat het zich bij het oppervlak opstapelt. De korst wordt daar dan steeds dikker, waardoor het magma het aardoppervlak steeds moeilijker kan bereiken. Het magma verzamelt zich in de magmakamer, waarin het langzaam afkoelt. Bepaalde mineralen stollen en vormen kristallen die naar beneden zakken. De eerste mineralen die stollen, bevatten weinig siliciumoxide (SiO2). De rest van het magma wordt steeds rijker aan SiO2. De chemische eigenschappen van het magma veranderen dus. Magma met weinig SiO2 is basalt en magma met een hoog SiO2-gehalte bestaat uit onder andere andesiet en graniet. De stollingsgesteenten die zo ontstaan, verschillen van elkaar.

aa n

u Bij de divergente plaatgrens op IJsland vind je horsten en

Magma van verschillende samenstelling

Breuken en slenken

IJSLAND

1.6

slenken. Je hebt op de openingsfoto van paragraaf 1.3 gezien dat zo’n breukzone zich deels met water kan opvullen. Er komen bij de plaatbegrenzing veel aardbevingen voor op IJsland. Maar door de divergente breukbeweging zijn ze niet heel krachtig.

ce O

basalt en gesteente rijk aan siliciumoxide, jonger dan 0,7 miljoen jaar oud basalt tussen 0,7 en 3,3 miljoen jaar oud basalt ouder dan 3,3 miljoen jaar

Geologische kaart van IJsland.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

1.6

De actieve aarde

Opdrachten b Leg met behulp van W25 uit hoe de vulkaanuitbarsting bij de vulkaan de Ontake in 2014 kon ontstaan. c Wat voor type vulkaan is de Ontake? Verklaar waarom je dat type hier zult vinden. d Wat voor typen gebergten, behalve de vulkanen, zullen in de omgeving van de Ontake voorkomen? Licht je antwoord toe.

Deelvraag 12 Hoe kun je aan de hand van de platentektoniek verklaren waarom er verschillende vormen van vulkanisme, gebergten en aardbevingen voorkomen in Japan en op IJsland?

Opdracht 1 Breuken bij Japan

Opdracht 3 Smelten

Lees de tekst over Japan in de theorie en bekijk figuur 1.39. a Welk type breuk vind je in figuur 1.39 bij A? Welke platen (naam en type) zijn daarbij betrokken? b Welk type breuk vind je in figuur 1.39 bij B? Welke platen (naam en type) zijn daarbij betrokken? c Welke plaat duikt bij B de diepte in? Welk bewijs vind je hiervoor in figuur 1.39? d Verklaar waarom die plaat bij deze breuk de diepte in zal duiken. Gebruik daarbij figuur 1.18 uit de theorie.

Opdracht 2 De Ontake Lees de Start van dit hoofdstuk en bekijk de openingsfoto. a Bekijk de doorsnede van W25. Neem de letters a t/m j over en zet er het juiste begrip/proces achter. Kies uit: mantel – vulkanen en bergen – continentale korst – oceanische korst – oceanische lithosfeer – continentale lithosfeer – trog – smelten van gesteenten – gesmolten gesteente stijgt op – subductiezone. W25

a Bekijk W25. Op welke diepte smelt het gesteente van de duikende plaat? b Bekijk de site over aardbevingen. Klik onder de kop Real-time & Historical Earthquake Information op World Seismicity Maps. Klik onder de kaart in de lijst op: Seismicity of the Earth, 1900-2007, Japan and Vicinity. Lees de tekst naast de kaart en klik dan voor een goede vergroting op Report PDF. c Bekijk de doorsnede A-A' op de kaart. Hoe is op deze doorsnede de subductie van de plaat indirect te zien? Licht je antwoord toe. d Bekijk de doorsnede A-A' op de kaart. Hoe ver van de trog vandaan vind je de vulkanen op het eiland Honshu? e Bekijk de doorsnede D-D' op de kaart. Hoe ver van de trog vandaan vind je de vulkanen bij de eilandenboog? f Verklaar het verschil tussen opdracht 3d en 3e. Je antwoord bij opdracht 3a is de uitgangssituatie. Je uitleg moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten.

Geologische doorsnede bij Japan.

