Geologische begrippen (deel 2)
ENDOGENE KRACHTEN
Werken vanuit het binnenste van de aarde op de aardkorst in. Endogene krachten bouwen de aardkorst op. Deze krachten halen hun energie uit de warmte die in de kern van de aarde ontstaat door het verval van radioactieve isotopen als kalium-40, uranium-238 en uranium-235 en thorium-232 die zich in de aardmantel bevinden, en de zwaartekracht. Door verschil in warmte tussen aardkern en aardkorst, ontstaat er een warmte stroming vanuit de kern naar de korst. Dit noemt men convectiestroming. Deze stroming koelt af naarmate zij dichter aan het aardoppervlak komt. Daardoor neemt de stijging van de stroming af en beweegt het zich in horizontale richting langs de onderkant van de korst. Als zij nog verder afgekoeld is, daalt de convectiestroom weer en gaat terug naar het binnenste van de aarde. Daar stijgt de temperatuur weer en stijgt de stroming opnieuw. Zo stroomt de materie de hele tijd rond. Deze cyclus duurt miljoenen jaren.
De convectiestroming langs de onderkant van de korst veroorzaakt de verschuiving van de tektonische platen. Dit verschijnsel noemt men platentektoniek. De beweging van de tektonische platen gaat, evenals de snelheid van de convectiestroming, zeer langzaam. Een plaat groeit aan bij de Mid-oceanische rug, waar continu oceanische korst wordt gevormd. Bij een subductiezone verdwijnt de plaat in de mantel en smelt het gesteente weer. De afzonderlijk bewegende platen, oefenen krachten op elkaar uit. De gevolgen van die krachten zijn vooral te zien aan de plaatranden. We onderscheiden drie soorten grenzen tussen de tektonische platen: convergente grenzen, divergente grenzen en transforme grenzen.
CONVERGENTE GRENZEN
Bij convergente grenzen komen twee naar elkaar toe bewegende tektonische platen bij elkaar. Er zijn twee situaties van convergentie te onderscheiden.
De eerste mogelijkheid is dat twee botsende platen dezelfde dichtheid hebben, waardoor het materiaal in het midden wordt opgestuwd. Deze botsing kan plaatsvinden tussen twee continentale platen of twee oceanische platen. In beide gevallen ontstaan hierdoor berggebieden, zoals de de Alpen.
De tweede mogelijkheid bij een botsing van platen is dat beide platen een verschillende dichtheid hebben, waardoor één plaat onder de andere glijdt. Dit noemen we subductie, wat aardbevingen veroorzaakt tot zevenhonderd kilometer diep. Subductie kan plaatsvinden wanneer:
Een Oceanische plaat onder een continentale plaat schuift. Dit kan verklaard worden doordat de continentale korst dikker en minder dicht is dat de oceanische korst. Deze botsing leidt tot opheffing van de continentale plaat en de vorming van bergen en vulkanen. Ook ontstaat een trog op de plaats van subductie (de subductiezone).
Een oceanische plaat schuift onder een andere oceanische plaat. Hierbij zal de oudere plaat, die koeler en dichter is, onder de jongere verdwijnen. Door de botsing is er sprake van actief vulkanisme, wat resulteert in een eilandboog. Ook ontstaat een trog op de plaats van subductie (de subductiezone).
DIVERGERENDE GRENZEN
Bij divergentie is er sprake van twee platen die van elkaar af bewegen.
De meeste divergentiezones liggen onderzees. Daar waar de platen uit elkaar drijven, komt er vloeibaar magma omhoog als lava. Als dit over de zeebodem uitvloeit, stolt het bij contact met het oceaanwater en ontstaat oceanische korst. Langs deze divergente grenzen wordt in een tempo van enkele centimeters per jaar nieuwe oceanische korst gevormd in een proces dat zeebodemspreiding wordt genoemd. De plaats waar nieuwe oceanische korst ontstaat, noemen we een oceanische rug. Deze ruggen zijn een soort bergketens op de oceaanbodem. Deze bergketens kunnen boven het zeeniveau uitsteken, en vormen dan vulkanische eilanden. Een voorbeeld van een oceanische rug is de Mid-Oceanische Rug, die vrijwel geheel onder water van het noord- naar het zuidpoolgebied loopt. IJsland wordt doorsneden door de Mid-Oceanische Rug, en is eigenlijk een deel van de Mid-Oceanische rug dat boven zeeniveau uitsteekt. IJsland is dus een vulkanisch eiland. Op IJsland is het proces van de vorming van nieuwe aardkorst op het land op sommige plaatsen te zien. In geval van een eruptie stroomt het magma op deze plaatsen uit een spleet in de grond omhoog. Oceaanruggen zijn gebieden met een grote vulkanische activiteit en veel ondiepe aardbevingen.
HORIZONTAAL VERSCHUIVEND
Bij horizontale of transforme beweging is er sprake van twee platen die evenwijdig langs elkaar in tegengestelde richting bewegen.
