Nascholing Aardrijkskunde 21 november Kortrijk 28 november Leuven Wegwijzers voor aardrijkskunde GEOLOGIE Staelens Dirk

Dirk Staelens Licentie Aardrijkskunde 1980 (R)UG Sinds 1981 in het onderwijs Vanaf 1985 in het VTI Roeselare Onderwezen vakken: - Wiskunde en Fysica in sociale promotie - Wiskunde, Economie en MAVO in het Beroepsonderwijs - Aardrijkskunde, Geschiedenis en Fysica in het TSO Sinds 1994 enkel 3° graad TSO - 14 uur Aardrijkskunde - 5 uur Geschiedenis - 1uur vakcoördinator Aardrijkskunde, Geschiedenis, MAVO

GEOLOGIE 1 Aardbevingen en opbouw van de aarde 2 Platentektoniek Gesteenten in relatie tot de platentektoniek 3 Geologische geschiedenis - geologische tabel - geologische geschiedenis van België

Waar begin ik mee? 1 Met de geologische geschiedenis? voordeel nadeel - ze kennen de geologische perioden - ze hebben inzicht in de tijd - ze weten niets af van platentektoniek en reliëfvorming - ze kennen niets over de gesteenten 2 Met platentektoniek? voordeel nadeel - Je kan starten zonder veel voorkennis - Ze leren geleidelijk gewoon worden aan het begrip tijd in geologie - ze hebben geen inzicht in de geologische tijd en ze kennen de namen van de perioden niet - ze kennen niets over de gesteenten

Wat staat er in de leerplannen? ASO/TSO/KSO ASO Wetenschappen 1 Bouw van de aarde -Schilvormige opbouw -Belangrijkste kenmerken van de lagen -Isostasie 2 Van continentendrift naar platentektoniek -Argumentatie voor continentendrift (Wegener) -Argumentatie voor seafloorspreading met de ontdekking van het oceanisch reliëf door de sonar -Bijkomende argumentatie voor de platentektoniek - paleomagnetisme - ouderdom van de oceaanbodem door diepzeeboringen -Vaststellingen van plaatbewegingen door satellietwaarnemingen

Wat staat er in de leerplannen? ASO/TSO/KSO ASO Wetenschappen 2 Platentektoniek en gevolgen -Spreiding van vulkanisme, aardbevingen en gebergten -Platentektoniek: oceanische en continentale platen; plaatranden en mechanismen -Gesteentecyclus 3 Platentektoniek en reliëfvormen -Spreiding van vulkanisme, aardbevingen en plooiingsgebergten -Platentektoniek: oceanische en continentale platen, plaatranden en mechanismen 4 Reliëf van de oceaanbodem continentaal plat continentale helling abyssale vlakten ritsen slenken troggen vulkaaneilanden

Wat staat er in de leerplannen? 5 Gesteenten -Indeling van de gesteenten naar ontstaan -Gesteentecyclus 6 Dateringsmethoden -Superpositiemethode en/of fossielen onderzoeken om sedimentatie te reconstrueren -K/Ar en C14-methode bij absoluut dateren 3 Geologische tijdschaal - Situering van de belangrijkste plooiingsfasen op de geologische tijdschaal - Situering van enkele klimaatswijzigingen op de geologische tijdschaal - Situering van de grote veranderingen in de biologische evolutie op de geologische tijdschaal 7 Geologische tijdschaal -Situering van de belangrijkste plooiingsfasen op de geologische tijdschaal -Situering van enkele klimaatswijzigingen op de geologische tijdschaal -Situering van de grote veranderingen in de biologische evolutie op de geologische tijdschaal -Ligging van de continenten en de geologische tijdschaal