Japanse Zee / Oostzee Grote Oceaan

JAPAN

b 0 km

a f

c d h −100 km

g e i

diepte hypocentrum bewegingsrichting plaat

−200 km −500 km

909524_BNWRK.indd Untitled-12 46 50

−400 km

−300 km

−200 km

−100 km

0 km

100 km

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

909524

21 13:53

1.6

W27

Opdracht 4 Tsunami

Geologische kaart van IJsland.

a Lees in paragraaf 1.6 Ooggetuige en bekijk de foto. Bekijk het filmpje online. Bekijk ook figuur 1.39 in paragraaf 1.6 en figuur 1.27 en 1.28 in paragraaf 1.4. Welke plaat heeft in 2011 de tsunami doen ontstaan? b Bekijk W26 en de animatie over het ontstaan van de tsunami in Japan online. Leg uit hoe de tsunami in Japan kon ontstaan. Geef daarbij ook de voorwaarde voor het ontstaan. c Noteer het nummer en de titel van de kaart in de atlas die laat zien dat Japan vaker bedreigd wordt door tsunami’s.

Jsz rdelijke I ee Noo

3 1

T A

aa n

Japan en IJsland onder de loep

2 6

W26

Het ontstaan van de tsunami in Japan, 2011.

Door de wrijving van de duikende plaat vervormt de continentale plaat en bouwt de druk zich op.

Bij de beving schiet de bovenliggende plaat terug en omhoog. Zo wordt de bovenliggende waterkolom verplaatst: ontstaan van tsunami. Plaat verplaatst water.

gesteente ouder dan 3,3 miljoen jaar 3,3 - 0,7 miljoen jaar oude basalt en doleriet basalt en doleriet jonger dan 0,7 miljoen jaar sandr ijskap

Langzame vervorming, druk neemt toe.

Opdracht 5 Breuken op IJsland Lees de tekst over IJsland in de theorie. Bekijk ﬁguur 1.42 in de theorie en W27 en gebruik in de atlas de kaart Europa - Fysisch milieu, Geologie en tektoniek. a Op welk type breukzone ligt Thingvellir? b Download en print W27. Teken de breuklijn door Thingvellir in W27. Geef met pijltjes de bewegingsrichtingen van de platen aan weerszijden van de breuklijn aan. c In de atlas zie je op de kaart Europa - Fysisch milieu, Geologie en tektoniek nog zo’n breuk, evenwijdig aan die bij Thingvellir. Teken deze breuk ook in W27. Maak een legenda. d Je ziet op de atlaskaart dat er tussen de twee getekende breuken dwarsbreuken liggen. Tot welk hoofdtype behoren deze dwarsbreuken? e Teken deze dwarsbreuken ook in W27. Geef ook hier de bewegingsrichting van de platen aan weerszijden van de breuklijn aan met pijltjes. Denk aan de legenda. f Hoe is W27 met geologische afzettingen een ‘bewijs’ voor de beweging van de continenten?

Opdracht 6 Kloof Gebruik in de atlas de kaart De aarde - Geologie, Verschuiving van de continenten. a Wanneer heeft de mantelpluim bij IJsland het noordelijke deel van Pangea opengebroken?

909524_BNWRK.indd Untitled-12 47 51

Atla

100 km

A T 1 2 3 4 5 6

e ch ntis

ce O

Alfagjá Thingvellir Skjaldbreidur Hekla Holuhraun Grímsvötn Lakagigar Eyjafjallajökull

b De mantelpluim is niet meer werkzaam, maar wel het restant ervan: de vulkaan de Grímsvötn. Deze vulkaan ligt onder de ijskap de Vatnajökull (bij 4 in W27). Hoe wordt zo’n restant van een mantelpluim genoemd? c Bekijk W28. Lokaliseer de ligging van deze breukzone in W27. Wat is de geologische benaming van het laaggelegen gebied op de foto? Licht je antwoord kort toe. d Wat zal er in de toekomst met dit gebied gebeuren? W28

De Alfagjá kloof op IJsland.

Opdracht 7 Typen vulkanen a In W27 staan de locaties van zes vulkanen. Bekijk de ﬁguren 1.31 en 1.38 in paragraaf 1.5 in de theorie. Lees W29. Download en print W30. Vul in W30 de tweede en derde kolom in. b Lees ﬁguur 1.43 in de theorie. Geef in de vierde kolom van W30 aan of de lava uit de betreffende vulkaan veel of weinig siliciumoxide bevat. c Verklaar waarom er zo veel verschillende typen vulkanen voorkomen in zo’n klein gebied. Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

W29

Tikkende tijdbom.