Maar dit bewegen gaat over het algemeen niet soepel. Door wrijving blijven de platen een tijdje op hun plaats, waardoor een soort potentiële energie wordt opgebouwd door de convectiestoom eronder die de platen wil verplaatsen. Er wordt energie opgebouwd, totdat er genoeg energie is om de wrijvingskracht te overwinnen. Op zo’n moment komt de energie plotseling vrij. Deze plotselinge vrijkomst van energie resulteert in een aardbeving. Een voorbeeld van een plaats waar horizontale beweging van platen voorkomt, is de San Andreas breuk in Californië. Transforme breuken worden gekenmerkt door ondiepe aardbevingen in een smalle zone langs de breuk, of in een brede zone, als er sprake is van meerdere, bij elkaar liggende breuken.
Extra uitleg over platentektoniek en vulkanisme, klik hier.
EXOGENE KRACHTEN
Spelen zich af aan de oppervlakte van de aardkorst. Deze krachten verminderen het reliëf van de aardkorst juist weer. Men kan zeggen dat exogene krachten afbreken, wat door endogene krachten is gevormd. Daarmee vormen exogene krachten de tweede kracht, die de aarde vorm geeft. Exogene krachten halen hun energie voornamelijk uit de straling van de zon. In veel mindere mate worden exogene krachten door de maan (getijden) en door andere kosmische krachten (inslagen van bv. meteorieten) teweeggebracht. Daarnaast zijn exogene processen in hoge mate afhankelijk van het klimaat.
De aardkorst wordt in vier stappen afgebroken:
- verwering
- erosie
- sedimentatie
- Daarnaast breken ook meteorietinslagen de aardkorst af
VERWERING
Wanneer gesteente onbeschut aan het aardoppervlak komt te liggen, wordt het blootgesteld aan fysische, chemische en biologische processen die gezamenlijk ‘verwering’ worden genoemd. Doorgaans verkruimeld of verzwakt het gesteente dan. Het verschil met erosie is dat bij verwering het gesteente niet verplaatst hoeft te worden. Het gesteente, dat meestal is opgebouwd onder invloed van endogene processen, ondergaat bij verwering de eerste stap in de richting van afbraak. Er zijn twee vormen van verwering te onderscheiden, namelijk:
Mechanische of fysische verwering
Mechanische of fysische verwering is het proces waarbij gesteenten uiteenvallen tot gruis, zonder dat hun chemische structuur wezenlijk verandert. Dit proces wordt grotendeels veroorzaakt door verandering in druk of temperatuur. Alle gesteenten hebben van nature zwakkere plekken waar barsten kunnen ontstaan. Wanneer gesteente aan het oppervlak komt, verdwijnt een groot deel van de warmte en de druk die hen omringde, waardoor ze afkoelen, inkrimpen en barsten. Water dringt de aldus ontstane spleten binnen en wanneer dat bevriest, zet het met bijna een tiende van zijn volume uit. Dit veroorzaakt enorme krachten op het omringende gesteente en verstrekt het proces van breukvorming. Is er eenmaal een cyclus van bevriezen en ontdooien tot stand gekomen, dan valt het gesteente uiteindelijk uiteen. Ook door sterke temperatuurschommelingen zullen gesteenten uitzetten en weer inkrimpen. In een woestijn, waar het verschil in temperatuur tussen dag en nacht groot is, is dit het meest voorkomende verweringsproces. Ten slotte dragen ook de wortels van planten bij aan de mechanische verwering van gesteenten, doordat hun wortels en zaden in spleten in het gesteente doordringen en deze tijdens hun groei verwijden.
Chemische verwering
Chemische verwering kan leiden tot de afbraak van bepaalde mineralen in het gesteente en het ontstaan van nieuwe mineralen. Bij chemische verwering verandert de samenstelling van het gesteente dus wel. In warme, natte klimaten vindt chemische verwering veel sneller plaats dan in droge omstandigheden. Het proces van chemische verwering wordt versterkt door de aanwezigheid van voldoende water, die met koolstofdioxide in de atmosfeer een zure oplossing vormt. Wanneer deze in de bodem wegzakt, worden bepaalde mineralen via een omkeerbare chemische reactie opgelost. Omdat kalksteen gemakkelijk in zuur water oplost, kunnen in het gesteente grotten en tunnels ontstaan. In zulke holtes kan de kalksteen weer uit de oplossing neerslaan en andere gesteenteformaties vormen, zoals stalactieten en stalagmieten. Dit is echter een zeer langzaam verlopend proces.
EROSIE
Onder invloed van verwering worden gesteenten aan het oppervlak van de aardkorst vergruisd. Het losse materiaal dat ontstaat, is onderhevig aan erosie. Erosie is het opnemen en transporteren van materiaal. Het belangrijkste element bij erosie is transport, waardoor puin wordt afgevoerd. Vier manieren waarop verweerd materiaal getransporteerd wordt, zijn:
- door de beweging van lucht
- water
- ijs
- zwaartekracht
Verschillende factoren hebben invloed op erosie. Zo verplaats verweerd materiaal gemakkelijker wanneer het materiaal zich op een steile helling bevindt. Ook de aard van het gesteente is van invloed op erosie. Zo is klei over het algemeen moeilijker te verplaatsen dan zand. Ten slotte is de hoeveelheid water dat aanwezig is in de omgeving van het verweerde materiaal van invloed op de erosie. Hoe meer water er aanwezig is, hoe gemakkelijker de wrijvingskracht overwonnen wordt en het voorwerp verplaatst wordt. Erosie wordt ook beïnvloed door menselijk handelen.
