Gesteenten en de gesteentecyclus PDF

Preview

Summary

Samenvatting...

Description

Hoofdstuk 4: Gesteenten en de gesteentecyclus 1) Gesteenten in het dagelijkse leven Gesteente: natuurlijk voorkomend aggregaat bestaande uit 1 of meerdere mineralen. Bv.: graniet, krijt 2) Mineralen Ertsen: mineralen die een metaal bevatten en die vaak ontgonnen worden voor toepassingen in de industrie. Het zijn de bouwstenen van gesteentes Bv.: ijzererts, bauxiet  4 criteria: -

natuurlijke, vaste stof

-

vaste chemische samenstelling (kwarts)

-

geordende atoomstructuur (kristalrooster)

-

bepaalde fysische eigenschappen (hardheid, dichtheid)

Schaal van Mohs: hardheid van mineraal -

-

schaal van 1 tot 10 o

H=1 : zachtste mineraal

o

H=10 : hardste mineraal

o

H= 5 of 7 : meest voorkomende

Edelstenen kunnen niet gekrast worden door zand en stof en behouden daardoor hun schoonheid. Dit komt door hun hardheid. H= 8 tot 10

3) Indeling van de gesteenten O.b.v. hun ontstaanswijze: 3 grote groepen -

Stollingsgesteenten

-

Afzettings- of sedimentaire gesteenten

-

Metamorfe gesteenten

a) Stollingsgesteenten o

Ontstaan: stolling van magma of lava

o

O.b.v. de plaats van de stolling: 3 groepen 

Dieptegesteenten: graniet, gabbro



Ganggesteenten: dioriet, doleriet



Uitvloeiingsgesteenten: obsidiaan, basalt, puimsteen

b) Afzettings- of sedimentaire gesteenten

1

o

Ontstaan: alle gesteenten die na fysische en/of chemische verwering afgezet zijn door water, wind, ijs of de zwaartekracht.

o

3 groepen 



Losse of vaste klastische gesteenten (of gruisgesteenten): gesteenten die ontstaan zijn door de verzameling van stukjes die van andere gesteenten zijn afgebroken door erosie of verwering. 

Losse gesteenten kunnen door water of wind gesorteerd worden op basis van korrelgrootte.



Losse gesteenten kunnen door het proces van diagenese of lithificatie vaste gesteenten worden.



Diagenese kan optreden door compactie of cementatie.



Compactie: samendrukken van een gesteente



Cementatie: vast worden door contact met water of zuurstof.

Chemische gesteenten: ontstaan door kristallisatie (druipsteen, evaporieten: zoutafzetting)



Organogene of biogene gesteenten: ontstaan uit plantaardige of dierlijke gesteenten (kalksteen, steenkool, bruinkool)

c) Metamorfe gesteenten Door druk en/of temperatuur: stollingsgesteenten en sedimentaire gesteenten kunnen omgezet worden naar metamorfe gesteenten. -

Veranderingen: 

Metamorfisme: er worden andere mineralen gevormd o

Enkel bij extreme druk en temperatuur: botsing van 2 platen, wanneer een gesteente alsmaar dieper wordt begraven.



Herkristallisatie: er zijn veranderingen in de atoomstructuur en het kristalrooster

SCHEMA: GESTEENTES EN DE GESTEENTECYCLUS

2

Geologische tijdschaal Stratigrafie: tak van de wetenschap die de positie van de gesteenten in de aardkorst beschrijft. 1) Stratigrafie en datering van gesteentelagen Gesteenten op het land worden continu afgebroken en getransporteerd richting zee waar ze worden afgezet en volgens korrelgrootte worden gesorteerd. Korrelgrootte zegt iets over de plaats van de afzetting -

Grind en zand: grote korrelgrootte: worden afgezet in ondiepe zeeën. Door golfslag kunnen enkel grootse korrels blijven liggen.

-

Klei en krijt: kleine korrelgrootte: worden afgezet dieper in de zee waar water rustig is zodat kleine korrels kunnen bezinken.

Losse gesteenten ondergaan in zeeën en oceanen compactie en cementatie tot vaste sedimentgesteenten. Kustlijnen kunnen zich echter in de loop der tijd verplaatsen waardoor ook de plaats van de afzetting verandert: -

Transgressie: kustlijn verschuift richting land. De zee overspoelt het land.

-

Regressie: de kustlijn verschuift zeewaarts. De zee trekt zicht terug.