In 2010 barstte de 1.650 m hoge vulkaan de Eyjafjallajökull op IJsland uit. Aswolken kwamen hoog in de atmosfeer terecht en werden door de wind naar het zuidoosten geblazen, richting West-Europa. As en smeltwater van de met een ijskap bedekte vulkaan bedreigde zo’n 800 mensen die tijdig werden geëvacueerd. Niet heel uitzonderlijk voor de IJslanders, maar het vliegverkeer in een groot deel van Europa kwam dagen stil te liggen. Bij Holuhraun, ten noorden van de ijskap de Vatnajökull, scheurde de aarde eind augustus 2014 open en waren zes maanden lang lavafonteinen te zien in langgerekte spleten. Veel lava stroomde over het onherbergzame en onbewoonde gebied. Toen eind februari 2015 de eruptie stopte, was er 85 km2 aan nieuwe basaltvelden gevormd. De Hekla met zijn kegelvorm is een opvallende vulkaan. De 1.491 m hoge berg is voor het laatst in 2000 uitgebarsten. De afgelopen eeuw is gebleken dat hoe langer de vulkaan in rust is geweest, hoe zwaarder de daaropvolgende uitbarsting zal zijn. De Grimsvötn is een zeer actieve vulkaan. Hij bestaat voor een groot deel uit basalt. Elke twee tot zeven jaar is er wel een uitbarsting. Omdat de vulkaan onder een grote ijskap (de Vatnajökull) ligt, schuilt het gevaar vooral in de grote hoeveelheden smeltwater die kunnen vrijkomen bij een uitbarsting. Hete lava smelt het ijs. Het water verzamelt zich onder de ijskap totdat het door de grote hoeveelheden en druk aan de zuidkant van de ijskap met grote kracht onder het ijs vandaan komt en alles in een vloedgolf op zijn weg verwoest.

De actieve aarde

b Geef twee algemene factoren die de gevolgen, die je bij opdracht 8a hebt gegeven, kunnen verklaren. c Wat waren de werkelijke gevolgen voor Europa van deze vulkaanuitbarsting? d Wat was de bijzondere factor die deze gevolgen kan verklaren?

Herhaling Opdracht 9 Terugblik op de paragraaf a Neem W31 over en zet de volgende begrippen/landschapselementen in de juiste kolom. Sommige passen bij beide landen. Kies uit: tsunami – heftige aardbeving – hotspot – spleeteruptie – stratovulkaan – effusieve uitbarsting – slenk – convergente breukzone – transforme breukzone – divergente breukzone – graniet – basalt – trog – schildvulkaan – plooiingsgebergte. b Leg met behulp van de platentektoniek uit waarom tsunami’s niet in/bij het andere gebied voorkomen. c Leg met behulp van de platentektoniek uit waarom spleeterupties niet in/bij het andere gebied voorkomen. W31

Kenmerken Japan en IJsland.

Japan

IJsland

Verdieping Opdracht 8 De bijzondere Eyjafjallajökull Lees vaardigheid 25 Redeneren vanuit het algemene en het bijzondere in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. Bekijk ook het voorbeeld in ﬁguur 5. Lees nogmaals W29. In IJsland komen vaak vulkaanuitbarstingen voor waar je maar weinig over hoort. Je kunt de gevolgen van een vulkaanuitbarsting voor Europa bekijken vanuit het algemene en vanuit bijzondere omstandigheden. a Wat zou je eigenlijk verwachten aan gevolgen in Europa van een vulkaanuitbarsting zoals die zich heeft voorgedaan bij de Eyjafjallajökull? W30

Ò onthouden Ò begrijpen Ò toepassen Ò analyseren Ò evalueren Ò creëren

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

Explosieve en effusieve vulkanen op IJsland.