Er zijn verschillende vormen van erosie te onderscheiden:
- watererosie
- winderosie
- glaciale erosie
- zwaartekrachterosie
Watererosie
Stromend water verandert het landschap voortdurend. Water kan losse gesteentefragmenten optillen, die vervolgens een schurende werking uitoefenen op gesteenten.
Rivieren bannen zich een weg over het aardoppervlak, slijten hierbij dalen en kloven uit, en voeren sedimenten naar zee. De hoeveelheid sediment en de afstand waarover het wordt verplaatst, hangen af van de grootte van de meegevoerde deeltjes en de sterkte van de stroming. Ook zeewater is een belangrijke eroderende kracht: golven bestoken de kust, veranderen de kustlijn en creëren spectaculaire rotsformaties zoals grotten, steenbogen en aardpijlers.
Winderosie
Bewegende lucht kan reusachtige hoeveelheden sediment meevoeren. Overal waar onvoldoende vegetatie of vocht is om bodemdeeltjes vast te houden, kunnen losse korrels worden opgenomen en door de wind worden verplaatst. Materiaal dat door de wind wordt meegevoerd, is een effectief erosiemiddel, dat gesteenten tot allerlei vormen kan modelleren. Goede voorbeelden zijn windkeien, losse stenen die gezandstraald zijn door deeltjes die in de luchtstroom worden meegenomen. Door los materiaal te verwijderen, stelt de wind gesteenten bloot aan verdere verwering en erosie, met als gevolg dat landoppervlakken actief door deze twee processen worden veranderd. Ook indirect draag de wind bij aan erosie, zo wordt door de wind de kringloop van water instant gehouden. Wind veroorzaakt eveneens golven en zeestromingen. Zonder wind zou water dus veel minder erosie veroorzaken.
Glaciale erosie
Gletsjers ontstaan in gebieden waar het hele jaar door ijs en sneeuw ligt, en waar in de winter meer sneeuw valt, dan er in de zomer smelt. Momenteel bestaat 10% van het landoppervlak van de aarde uit permanent ijs dat het landschap actief erodeert. Een mengsel van ijs en stenen is een van de meest effectieve schuurmiddelen in de natuur. Het voortschrijdende ijs verwijdert los gesteentepuin en neemt dit in zich op, waardoor het onderliggende oppervlak wordt geschuurd en afgeschraapt, wat het landschap ingrijpend kan veranderen. De effecten worden pas zichtbaar als het ijs gesmolten is. Tot de klassieke producten van glaciale erosie behoren morenen, de brede U-vormige dalen en de puinwaaiers van meegevoerd gesteente, dat de grens aangeeft tot waar het ijs zich heeft verplaatst.
Zwaartekrachterosie of massabeweging
Zwaartekrachterosie of massabeweging is de verplaatsing van gesteenten, aarde of modder langs een helling, veroorzaakt door de zwaartekracht. De verplaatsing is meestal sterk beïnvloed door de aanwezigheid van water. Massabeweging is een belangrijk deel van het erosieproces, omdat het materiaal verplaatst van hoge naar lage gebieden. Vervolgens kan het materiaal verder worden meegenomen door water, ijs of wind. Massabeweging is een proces dat constant werkt op alle hellingen. Sommige massabewegingen gaan erg langzaam, terwijl andere heel snel gaan, vaak met desastreuze gevolgen. De snelheid van een massabeweging hangt af van de hoek van de helling en de eigenschappen van het materiaal. De grootste massabewegingen zijn het gevolg van de instorting van een vulkaan, zoals bij de uitbarsting van Mount St. Helens in 1980. Het resultaat van de beweging van steenmassa’s is vaak te zien als een puinhelling aan de voet van een steile rotswand of berg. Voorbeelden van massabewegingen zijn: aardverschuivingen, modderstromen, lahars en lawines.
SEDIMENTATIE
Het eindproduct van verwering en erosie is sediment. Verweerd gesteente wordt door de werking van water, wind, ijs of massabeweging over het aardoppervlak verplaatst. Als deze beweging vertraagt, bijvoorbeeld wanneer een rivier in vlakker terrein aankomt, worden de met de stroming meegevoerde deeltjes afgezet, waarbij de zwaardere deeltjes het eerst bezinken. Dit noemen we sedimentatie. Sedimentatie speelt een grote rol in de vorming van vruchtbaar land.
Er zijn verschillende vormen van sedimenten te onderscheiden:
- Marine sedimenten: ontstaan bij transport van verweerde deeltjes door zee. Zeeklei.
- Eolische sedimenten: zijn afgezet nadat ze door wind zijn getransporteerd. Dekzand en löss.
- Fluviatiele sedimenten: ontstaan bij transport van verweerde deeltjes door een rivier. Rivierklei.
- Glaciale sedimenten: zijn afgezet nadat ze door landijs of een gletsjer zijn getransporteerd. Keileem en zwerfkeien.
- Vulkanische sedimenten: afgezet nadat ze door een vulkaanuitbarsting, en vervolgens de wind, zijn getransporteerd. As- en aërosoldeeltjes en druppeltjes zwavelzuur.
- De aardkorst wordt ook afgebroken door kosmische krachten, zoals meteorietinslagen.
