H1 Geologie

Deel I: Geologie

Hoofdstuk 0: Endogene en Exogene Processen

Geologie:

Geologie is de studie van de aarde, haar samenstelling, structuur en de processen die haar vormgeven, zowel intern (endogeen) als extern (exogeen).

Endogene processen: (vanuit inwendige van de aarde)

• Vulkanisme: Dit heeft invloed op de vorming van nieuwe landschappen en kan leiden tot de uitbarsting van lava, as, en gas.

• Tektoniek: Vervormingen in d aardkorst door de beweging van tektonische platen, wat leidt tot breuken en plooiingen. Deze bewegingen zijn verantwoordelijk voor aardbevingen en de vorming van bergen.

• Gebergtevorming: Het proces waarbij bergen ontstaan door de tectonische krachten die de aarde vormgeven.

Geomorfologie

Geomorfologie bestudeert de vormen van het landschap en hoe deze door verschillende processen zijn gevormd. Dit omvat zowel endogene als exogene processen.

Exogene processen: (vanuit uitwendige van de aarde)

• Glaciale erosie: werking van gletsjers en ijskappen

• Fluviatiele erosie: werking van stromend water, rivieren, rivierdalen, meanders

• Mariene erosie: werking van oceanen, zeeën en meren

• Eolische erosie: werking van de wind

• Chemische erosie: werking van chemische stoffen, karstwerking

• Massabeweging: het transport van materiaal onder invloed van de zwaartekracht, aardverschuivingen, afstortingen, modderstromen, lawines

Hoofdstuk 1: Opbouw van de Aarde

1. Ontstaan van de Aarde

• Rare Earth-theorie: Deze theorie suggereert dat complexe leven waarschijnlijk zeldzaam is in het universum, vooral vanwege specifieke omstandigheden die de aarde biedt.

• 4,5 miljard jaar geleden als hete vloeibare magma. Naarmate deze afkoelde, vormden zich vaste korstlagen.

• Botsing met tweelingplaneet Theia leidde tot de vorming van de maan en had een aanzienlijke invloed op de geologische ontwikkeling van de aarde.

• Atmosfeer:

  • Zuurstof, stikstof, en waterdamp

  • Bescherming tegen schadelijke meteorieten en UV-straling door de ozonlaag.

• Bescherming tegen elktromagnetische straling van de zon

  Platentektoniek is essentiel om op de aarde te leven. ‘Actieve aarde’

2. Onderzoek naar het Inwendige van de Aarde

• Kola-gat: Dit is het diepste gat dat ooit door de mens is geboord, met een diepte van 12.262 m, wat slechts 0,25% van de aardkorst vertegenwoordigt. Deze boring biedt unieke inzichten in de opbouw en structuur van de ondergrondse lagen.

• Seismologisch Onderzoek: De studie van seismische trillingen helpt wetenschappers de toestand van de onderliggende materialen te begrijpen en biedt aanwijzingen over de samenstelling van de aardmantel en de kern.

3. De Inwendige Structuur van de Aarde:

Lithosfeer: Korst + Bovenmantel

Moho-discontinuiteit: Overgang tussen Korst en Mantel

Gutenbergdiscontinuiteit: overgang tussen mantel en kern

4. Verticale Bewegingen van de Lithosfeer

Isostatisch Evenwicht: Dit concept beschrijft hoe de lithosfeer stijgt bij toenemende hoogte, zoals te zien is bij het smelten van ijskappen, wat leidt tot een opheffing van de lithosfeer.

Hoofdstuk 2: Veranderende Paradigma's in de Geologie

1. Vroegere Theorieën

• Nicolaus Steno:

  • principe van superpositite (jongere lagen)

  • principe van oorspronkelijke horizontaliteit (gesteentelagen -)

  • principe van laterale vervolgbaarheid (evenwijdig)

• James Hutton:

  • Grondlegger van de moderne geologie, bekend om zijn theorieën over de aard van de aarde en de processen die de geologische structuren vormen.

2. Wegeners Bewijzen Continentendrift

• Paleontologie: Fossielen van vergelijkbare soorten op verschillende continenten tonen aan dat deze ooit verbonden waren.

• Geologie: Overeenkomsten in bergstructuren en gesteenten tussen continenten ondersteunen de idee van continentale drift.

• Paleoklimatologie: Bewijzen van ijskappen en tropische bossen op nu koude of droge continenten benadrukken de verschuivingen in geografie en klimaat door de tijd heen.

3. Harry Hess

Zijn theorie van de zeebodemspreiding biedt inzicht in hoe oceanen zich vormen en veranderen, wat bijdraagt aan ons begrip van de dynamiek van de aarde. (platentektoniek)

Hoofdstuk 3: Platentektoniek

1. Tektonische Platen

De lithosfeer is verdeeld in oceanische en continentale platen, die onafhankelijk van elkaar bewegen. Dit leidt tot een verscheidenheid aan geologische verschijnselen en heeft een belangrijke invloed op de aardbevingen en vulkaanuitbarstingen.