Naam

Type uitbarsting

Hoeveelheid siliciumoxide in lava

1. Skjaldbreidur

explosief / effusief

veel / weinig

2. Hekla

explosief / effusief

veel / weinig

3. Holuhraun

explosief / effusief

veel / weinig

4. Grímsvötn

explosief / effusief

veel / weinig

5. Lakagigar

explosief / effusief

veel / weinig

6. Eyjafjallajökull

explosief / effusief

veel / weinig

Untitled-12 48 909524_BNWRK.indd 52

Type vulkaan

23/07/2021 13:53 12:36 21/04/2021

909524

21 13:53

Casusopdracht

Moet Japan doorgaan met kernenergie? Vraag 1

Inleiding Door de aardbeving en de tsunami in 2011 bij Sendai in Japan ontstond een ramp bij de kerncentrales van Fukushima. Door een reeks van technische mankementen als gevolg van de aardbeving en de tsunami deden zich een kernsmelting en explosies van waterstofgas voor. De verwoesting was enorm. 170.000 mensen moesten geëvacueerd worden. Grondwater, zeewater en de directe omgeving werden besmet met verhoogde concentraties radioactiviteit. De regering legde alle overige kerncentrales stil voor verder veiligheidsonderzoek. Dat betekende dat Japan extra fossiele brandstoffen moest gaan importeren. De vraag is nu: Moet Japan, dat kwetsbaar is voor aardbevingen en tsunami's, doorgaan met de opwekking van elektriciteit via kernenergie? W32

Werkwijze.

Onderzoeksvraag: Moet Japan, dat kwetsbaar is voor aardbevingen en tsunami’s, doorgaan met de opwekking van elektriciteit via kernenergie? soort opdracht

vanuit verschillende dimensies een beargumenteerd standpunt innemen over het gebruik van kernenergie voor de opwekking van elektriciteit in Japan

tijdsduur

50 minuten

voorbereiding

bestuderen van hoofdstuk 1

werkvorm

samenwerken in groepjes van drie: gegevens verzamelen, argumenteren, standpunt innemen

benodigde bronnen

leeropdrachtenboek, computer,

en hulpmiddelen

pen en papier

opzet

vanuit verschillende dimensies aan

Lees vaardigheid 22 Verschijnselen of gebieden bekijken vanuit verschillende dimensies in het overzicht Vaardigheden en werkwijzen. Welke vijf dimensies zijn er?

Vraag 2 Om een goed beargumenteerd standpunt te kunnen geven, moet je weten welke partijen belanghebbend zijn en wat hun mening is. Bestudeer W32 t/m W38 en bekijk de twee sites online. Download en print W35. Noteer in W35 voor elke bron de betrokken partij en schrijf er gelijk bij of die partij argumenten heeft voor of tegen de voortzetting van de energieopwekking via kernenergie. Je kunt eventueel een taakverdeling maken.

Vraag 3 Maak samen op een groot vel papier een schema zoals in W33. Vul W33 in aan de hand van je gegevens in W35. In de eerste kolom zet je wie de betrokken partij is, in de tweede kolom de dimensie van waaruit die partij de winning van kernenergie bekijkt, en in de derde kolom een paar steekwoorden met de mening van die partij. Plaats ieder vervolgens in kolom vier en vijf een kruisje als jij het ermee eens bent of niet. In elk vak kunnen dus maximaal drie kruisjes staan (groepje van drie).

Vraag 4 Bekijk het resultaat en beantwoord de onderzoeksvraag met voor- en tegenargumenten. W33

Voorbeeld invulschema

Betrokken partij

Dimensie

Mening

Mee eens

Niet mee eens

de hand van verschillende bronnen de standpunten over de opwekking van elektriciteit via kernenergie

W34

Japans afhankelijkheid van de importen van brandstoffen.

bekijken eindresultaat

beargumenteerd, gezamenlijk standpunt over de elektriciteitsopwekking via kernenergie in Japan

909524_BNWRK.indd Untitled-12 49 53

Japan is in 2012 de tweede grootste importeur van fossiele brandstoffen in de wereld geworden. Na de sluiting van de kerncentrales moest Japan overgaan op extra olie- en gasimporten. Voor olie is Japan afhankelijk van het Midden-Oosten. Saudi-Arabië levert een derde van de olie-import. De rest komt onder andere uit de Verenigde Arabische Emiraten, Qatar, Koeweit en Iran. Japan importeert vloeibaar gas uit verschillende regio's, waaronder Zuidoost-Azië. Ook al heeft Japan zelf wel wat steenkool in de grond zitten, het land is een van de grootste steenkoolimporteurs. Australië is daarbij verreweg de grootste leverancier.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

W35

De actieve aarde

Partijen en hun meningen.