METEORIETINSLAG
Ook een meteorietinslag wordt gerekend tot exogene krachten. De aarde wordt regelmatig getroffen door puin uit de ruimte. In de afgelopen miljard jaar is de aarde getroffen door ongeveer 130.000 meteorieten die voldoende groot waren om een krater van minstens 1 kilometer te veroorzaken. Het gebeurt niet erg vaak, maar als een grote meteoriet inslaat, kan dit een deel van de aardkorst veranderen. Aangezien meteorieten hun energie uit de zwaartekracht (voornamelijk van de zon) halen, is een meteorietinslag een exogene kracht
Voor extra uitleg over
breuken, klik op BREUKEN.
plooiing, klik op PLOOIING.
orogenese, klik op OROGENESE.
metamorfose, klik op METAMORFOSE.
DENUDATIE
Denudatie is een geomorfologisch proces waarbij, als gevolg van de verwijdering van materiaal door middel van erosie en verwering, een reductie ontstaat van het reliëf in landvormen en landschappen. Vooral door exogene processen, zoals beweging van water, ijs of wind, kan denudatie ontstaan. Bij denudatie kunnen zowel vaste gesteenten als opgeloste bodemdelen worden verwijderd. Zowel mechanische als chemische verwering vindt plaats in relatie met geomorfologische landvormen. Over langere tijd kan denudatie een daling van het landschap tot gevolg hebben. Tot de factoren die denudatie beïnvloeden, behoren de vorm van het aardoppervlak, de eigenschappen van het bodemmateriaal, het klimaat, de tektonische situatie en activiteiten van mensen, dieren en planten.
Voor extra uitleg over
diagonese, klik op DIAGONESE.
het zonnestelsel, klik op ZONNESTELSEL.
RELATIEVE OUDERDOMSBEPALING
Deze gaat ervan uit dat tijdperken in de aardgeschiedenis worden gekenmerkt door bepaalde planten en dieren. Is eenmaal de volgorde vastgesteld waarin de fossielen van deze planten en dieren in de gesteenten voorkomen, dan kan deze gebruikt worden om van gesteenten die men ergens anders vindt, de plaats in die volgorde vast te stellen. Relatieve ouderdomsbepaling gebeurd met fossielen die in afzettingsgesteenten voorkomen. Radioactieve mineralen zijn daarentegen vooral te vinden in stollingsgesteenten. Het aan elkaar koppelen van relatieve en absolute ouderdomsbepalingen gaat dus het beste op plaatsen waar stollings- en afzettingsgesteenten aan elkaar grenzen, bijvoorbeeld waar vulkanische gesteenten tussen sedimenten gevonden worden.
Soorten radioactieve mineralen. Klik hier.
ABSOLUTE OUDERDOMSBEPALING (in jaren)
Hierbij maakt men vooral gebruik van radioactieve mineralen die in een bekend tempo uiteenvallen in andere stoffen. Door de verhouding tussen het oorspronkelijke mineraal en de producten te bepalen, kan een redelijk nauwkeurige indruk ontstaan van de tijd die dit proces geduurd heeft. Andere relatieve tijdsbepalingen van – geologisch gezien – zeer korte perioden zijn gedaan met jaarringen van bomen en in afzettingen in water met jaarlijkse schommelingen in stroomsterkte, zoals smeltwater.
C-14 OUDERDOMSBEPALING
Van het element koolstof bestaan meerdere isotopen. Het meeste koolstof komt in organische verbindingen voor als C-12 isotoop. Echter 1 op de 1000 miljard koolstof atomen is een C-14 isotoop. Dit isotoop is niet stabiel, het vervalt langzaam en verandert dan in een ander element. Levende wezens nemen tijdens hun leven koolstof op. Omdat in de natuur de verhouding tussen C-12 en C-14 min of meer constant blijft is de verhouding tussen C-12 en C-14 isotopen in een levend organisme bekend. Echter als de dood intreedt wordt er geen koolstof meer opgenomen. De hoeveelheid C-14 neemt af door natuurlijk verval. De halfwaardetijd van C-14 bedraagt 5730 jaar. Dat betekent dat elke 5730 jaar de hoeveelheid C-14 isotopen halveert. Uit de verhouding tussen de C-12 en C-14 isotopen in een monster kan men zo de ouderdom van het materiaal bepalen.
Voor extra uitleg over
sneeuw, klik op SNEEUW.
ijs, klik op IJS.
water, klik op WATER.
TIJDREKENING IN DE GEOLOGIE
ka (tijd)
Met ka wordt in de geologie en paleontologie de ouderdom in duizenden jaren bedoeld. Het is een afkorting van het Latijnse kilo-annum. Officieel geeft ka een tijdsduur aan, maar er kan ook een tijdstip (het aantal duizenden jaren voor of na een referentietijd) mee worden aangeduid. 10 ka kan dus zowel een periode van 10.000 jaar als een moment 10.000 jaar geleden betekenen.
Ma (tijd)
Met Ma wordt in de geologie en paleontologie de ouderdom in miljoenen jaren bedoeld. Het is een afkorting van het Latijnse Mega-annum, dat miljoen (mega) jaar (annum) betekent. Officieel geeft Ma een tijdsduur aan, maar er kan ook een tijdstip (het aantal miljoenen jaren voor of na een referentietijd) mee aangeduid worden. 10 Ma kan dus zowel een periode van 10 miljoen jaar als een moment 10 miljoen jaar geleden betekenen.