Wat staat er in de leerplannen? 8 Kwartaire klimaatsveranderingen -Klimaatsveranderingen in het Quartair -Dateringtechnieken zoals pollenanalyse, varven, isotopen, dendrochronologie -Mogelijke verklarende factoren voor klimaatveranderingen in het Quartair 4 Geologie van België -Relatie transgressies – geologische structuur van België -Relatie plooiingen - geologische structuur van België 9 Geologie van België -Geologische kaart van België en West-Europa -Invloed van vroegere gebergtevormingen, transgressies en regressies op de lithologie en gelaagdheid van de Belgische ondergrond

Hoofdstuk 1 Aardbevingen en opbouw van de aarde 1 Hoe actief is de aarde? 2 De inwendige bouw van de aarde 3 Isostasie

1 Hoe actief is de aarde?

1.1 Waar komen aardbevingen en vulkanen voor? Etna - Sicilië

Andere bekende vulkanen in Italië Isola Vulcano Stromboli Isola Vulcano Vesuvius

Vulkanisme Erta Ale Ethiopië Bardarungha IJsland

Aardbevingen Kobe Japan 1995 San Francisco USA 1906

Aardbevingen Alaska 2002 Denali breuklijn Trans Alaska pipeline ter hoogte van de Denali Fault

1.1 Waar komen aardbevingen en vulkanen voor? Besluit: Aardbevingen en vulkanen komen samen voor op lange lijnstructuren.

Gebergten in de oceaan Gebergten Diepzeetroggen

Besluit: De lange lijnstructuren vallen samen met: - jonge gebergten - diepzeetroggen - mid-oceanische ruggen. Uitzonderlijk komen er vulkanen voor die niet op die lijnstructuren gelegen zijn.

1.2 Welke gevolgen hebben aardbevingen? Nieuw-Zeeland

Izmit 17/08/99 Zware aardbeving in West-Turkije Istanbul IZMIT Anatolië Zee van Marmara West-Turkije

Izmit 17/08/99 Zware aardbeving in West-Turkije Primaire gevolgen: -veel slachtoffers -breuken en verzakkingen -overstromingen -schade aan huizen -schade aan infrastructuur

Izmit 17/08/99 Zware aardbeving in West-Turkije Secundaire gevolgen: -uitvallen van de elektrische stroom -breken van de waterleiding -uitbreken van branden -daklozen -hongersnood -uitbreken van ziektes

(Moment) Magnitude schaal Logaritmische schaal! 0_____1____2____3____4____5____6____7____8____9____10 X10 sterkere beving Verband met de energie die vrijkomt: log E = 1,5M + 4,4 0_____1____2____3____4____5____6____7____8____9____10 X32 meer energie die vrijkomt Met deze schaal kan je geen oordeel vellen over de geleden schade

Magnitude Seismologists indicate the size of an earthquake in units of magnitude. There are many different ways that magnitude is measured from seismograms because each method only works over a limited range of magnitudes and with different types of seismometers. Earthquake magnitude is a logarithmic measure of earthquake size. In simple terms, this means that at the same distance from the earthquake, the shaking will be 10 times as large during a magnitude 5 earthquake as during a magnitude 4 earthquake. The total amount of energy released by the earthquake, however, goes up by a factor of 32.

Izmit 17/08/99 Zware aardbeving in West-Turkije

Izmit 17/08/99 Hoe lang duurt een aardbeving?? 45sec tot 1minuut Blijft het bij één beving? Meestal komen er nadien nog een aantal naschokken. Over hoeveel meter was de bodem ongeveer verzakt? 2 à 3m Waarom liep tijdens diezelfde aardbeving het ene gebouw meer schade op dan het andere? De gebouwen worden niet altijd gezet volgens de bouwvoorschriften en dit om besparingen te doen op de bouwkosten. Hoe geven we gewoonlijk de kracht aan van een aardbeving? Met de magnitude schaal Waarom kan je met de magnitudeschaal geen oordeel vellen over de ernst van de vernielingen? De ernst van de vernielingen hangt af van de manier van bouwen en van de bevolkingsdichtheid. Dit verschilt sterk van streek tot streek. Hoeveel keer zwaarder is een aardbeving met kracht 8 dan een aardbeving met kracht 6? 10 x 10 = 100 keer Verklaar nu waarom aardbevingen in België zeldzaam zijn. België ligt op een behoorlijke afstand van een belangrijke breuklijn in de aardkorst.