Bron

Betrokken partij

Voor / Tegen voortzetting kernenergie

artikel Volkskrant site JAIF W34 W36 W37 W38

W36

Japan stuurt aan op schone energie.

In Japan was duurzame energie lange tijd ondergeschikt aan kernenergie. De tsunami van 11 maart 2011 heeft daar verandering in gebracht. Los van waterkrachtcentrales heeft duurzame energie een marktaandeel van minder dan 2%. Kernenergie was goed voor 30% van de Japanse energieproductie. Japan zag kernenergie als onmisbaar voor economische groei en bouwde 54 kernreactoren. De nasleep van de gebeurtenissen in Fukushima lijkt het beleid te gaan veranderen. De reactoren raakten zwaar beschadigd als gevolg van de tsunami die ontstond na de aardbeving met een kracht van 9.0 op de schaal van Richter. De publieke steun voor kernenergie neemt af en als reactie hierop beloofde premier Naoto Kan een energiezuinige samenleving na te streven en meer aandacht te besteden aan hernieuwbare energie. In 2020 moet 20% van de Japanse energie voortkomen uit biomassa, waterkrachtcentrales en zonne- en windenergie. Een andere grote stap die de premier heeft gezet, is het liberaliseren van de energiemarkt. De macht van de oligopolisten die de zwaar gesubsidieerd kernenergie steunen, verzwakt hierdoor en biedt nieuwkomers de mogelijkheid te concurreren met de huidige nutsbedrijven. Japan kreeg na de ramp in Fukushima voor het eerst te maken met energietekorten. Bedrijven denken nu na over energiebesparing en er is een discussie opgelaaid over de energieverslindende neonverlichting in Tokyo. De angst voor tekorten kan er echter wel toe leiden dat men blijft vasthouden aan kernenergie, aldus Hasayo Takada, energie-expert van Greenpeace Japan. Belangrijk is dat voorstanders van duurzame energie nu benadrukken en het publiek ervan overtuigen dat groene energie betrouwbaar is.

W37

Energieconsumptie in Japan: 2010 (vóór de ramp) en 2013 (na de ramp).

2010

2% 4%

13% 22% 42%

18%

44%

27%

23%

olie

aardgas

waterkracht

steenkool

kernenergie

andere duurzame energiebronnen

W38

Japan start weer een kerncentrale op.

Japan heeft vrijdag besloten om volgend jaar één kerncentrale weer op te starten. Het is de eerste keer onder de nieuwe strenge veiligheidsvoorwaarden sinds de ramp in Fukushima in maart 2011. De verwachting is dat meer centrales zullen volgen. Het land moet wel, want het importeert nu als alternatief veel gas. Dat is duur. ‘Na het Fukushima-ongeluk is de gasvraag sterk gestegen,’ zei directeur natuurlijke hulpbronnen Shinichi Kihara van het Japanse ministerie van Economische Zaken recent. ‘We zien de gasvraag liever dalen.’ De gasimporten hebben de prijs van gas en elektriciteit in Japan flink opgedreven en daarmee de energierekening voor consumenten en bedrijven. Bron: het financieele dagblad, 7 november 2014, Gijs den Brinker

Ò analyseren

909524_BNWRK.indd Untitled-12 50 54

2013 1%

casusopdracht

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

909524

21 13:53

Finish

Finish Slotopdracht

W39

Het breuksysteem bij Oost-Afrika.

In het continent Afrika onderzoek je de hoofdvraag van dit hoofdstuk: Hoe kunnen de endogene processen die samenhangen met de platentektoniek, worden verklaard?

breuklijn vulkaan

Opdracht 1 Aardbevingen Op 5 december 2005 deed zich een zware aardbeving voor op 6°17’ Z.B. en 29°40’ O.L. (kracht 6.8). Gebruik in de atlas de kaart Afrika - Natuurkundig om op te zoeken waar deze plek ligt. a Hoe noem je het punt aan de oppervlakte? En in de diepte? b Bij wat voor type breukzone ligt dit gebied? c Download en print W39. Teken de locatie van de aardbeving nauwkeurig in W39. Teken met pijltjes ook de bewegingsrichting van de platen. d Zou je op grond van dit type breukzone zo’n zware aardbeving verwachten? Leg je antwoord uit.