Ga (tijd)
Met Ga in de geologie en paleontologie wordt de ouderdom in miljarden jaren bedoeld. Het is een afkorting van het Latijnse Giga-annum, dat miljard (giga) jaar (annum) betekent. Officieel geeft Ga een tijdsduur aan, maar ook het aantal jaar geleden kan ermee uitgedrukt worden. 1 Ga kan dus zowel een periode van 1 miljard jaar als de tijd van 1 miljard jaar geleden betekenen.
Voor meer uitleg over fossielen, klik hier. Klik vervolgens op fossielen.
Extra uitleg over de
geologie van Nederland en Vlaanderen, klik hier.
geologie van Nederland, klik hier.
geologie van de Ardennen en de Eifel, klik hier.
Werken vanuit het binnenste van de aarde op de aardkorst in. Endogene krachten bouwen de aardkorst op. Deze krachten halen hun energie uit de warmte die in de kern van de aarde ontstaat door het verval van radioactieve isotopen als kalium-40, uranium-238 en uranium-235 en thorium-232 die zich in de aardmantel bevinden, en de zwaartekracht. Door verschil in warmte tussen aardkern en aardkorst, ontstaat er een warmte stroming vanuit de kern naar de korst. Dit noemt men convectiestroming. Deze stroming koelt af naarmate zij dichter aan het aardoppervlak komt. Daardoor neemt de stijging van de stroming af en beweegt het zich in horizontale richting langs de onderkant van de korst. Als zij nog verder afgekoeld is, daalt de convectiestroom weer en gaat terug naar het binnenste van de aarde. Daar stijgt de temperatuur weer en stijgt de stroming opnieuw. Zo stroomt de materie de hele tijd rond. Deze cyclus duurt miljoenen jaren.
De convectiestroming langs de onderkant van de korst veroorzaakt de verschuiving van de tektonische platen. Dit verschijnsel noemt men platentektoniek. De beweging van de tektonische platen gaat, evenals de snelheid van de convectiestroming, zeer langzaam. Een plaat groeit aan bij de Mid-oceanische rug, waar continu oceanische korst wordt gevormd. Bij een subductiezone verdwijnt de plaat in de mantel en smelt het gesteente weer. De afzonderlijk bewegende platen, oefenen krachten op elkaar uit. De gevolgen van die krachten zijn vooral te zien aan de plaatranden. We onderscheiden drie soorten grenzen tussen de tektonische platen: convergente grenzen, divergente grenzen en transforme grenzen.Bij convergente grenzen komen twee naar elkaar toe bewegende tektonische platen bij elkaar. Er zijn twee situaties van convergentie te onderscheiden.
De eerste mogelijkheid is dat twee botsende platen dezelfde dichtheid hebben, waardoor het materiaal in het midden wordt opgestuwd. Deze botsing kan plaatsvinden tussen twee continentale platen of twee oceanische platen. In beide gevallen ontstaan hierdoor berggebieden, zoals de de Alpen.De tweede mogelijkheid bij een botsing van platen is dat beide platen een verschillende dichtheid hebben, waardoor één plaat onder de andere glijdt. Dit noemen we subductie, wat aardbevingen veroorzaakt tot zevenhonderd kilometer diep. Subductie kan plaatsvinden wanneer:
Een Oceanische plaat onder een continentale plaat schuift. Dit kan verklaard worden doordat de continentale korst dikker en minder dicht is dat de oceanische korst. Deze botsing leidt tot opheffing van de continentale plaat en de vorming van bergen en vulkanen. Ook ontstaat een trog op de plaats van subductie (de subductiezone).Een oceanische plaat schuift onder een andere oceanische plaat. Hierbij zal de oudere plaat, die koeler en dichter is, onder de jongere verdwijnen. Door de botsing is er sprake van actief vulkanisme, wat resulteert in een eilandboog. Ook ontstaat een trog op de plaats van subductie (de subductiezone).Bij divergentie is er sprake van twee platen die van elkaar af bewegen.
De meeste divergentiezones liggen onderzees. Daar waar de platen uit elkaar drijven, komt er vloeibaar magma omhoog als lava. Als dit over de zeebodem uitvloeit, stolt het bij contact met het oceaanwater en ontstaat oceanische korst. Langs deze divergente grenzen wordt in een tempo van enkele centimeters per jaar nieuwe oceanische korst gevormd in een proces dat zeebodemspreiding wordt genoemd. De plaats waar nieuwe oceanische korst ontstaat, noemen we een oceanische rug. Deze ruggen zijn een soort bergketens op de oceaanbodem. Deze bergketens kunnen boven het zeeniveau uitsteken, en vormen dan vulkanische eilanden. Een voorbeeld van een oceanische rug is de Mid-Oceanische Rug, die vrijwel geheel onder water van het noord- naar het zuidpoolgebied loopt. IJsland wordt doorsneden door de Mid-Oceanische Rug, en is eigenlijk een deel van de Mid-Oceanische rug dat boven zeeniveau uitsteekt. IJsland is dus een vulkanisch eiland. Op IJsland is het proces van de vorming van nieuwe aardkorst op het land op sommige plaatsen te zien. In geval van een eruptie stroomt het magma op deze plaatsen uit een spleet in de grond omhoog. Oceaanruggen zijn gebieden met een grote vulkanische activiteit en veel ondiepe aardbevingen.