Waarom worden wij dat niet gewaar? Nieuwsblad 13/01/15 Waarom worden wij dat niet gewaar? Aardbevingen met een magnitude 1 à 2 zijn voor de mens niet voelbaar. Typische schade aan huizen bij een lichte aardbeving in België.

1.3 Aardbevingen registreren seismogram seismograaf

Soorten aardbevingsgolven 1 Body waves - Primaire of longitudinale golven - Secundaire of transversale golven 2 Oppervlaktegolven -Lovewaves - Raleigh waves

De verplaatsingssnelheid snelheidssprong LVZ = low velocity zone Afhankelijk van: - densiteit - stijfheid - samendrukbaarheid vp = 1.73 vs ongeacht de materie

Breking van de golven Bij de overgang van de ene materie naar de andere vb van vast naar vloeistof Vergelijk met lichtbreking 103° 143°

Verplaatsing primaire golven IZMIT 103° 143° schaduwzone

Verplaatsing aardbevingsgolven door en over de aardbol www.iris.edu/hq/files/programs/education_and_outreach/aotm/9/video/aotm9_3component_640.mov

Het resultaat is een seismogram

Afstand van de aardbeving tot het waarnemingsstation Het tijdsverschil tussen de aankomst van de P- en de S-golven bepaalt de afstand tot de aardbevingshaard Tijdsverschil van 5min afstandsverschil = 3600km

De sterkte of magnitude van een aardbeving bepalen M = log A/T + logD + 3.3 A D A =15mm T = 40s D = 4min T 4min 3000km 27° M = log15/40 + log27 +3,3 M = 4,3

2 De inwendige bouw van de aarde primaire golven secundaire golven schaduwzone: door breking op vloeibare buitenkern schaduwzone: geen verplaatsing door vloeibare buitenkern

Toename druk temperatuur toename

Verloop van de DRUK Enorme druktoename met de diepte Ook de densiteit neemt toe door: - de zwaartekracht - de druktoename

Verloop van de TEMPERATUUR Het partieel smelten vd asthenosfeer begint bij een temperatuur van ongeveer 1300°C of 1600K

Schilvormige opbouw van de aarde MOHO LVZ 1600K

Belangrijk om te onthouden! grens lithosfeer en asthenosfeer MOHO discontinuiteit grens korst en mantel 1600K grens lithosfeer en asthenosfeer

3 Isostasie Toestand van de LITHOSFEER tov de ASTHENOSFEER Toestand: vast Dichtheid: 2,7 à 3,3kg/dm3 LITHOSFEER Toestand: plastisch (taai vloeibaar) Dichtheid:3,4 à 4,5 kg/dm3 ASTHENOSFEER De Lithosfeer DRIJFT op de Asthenosfeer

ISOSTASIE: vergelijk met een ijsberg die drijft op het water

IJSKAP LITHOSFEER ASTHENOSFEER

bedekking met ijs lithosfeer zakt IJsbedekking van Scandinavië tijdens de laatste ijstijd bedekking met ijs lithosfeer zakt ijs smelt af lithosfeer stijgt

8mm/jaar is na 10000 jaar 80000mm of 80m Opstijging van Scandinavië (in mm/jaar) 8mm/jaar wat levert dat op na 10000 jaar? 8mm/jaar is na 10000 jaar 80000mm of 80m

Isostatisch evenwicht 1) Wat gebeurt er bij erosie van het gebergte? 2) Wat gebeurt er bij afzetting van de sedimenten? 3) Over welke tijd verloopt zo’n proces? 4) Geef een concreet voorbeeld