EGYPTE

SUDAN

Opdracht 2 Gebergten

ETHIOPIË

a Wat voor type gebergte ligt er op deze plek? Uit welke twee onderdelen bestaat zo’n gebergte? b Teken onder de kaart bij de lijn AB een doorsnede van dit gebied. In welk type landschap van het breukgebergte liggen het Tanganjikameer, het Victoriameer en het Turkanameer?

Opdracht 4 Ouderdom en gesteenten

Turkanameer

Victoriameer

Opdracht 3 Vulkanen Volgens de atlaskaart Afrika - Natuurkundig bevindt zich in dit gebied de vulkaan de Kilimanjaro. Dat is een bekende stratovulkaan. a Verwacht je dit type vulkaan als je let op het type plaatbeweging? b Teken de locatie van de vulkaan in W39. c Bekijk de atlaskaarten De aarde - Geologie. Ten noorden van het aardbevingsgebied vind je veel vulkanische afzettingen. Wanneer zo veel vulkanisch gesteente aan de oppervlakte ligt, heb je te maken met een speciaal vulkanisch verschijnsel. Om welk type gaat het? Gebruik eventueel ﬁguur 1.37 uit de theorie. d Leg uit waarom hier ook stratovulkanen liggen.

SOMALIË

ZUIDSUDAN

KENIA

TANZANIA Tanganjikameer A

ZAMBIA

Oceaan ische Ind

MOZAMBIQUE 0

doorsnede

250

500 km

a Tot welk hoofdtype en subtype van gesteenten behoren die vulkanische afzettingen (opdracht 3c)? b Gebruik de atlaskaarten De aarde - Geologie, Geologie en De aarde - Geologie, Geologische bouw en gebergtevorming. Wat kun je zeggen over de ouderdom van een groot deel van het continent Afrika? Verklaar dit. c Het Kongobekken is bedekt met sedimenten. Op welke manier zijn deze sedimenten daar terechtgekomen? Ò analyseren

909524_BNWRK.indd Untitled-12 51 55

slotopdracht

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

De actieve aarde

Leeroverzicht Hoofdvraag

Hoe kunnen de endogene processen die samenhangen met de platentektoniek, worden verklaard? Deelvragen 1

Hoe kunnen wij het verre verleden van de aarde bestuderen en begrijpen? Je weet op welke wijze je het verre verleden van de aarde kunt bestuderen. Hoe is de aarde ontstaan en opgebouwd? Je weet hoe de aarde fysisch en chemisch is opgebouwd. Welke soorten gesteenten komen voor op aarde? Je kunt uitleggen hoe de gesteentekringloop functioneert. Je weet uit welke drie hoofdgroepen de gesteenten bestaan. Wat zegt een gesteente over de geologische geschiedenis van een gebied? Je kunt verschillende soorten gesteenten typeren en de ligging ervan verklaren met behulp van de platentektoniek. Hoe oud is de aarde en hoe kunnen we dat meten? Je kunt de ouderdom van de oceaanbodem en de continenten verklaren. Welke theorieën bewijzen de beweeglijkheid van de platen? Je kunt de beweging en de interactie van de platen beschrijven en verklaren. Je kunt de beweging en de interactie van de platen relateren aan de opbouw van de aarde en de inwendige warmtetransporten. Welke typen plaatbewegingen zijn er? Je kent de drie typen plaatbewegingen en je kunt ze ook herkennen. Welke geologische verschijnselen vind je bij de verschillende typen breukzones en hoe is dat te verklaren? Je kunt het reliëf op aarde relateren aan geologische processen op verschillende plaatsen op aarde. Je kunt vulkanen, gebergten en aardbevingen typeren en verklaren waarom ze daar voorkomen met behulp van de platentektoniek. Welk verband is er tussen aardbevingen en de platentektoniek? Je kunt aardbevingen typeren en verklaren waarom ze daar voorkomen met behulp van de platentektoniek. Welke typen vulkanen zijn er en wat zijn hun kenmerken? Je kunt vulkanen typeren.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 52 56

Welke relatie bestaat er tussen het type vulkaan en de platentektoniek? Je kunt verklaren welk type vulkaan waar voorkomt met behulp van de platentektoniek. Hoe kun je aan de hand van de platentektoniek verklaren waarom er verschillende vormen van vulkanisme, gebergten en aardbevingen voorkomen in Japan en op IJsland? Je kunt de theorie van de platentektoniek toepassen op Japan en IJsland.