HORIZONTAAL VERSCHUIVEND
Bij horizontale of transforme beweging is er sprake van twee platen die evenwijdig langs elkaar in tegengestelde richting bewegen.
Spelen zich af aan de oppervlakte van de aardkorst. Deze krachten verminderen het reliëf van de aardkorst juist weer. Men kan zeggen dat exogene krachten afbreken, wat door endogene krachten is gevormd. Daarmee vormen exogene krachten de tweede kracht, die de aarde vorm geeft. Exogene krachten halen hun energie voornamelijk uit de straling van de zon. In veel mindere mate worden exogene krachten door de maan (getijden) en door andere kosmische krachten (inslagen van bv. meteorieten) teweeggebracht. Daarnaast zijn exogene processen in hoge mate afhankelijk van het klimaat.
De aardkorst wordt in vier stappen afgebroken:
- verwering
- erosie
- sedimentatie
- Daarnaast breken ook meteorietinslagen de aardkorst af
VERWERING
Wanneer gesteente onbeschut aan het aardoppervlak komt te liggen, wordt het blootgesteld aan fysische, chemische en biologische processen die gezamenlijk ‘verwering’ worden genoemd. Doorgaans verkruimeld of verzwakt het gesteente dan. Het verschil met erosie is dat bij verwering het gesteente niet verplaatst hoeft te worden. Het gesteente, dat meestal is opgebouwd onder invloed van endogene processen, ondergaat bij verwering de eerste stap in de richting van afbraak. Er zijn twee vormen van verwering te onderscheiden, namelijk:
Mechanische of fysische verwering
Mechanische of fysische verwering is het proces waarbij gesteenten uiteenvallen tot gruis, zonder dat hun chemische structuur wezenlijk verandert. Dit proces wordt grotendeels veroorzaakt door verandering in druk of temperatuur. Alle gesteenten hebben van nature zwakkere plekken waar barsten kunnen ontstaan. Wanneer gesteente aan het oppervlak komt, verdwijnt een groot deel van de warmte en de druk die hen omringde, waardoor ze afkoelen, inkrimpen en barsten. Water dringt de aldus ontstane spleten binnen en wanneer dat bevriest, zet het met bijna een tiende van zijn volume uit. Dit veroorzaakt enorme krachten op het omringende gesteente en verstrekt het proces van breukvorming. Is er eenmaal een cyclus van bevriezen en ontdooien tot stand gekomen, dan valt het gesteente uiteindelijk uiteen. Ook door sterke temperatuurschommelingen zullen gesteenten uitzetten en weer inkrimpen. In een woestijn, waar het verschil in temperatuur tussen dag en nacht groot is, is dit het meest voorkomende verweringsproces. Ten slotte dragen ook de wortels van planten bij aan de mechanische verwering van gesteenten, doordat hun wortels en zaden in spleten in het gesteente doordringen en deze tijdens hun groei verwijden.
Chemische verwering
Chemische verwering kan leiden tot de afbraak van bepaalde mineralen in het gesteente en het ontstaan van nieuwe mineralen. Bij chemische verwering verandert de samenstelling van het gesteente dus wel. In warme, natte klimaten vindt chemische verwering veel sneller plaats dan in droge omstandigheden. Het proces van chemische verwering wordt versterkt door de aanwezigheid van voldoende water, die met koolstofdioxide in de atmosfeer een zure oplossing vormt. Wanneer deze in de bodem wegzakt, worden bepaalde mineralen via een omkeerbare chemische reactie opgelost. Omdat kalksteen gemakkelijk in zuur water oplost, kunnen in het gesteente grotten en tunnels ontstaan. In zulke holtes kan de kalksteen weer uit de oplossing neerslaan en andere gesteenteformaties vormen, zoals stalactieten en stalagmieten. Dit is echter een zeer langzaam verlopend proces.
EROSIE
Onder invloed van verwering worden gesteenten aan het oppervlak van de aardkorst vergruisd. Het losse materiaal dat ontstaat, is onderhevig aan erosie. Erosie is het opnemen en transporteren van materiaal. Het belangrijkste element bij erosie is transport, waardoor puin wordt afgevoerd. Vier manieren waarop verweerd materiaal getransporteerd wordt, zijn:
- door de beweging van lucht
- water
- ijs
- zwaartekracht
Verschillende factoren hebben invloed op erosie. Zo verplaats verweerd materiaal gemakkelijker wanneer het materiaal zich op een steile helling bevindt. Ook de aard van het gesteente is van invloed op erosie. Zo is klei over het algemeen moeilijker te verplaatsen dan zand. Ten slotte is de hoeveelheid water dat aanwezig is in de omgeving van het verweerde materiaal van invloed op de erosie. Hoe meer water er aanwezig is, hoe gemakkelijker de wrijvingskracht overwonnen wordt en het voorwerp verplaatst wordt. Erosie wordt ook beïnvloed door menselijk handelen.
Er zijn verschillende vormen van erosie te onderscheiden:
- watererosie
- winderosie
- glaciale erosie
- zwaartekrachterosie
Rivieren bannen zich een weg over het aardoppervlak, slijten hierbij dalen en kloven uit, en voeren sedimenten naar zee. De hoeveelheid sediment en de afstand waarover het wordt verplaatst, hangen af van de grootte van de meegevoerde deeltjes en de sterkte van de stroming. Ook zeewater is een belangrijke eroderende kracht: golven bestoken de kust, veranderen de kustlijn en creëren spectaculaire rotsformaties zoals grotten, steenbogen en aardpijlers.