2. Mechanisme van Platentektoniek

• Convectiestromingen: Deze stromingen in de magma verwarmd door de kern veroorzaken scheuren in de lithosfeer (hotspot), wat leidt tot de beweging van de platen.

3. Bewegingen

• Divergentie: Bij divergentie schuiven platen uit elkaar, zoals te zien is bij de Mid-Atlantische rug, waar nieuwe oceaanbodem wordt gevormd.

  • Vorming van een Oceaan:

    • Rifsterren: aardkorst scheurt in de vorm van een ster + magma

    • Slenk: Magma stolt, zakt naar beneden

    • Zee: Slenk groter, ligt onder zeeniveau + overgespoeld

    • Oceaan: zee wordt breder

  • Subductiezones waar platen onder elkaar duiken, wat leidt tot vulkanisme en aardbevingen. (aan de kust van de oceaan)

• Convergentie: Platen bewegen naar elkaar toe en veroorzaken bergen en troggen; dit leidt tot intensieve seismische activiteit.

  • Oceanische plaat + contentale plaat

    => gebergte Andes

  • Twee Oceanische plate

    => Vulkanische eilandboog => Japan

  • Twee Continentale platen

    => Himalaya

  Neutrale Breuken: Platen verschuiven langs elkaar zonder significante veranderingen in het landschap, maar kunnen nog steeds aardbevingen veroorzaken. (San Fransicso)

4. Aardbevingen en vulkanen

• Hypocentrum: plaats in de aardkorst waar de spanning tussen platen ontstaat.

• Epicentrum: plaats op het aardoppervlak waar de spanning het sterktste voelt.

Hoofdstuk 4: Geologie van België

1. Geologische Tijdschaal

De geologische tijdschaal van België beslaat meer dan 4 miljard jaar, met een indeling gebaseerd op de ontwikkeling van leven en geologische processen. (+massa-extinctie)

2. Geologische Geschiedenis van België

Van primitief leven in de oerzeeën tot complexe levensvormen in meer recente tijdsperioden. De stratigrafie gaat van de oudste lagen aan de onderkant naar jongere lagen aan de bovenkant, met belangrijke fossiele vondsten en gesteentelagen.

3. Belangrijke Geologische Vondsten

• Steenkool: Vondsten van steenkool tonen aan dat het gevormd is uit plantenmateriaal dat in een tropisch klimaat is afgezet.

• Transgressie en Regressie: De veranderingen in zeeniveau door platentektoniek hebben geleid tot de vorming van verschillende afzettingsgesteenten in het Belgische binnenland.

• Iguanodons van Bernisart: Deze fossiele vondst is van groot belang voor de historische kennis van de dinosauriërs die ooit in België leefden.

4. Kaarten:

• Geologische kaart: structuren en lagen in de ondergrond

• Stratigrafische kaart: geeft de ouderdom van de gesteentelagen

• Lithologische kaart: welke gesteenten aan de oppervlakte komen

Hoofdstuk 5: De Kringloop van de Gesteenten

1. Proces van Gesteenten / Gesteentecyclus

1. Verwezring: gesteente breekt in stukken

2. Erosie: proces van slijtage waarbij gesteente en bodem door wind, water of ijs worden verplaatst.

3. Diagenese: los gesteente verhardt door druk van bovenliggende gesteentelagen

4. Metamorfose: vast gesteente wordt omgevormd door hoge druk en temperatuur

5. Smalten, stollen: gesteente smet to magma en stolt aan het aardoppervlak

2. Soorten Gesteenten

• Afzettingsgesteenten: Gemaakt door afzetting van sedimenten, vaak in water of lucht, en zijn vaak rijk aan fossielen. Losse gesteente kunnen vaste gesteenten worden door diagenese

  Korelgrootte	Los gesteente	Vast gesteente
  < 0.002 mm	Klei	Kleisteen
  0.002 - 0.05 mm	Leem	Siltsteen
  0.05 - 2 mm	Zand	Zandsteen
  > 2 mm	Grind	Conglomera

• Stollingsgesteenten: Ontstaan door de stolling van magma of lava, die zowel aan de oppervlakte als ondergronds kan plaatsvinden.

• Organisch Gesteente: Dit type gesteente is gemaakt van of door levende organismen, zoals steenkool of kalksteen.

• Metamorfe Gesteenten: Deze gesteenten worden omgevormd door hoge druk en temperatuur, wat leidt tot veranderingen in minerale samenstelling en structuur.

3. Kringloop van gesteenten

1. Stolling van magma door uitvloeiing.

2. Smelten van afzettingsgesteenten door subductie.

3. Smelten van metamorfe gesteenten door subductie.

4. Afbraak en transport van afzettingsgesteenten.

5. Afbraak en transport van stollingsgesteenten.

6. Afbraak en transport van metamorfe gesteenten.

7. Metamorfose van stollingsgesteenten door druk en temperatuur.

8. Metamorfose van afzettingsgesteenten door druk of temperatuur.

9. Metamorfose van bestaande metamorfe gesteenten.