Begrippen aardbeving, actualiteitsbeginsel, asthenosfeer, basalt, breukgebergte, caldeira, convectiestroom, convergente plaatgrens, diepzeetrog, divergente plaatgrens, effusieve eruptie, explosieve eruptie, geologische tijdschaal, gesteentekringloop, graniet, horst, hotspot, intensiteit, kalksteen, leisteen, lithosfeer, magnitude, marmer, metamorf gesteente, mid-oceanische rug, platentektoniek, plooiingsgebergte, pyroclastica, ridge push, schaal van Mercalli, schaal van Richter, schildvulkaan, sedimentgesteente, slab pull, slenk, stollingsgesteente, stratovulkaan, subductie, transforme plaatgrens, tsunami, zandsteen

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

909524

21 13:53

Begrippen

aardbeving 28 Trilling van de aarde als gevolg van het plotseling verschuiven van stukken van de aardkorst of van de eronder liggende mantel. actualiteitsbeginsel 10 Principe waarbij ervan uitgegaan wordt dat natuurprocessen in het verleden en het heden op dezelfde manier verlopen. asthenosfeer 12 Zachtere, vrij plastische laag in de aardmantel. basalt 16 Stollingsgesteente dat ontstaat door snelle afkoeling van lava bij een vulkaanuitbarsting. breukgebergte 29 Gebergte dat ontstaat in een gebied met een sterke breukactiviteit. caldeira 41 Zeer grote vulkaankrater die is ontstaan door het instorten van het dak van een leeggelopen magmakamer. convectiestroom 25 Stroming van vloeibaar en plastisch gesteente die in de mantel opwelt, onder de lithosfeer afkoelt, zijdelings wegstroomt en uiteindelijk weer daalt. convergente plaatgrens 30 Gebied waar twee tektonische platen bij elkaar komen en botsen. diepzeetrog 30 Langgerekte, diepe kloof langs de rand van duikende oceanische platen. divergente plaatgrens 29 Gebied waar twee tektonische platen van elkaar af bewegen. effusieve eruptie 39 Rustige vulkaanuitbarsting van vloeibare lava. explosieve eruptie 40 Zeer krachtige vulkaanuitbarsting van taaie lava, vulkaanbommen en as. geologische tijdschaal 22 Indeling van de geschiedenis van de aarde in geologische tijdperken. gesteentekringloop 19 Kringloop van de opbouw en de afbraak van gesteente op aarde.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 53 57

graniet 16 Stollingsgesteente met zichtbare kristallen dat ontstaat bij langzame afkoeling van magma. horst 29 Hoger gelegen gebied tussen breuken bij een breukgebergte. hotspot 42 Hete plek in de asthenosfeer en de lithosfeer boven een mantelpluim, die gepaard gaat met vulkanisme. intensiteit 29 Mate van de gevolgen van de trillingen van een aardbeving. kalksteen 16 Sedimentgesteente dat ontstaat door de opeenhoping van (kalkhoudende) stoffelijke overblijfselen van in zee levende organismen. leisteen 16 Metamorf gesteente dat is ontstaan uit kleisteen. lithosfeer 12 Harde, vaste buitenlaag van de aarde (aardkorst en buitenste deel van de aardmantel). magnitude 29 Maat voor de energie die bij een aardbeving vrijkomt. marmer 16 Metamorf gesteente dat is ontstaan uit kalksteen. metamorf gesteente 16 Gesteente dat van samenstelling is veranderd nadat het langere tijd onder hoge druk en hoge temperatuur heeft gestaan. mid-oceanische rug 25 Onderzeese gebergteketen die is ontstaan doordat mantelmateriaal bij een divergente breukzone aan de oppervlakte komt en een bergrug heeft gevormd. platentektoniek 25 Processen waarbij platen ontstaan, bewegen en verdwijnen. plooiingsgebergte 31 Gebergte dat is ontstaan door plooiing van de aardkorst. pyroclastica 41 Gloeiende wolken van as en stof die bij een heftige vulkaanuitbarsting van de hellingen af rollen.