Winderosie
Bewegende lucht kan reusachtige hoeveelheden sediment meevoeren. Overal waar onvoldoende vegetatie of vocht is om bodemdeeltjes vast te houden, kunnen losse korrels worden opgenomen en door de wind worden verplaatst. Materiaal dat door de wind wordt meegevoerd, is een effectief erosiemiddel, dat gesteenten tot allerlei vormen kan modelleren. Goede voorbeelden zijn windkeien, losse stenen die gezandstraald zijn door deeltjes die in de luchtstroom worden meegenomen. Door los materiaal te verwijderen, stelt de wind gesteenten bloot aan verdere verwering en erosie, met als gevolg dat landoppervlakken actief door deze twee processen worden veranderd. Ook indirect draag de wind bij aan erosie, zo wordt door de wind de kringloop van water instant gehouden. Wind veroorzaakt eveneens golven en zeestromingen. Zonder wind zou water dus veel minder erosie veroorzaken.
Glaciale erosie
Gletsjers ontstaan in gebieden waar het hele jaar door ijs en sneeuw ligt, en waar in de winter meer sneeuw valt, dan er in de zomer smelt. Momenteel bestaat 10% van het landoppervlak van de aarde uit permanent ijs dat het landschap actief erodeert. Een mengsel van ijs en stenen is een van de meest effectieve schuurmiddelen in de natuur. Het voortschrijdende ijs verwijdert los gesteentepuin en neemt dit in zich op, waardoor het onderliggende oppervlak wordt geschuurd en afgeschraapt, wat het landschap ingrijpend kan veranderen. De effecten worden pas zichtbaar als het ijs gesmolten is. Tot de klassieke producten van glaciale erosie behoren morenen, de brede U-vormige dalen en de puinwaaiers van meegevoerd gesteente, dat de grens aangeeft tot waar het ijs zich heeft verplaatst.
Zwaartekrachterosie of massabeweging
Zwaartekrachterosie of massabeweging is de verplaatsing van gesteenten, aarde of modder langs een helling, veroorzaakt door de zwaartekracht. De verplaatsing is meestal sterk beïnvloed door de aanwezigheid van water. Massabeweging is een belangrijk deel van het erosieproces, omdat het materiaal verplaatst van hoge naar lage gebieden. Vervolgens kan het materiaal verder worden meegenomen door water, ijs of wind. Massabeweging is een proces dat constant werkt op alle hellingen. Sommige massabewegingen gaan erg langzaam, terwijl andere heel snel gaan, vaak met desastreuze gevolgen. De snelheid van een massabeweging hangt af van de hoek van de helling en de eigenschappen van het materiaal. De grootste massabewegingen zijn het gevolg van de instorting van een vulkaan, zoals bij de uitbarsting van Mount St. Helens in 1980. Het resultaat van de beweging van steenmassa’s is vaak te zien als een puinhelling aan de voet van een steile rotswand of berg. Voorbeelden van massabewegingen zijn: aardverschuivingen, modderstromen, lahars en lawines.
SEDIMENTATIE
Het eindproduct van verwering en erosie is sediment. Verweerd gesteente wordt door de werking van water, wind, ijs of massabeweging over het aardoppervlak verplaatst. Als deze beweging vertraagt, bijvoorbeeld wanneer een rivier in vlakker terrein aankomt, worden de met de stroming meegevoerde deeltjes afgezet, waarbij de zwaardere deeltjes het eerst bezinken. Dit noemen we sedimentatie. Sedimentatie speelt een grote rol in de vorming van vruchtbaar land.
Er zijn verschillende vormen van sedimenten te onderscheiden:
- Marine sedimenten: ontstaan bij transport van verweerde deeltjes door zee. Zeeklei.
- Eolische sedimenten: zijn afgezet nadat ze door wind zijn getransporteerd. Dekzand en löss.
- Fluviatiele sedimenten: ontstaan bij transport van verweerde deeltjes door een rivier. Rivierklei.
- Glaciale sedimenten: zijn afgezet nadat ze door landijs of een gletsjer zijn getransporteerd. Keileem en zwerfkeien.
- Vulkanische sedimenten: afgezet nadat ze door een vulkaanuitbarsting, en vervolgens de wind, zijn getransporteerd. As- en aërosoldeeltjes en druppeltjes zwavelzuur.
- De aardkorst wordt ook afgebroken door kosmische krachten, zoals meteorietinslagen.
METEORIETINSLAG
Ook een meteorietinslag wordt gerekend tot exogene krachten. De aarde wordt regelmatig getroffen door puin uit de ruimte. In de afgelopen miljard jaar is de aarde getroffen door ongeveer 130.000 meteorieten die voldoende groot waren om een krater van minstens 1 kilometer te veroorzaken. Het gebeurt niet erg vaak, maar als een grote meteoriet inslaat, kan dit een deel van de aardkorst veranderen. Aangezien meteorieten hun energie uit de zwaartekracht (voornamelijk van de zon) halen, is een meteorietinslag een exogene kracht
Voor extra uitleg over
breuken, klik op BREUKEN.
plooiing, klik op PLOOIING.
orogenese, klik op OROGENESE.
metamorfose, klik op METAMORFOSE.