ridge push 29 Wegduwen van nieuwe lithosfeer van de mid-oceanische rug door de zwaartekracht. schaal van Mercalli 29 Schaal die de intensiteit en de schade van een aardbeving meet. schaal van Richter 29 Schaal waarmee de kracht van een aardbeving wordt aangegeven. schildvulkaan 39 Lage, brede vulkaan met ﬂauwe hellingen, die bestaan uit lagen vloeibare lava. sedimentgesteente 16 Afzettingsgesteente. slab pull 30 Het door de convectiestromen naar de diepte trekken van de oceanische lithosfeer bij de subductiezone. slenk 29 Langgerekt gedeelte van de aardkorst dat langs breuken relatief gedaald is ten opzichte van de omgeving. stollingsgesteente 16 Gesteente dat ontstaat door afkoeling en stolling van vloeibaar magma. stratovulkaan 40 Vulkaan met steile hellingen, die is opgebouwd uit lagen lava en pyroclastisch materiaal. subductie 30 Het wegduiken van een oceanische plaat onder een andere plaat. transforme plaatgrens 32 Grens waar de platen langs elkaar bewegen. tsunami 31 Hoge golf bij de kust die ontstaat door een aardbeving in de oceanische lithosfeer. zandsteen 16 Sedimentgesteente dat bestaat uit ineen gedrukte en samen gekitte zandkorrels.

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

De actieve aarde

Examentraining Opgave 1 De vulkaan de Pacaya in Guatemala Bestudeer voor deze opgave bron 1 en 2 en gebruik de atlas. 2p

1 Beschrijf bij welk type breuk en platen (type plaat en namen) deze vulkaan voorkomt.

2 Leg uit hoe deze vulkaan kon ontstaan. Je uitleg moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten.

3 Welk type vulkaan is de Pacaya? Welke aanwijzing geeft bron 2 hiervoor?

4 Geef twee argumenten waarom dit type vulkaan explosieve erupties heeft.

5 De Pacaya is vaker uitgebarsten. Daarbij is onder andere lava naar beneden gestroomd. Tot welk type gesteente (hoofdtype en subtype) behoort lava?

Bron 1 Uitbarsting van de Pacaya. De vulkaan de Pacaya in Guatemala is in mei 2010 weer uitgebarsten. Er zijn bij deze uitbarsting twee doden gevallen en zestig gewonden; bovendien worden nog drie kinderen vermist. De vulkaan ligt in Guatemala, 25 km ten zuidwesten van de hoofdstad Guatemala. De vulkaan is ongeveer 2.500 m hoog.

Bron 2 De vulkaan de Pacaya.

909524_BNWRK.indd Untitled-12 54 58

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

909524

21 13:53

Examentraining

Opgave 2 Aardbeving op Sulawesi Bestudeer voor deze opgave bron 3 en 4 en gebruik de atlas. 3p

6 Beschrijf hoe deze aardbeving is ontstaan. Noteer het nummer en de titel van de atlaskaart waar je de gegevens hebt kunnen vinden.

7 Zijn er in de omgeving van Palu vulkanen? Beredeneer waarom ze daar wel of niet voorkomen.

8 Heeft deze aardbeving op grote diepte plaatsgevonden of juist ondiep? Je antwoord moet een oorzaak-gevolgrelatie bevatten.

Bron 3 Aardbeving op Sulawesi.

Bron 4 Locatie van de aardbeving op Sulawesi.

In augustus 2012 deed zich bij Palu op het eiland Sulawesi in Indonesië een aardbeving voor met een kracht van 6.6 op de schaal van Richter. Er vielen geen slachtoffers.

Celebeszee

Manado

Str

aat Ma kas sar

Kalimantan

Molu kse Z ee

Palu

Sulawesi Kendari

Makassar INDONESIË aardbeving

909524_BNWRK.indd Untitled-12 55 59

100

200 km

21/04/2021 23/07/2021 13:53 12:36

Leeropdrachtenboek De Geo

Ontdek waar het om draait

Vwo / Aarde / Systeem aarde Hendriks

www.thiememeulenhoff.nl/degeo

909524_OMSL.indd Untitled-12 56 1

9 789006 909524

23/07/2021 12:36