DENUDATIE
Denudatie is een geomorfologisch proces waarbij, als gevolg van de verwijdering van materiaal door middel van erosie en verwering, een reductie ontstaat van het reliëf in landvormen en landschappen. Vooral door exogene processen, zoals beweging van water, ijs of wind, kan denudatie ontstaan. Bij denudatie kunnen zowel vaste gesteenten als opgeloste bodemdelen worden verwijderd. Zowel mechanische als chemische verwering vindt plaats in relatie met geomorfologische landvormen. Over langere tijd kan denudatie een daling van het landschap tot gevolg hebben. Tot de factoren die denudatie beïnvloeden, behoren de vorm van het aardoppervlak, de eigenschappen van het bodemmateriaal, het klimaat, de tektonische situatie en activiteiten van mensen, dieren en planten.
Voor extra uitleg over
diagonese, klik op DIAGONESE.
het zonnestelsel, klik op ZONNESTELSEL.
RELATIEVE OUDERDOMSBEPALING
Deze gaat ervan uit dat tijdperken in de aardgeschiedenis worden gekenmerkt door bepaalde planten en dieren. Is eenmaal de volgorde vastgesteld waarin de fossielen van deze planten en dieren in de gesteenten voorkomen, dan kan deze gebruikt worden om van gesteenten die men ergens anders vindt, de plaats in die volgorde vast te stellen. Relatieve ouderdomsbepaling gebeurd met fossielen die in afzettingsgesteenten voorkomen. Radioactieve mineralen zijn daarentegen vooral te vinden in stollingsgesteenten. Het aan elkaar koppelen van relatieve en absolute ouderdomsbepalingen gaat dus het beste op plaatsen waar stollings- en afzettingsgesteenten aan elkaar grenzen, bijvoorbeeld waar vulkanische gesteenten tussen sedimenten gevonden worden.
Hierbij maakt men vooral gebruik van radioactieve mineralen die in een bekend tempo uiteenvallen in andere stoffen. Door de verhouding tussen het oorspronkelijke mineraal en de producten te bepalen, kan een redelijk nauwkeurige indruk ontstaan van de tijd die dit proces geduurd heeft. Andere relatieve tijdsbepalingen van – geologisch gezien – zeer korte perioden zijn gedaan met jaarringen van bomen en in afzettingen in water met jaarlijkse schommelingen in stroomsterkte, zoals smeltwater.
C-14 OUDERDOMSBEPALING
Van het element koolstof bestaan meerdere isotopen. Het meeste koolstof komt in organische verbindingen voor als C-12 isotoop. Echter 1 op de 1000 miljard koolstof atomen is een C-14 isotoop. Dit isotoop is niet stabiel, het vervalt langzaam en verandert dan in een ander element. Levende wezens nemen tijdens hun leven koolstof op. Omdat in de natuur de verhouding tussen C-12 en C-14 min of meer constant blijft is de verhouding tussen C-12 en C-14 isotopen in een levend organisme bekend. Echter als de dood intreedt wordt er geen koolstof meer opgenomen. De hoeveelheid C-14 neemt af door natuurlijk verval. De halfwaardetijd van C-14 bedraagt 5730 jaar. Dat betekent dat elke 5730 jaar de hoeveelheid C-14 isotopen halveert. Uit de verhouding tussen de C-12 en C-14 isotopen in een monster kan men zo de ouderdom van het materiaal bepalen.
Voor extra uitleg over
sneeuw, klik op SNEEUW.
ijs, klik op IJS.
water, klik op WATER.
TIJDREKENING IN DE GEOLOGIE
ka (tijd)
Met ka wordt in de geologie en paleontologie de ouderdom in duizenden jaren bedoeld. Het is een afkorting van het Latijnse kilo-annum. Officieel geeft ka een tijdsduur aan, maar er kan ook een tijdstip (het aantal duizenden jaren voor of na een referentietijd) mee worden aangeduid. 10 ka kan dus zowel een periode van 10.000 jaar als een moment 10.000 jaar geleden betekenen.
Ma (tijd)
Met Ma wordt in de geologie en paleontologie de ouderdom in miljoenen jaren bedoeld. Het is een afkorting van het Latijnse Mega-annum, dat miljoen (mega) jaar (annum) betekent. Officieel geeft Ma een tijdsduur aan, maar er kan ook een tijdstip (het aantal miljoenen jaren voor of na een referentietijd) mee aangeduid worden. 10 Ma kan dus zowel een periode van 10 miljoen jaar als een moment 10 miljoen jaar geleden betekenen.
Ga (tijd)
Met Ga in de geologie en paleontologie wordt de ouderdom in miljarden jaren bedoeld. Het is een afkorting van het Latijnse Giga-annum, dat miljard (giga) jaar (annum) betekent. Officieel geeft Ga een tijdsduur aan, maar ook het aantal jaar geleden kan ermee uitgedrukt worden. 1 Ga kan dus zowel een periode van 1 miljard jaar als de tijd van 1 miljard jaar geleden betekenen.
Voor meer uitleg over fossielen, klik hier. Klik vervolgens op fossielen.
Extra uitleg over de
geologie van Nederland en Vlaanderen, klik hier.
geologie van Nederland, klik hier.
geologie van de Ardennen en de Eifel, klik hier.