3



2 oorzaken: 

Opwarming klimaat of aarde: klimaatswijzigingen. o



Regressie: ijstijd

Isotatische bewegingen o

Regressie: stijging

o

Transgressie: daling

 Hierdoor verandert het soort afzetting op een bepaalde plaats en vormen zich lagen sediment met verschillende kenmerken boven elkaar. Oefening

-

Horizontale en subhorizontale of schuine gelaagdheden.

2 basisprincipes in de geologie: -

Wet van de superpositie: in een reeks horizontale of normaal geplooide of gekantelde lagen is de bovenste laag de jongste en de onderste is de oudste.

-

Principe van horizontaliteit: losse sedimenten worden normaal in zeeën en oceanen afgezet in horizontale lagen waarna ze diagenese ondergaan.

Door tektoniek kunnen gesteentelagen geplooid en/of gebroken worden  geplooid

4

 breuken

Samengevat: -

Gesteentelagen worden vrijwel steeds gevormd in de zee (horizontale afzetting)

-

Gesteentelagen kunnen door tektoniek geplooid of gebroken worden.

-

Gesteentelagen kunnen afgevlakt worden door erosie.

Oefening 1. afzetting van 3 gesteentelagen. Ze

2. plooiing van de lagen + vulkanisme

worden horizontaal afgezet

3. Erosie van de lagen

4. Afzetting van de 2 nieuwe lagen waardoor er een discordantievlak ontstaat tussen laag 3 en 4 (discordantievlak: overgang tussen 2 gesteentelagen die niet opeenvolgend zijn.

5

Relatieve datering Levensvormen zijn complexer geworden en er is een steeds grotere diversiteit ontstaan door de evolutie die al 4 miljard jaar duurt. 1) Fossielen: overblijfselen van planten en dieren in afzettingsgesteenten. Ze kunnen ons iets vertellen over de relatieve ouderdom van het gesteente. -

Fossielen van complexere levensvormen zijn recenter

-

Fossielen uit de eerste 4 miljard jaar zijn zeldzaam: er was toen nog geen leven.

2) Massa-extincties: moment in de geologische geschiedenis wanneer er een massa-uitsterving is van dieren en planten. -

Paleontologie: toont ons dat op bepaalde momenten in onze aardgeschiedenis een vrij belangrijk deel (meer dan 60%) van de organismen op het land of in de zee plots is uitgestorven.

-

Fossiel van een uitgestorven soort bij een massa-extinctie: gesteentelaag is ouder dan de massa-extinctie.

-

3 manieren van massa-extincties 

Meteorietinslag



Extreme klimaatsveranderingen



Extreem en veel vulkanisme

3) Gidsfossielen: fossielen die goed en gemakkelijk te herkennen zijn. Ze kwamen in grote aantallen voor op de aarde (groot verspreidingsgebied) en ze leefden tijdens een relatief korte periode. (enkele tientallen miljoen jaren) Bv.: trilobieten (uit het Paleozoïcum): jonger: complexere structuur ammoniet (uit het Mesozoïcum): ouder: eenvoudigere structuur Absolute datering 6

Isotoop: een atoom met hetzelfde aantal p+ en e- maar een verschillend aantal neutronen. Een aantal van deze isotopen vertonen radioactief verval waarbij uit het moederisotoop een ander dochterisotoop wordt gevormd. Halfwaardetijd of halveringstijd: de tijd waarin 50% van het moederelement is vervallen tot het dochterelement is steeds constant. Op basis van de halfwaardetijd kan met exacte ouderdommen van gesteentes bepalen. 2) Geologische tijdschaal Geologische tijdschaal: deelt de geschiedenis van de aarde in in verschillende periodes. De menselijke geschiedenis is een mini-deeltje in deze tijdschaal.  Grote klimaatschommelingen: (hierdoor verliep de ontwikkeling van het leven niet altijd gelijkmatig) (massa-extincties traden regelmatig op) o

o

Vulkanisme 

Korte termijn: afkoeling (vulkanische assen en gassen reflecteren zonlicht)



Lange termijn: opwarming (door co2 uitstoot)

Zeestromingen: veranderingen in zeestromingen beïnvloeden sterk de temperatuur. Bv.: door de warme Golfstroom heeft West-Europa zeer zachte winters.

o

o

Co2 gehalte: 

Lager/ hoger co2 gehalte



Zwakker/sterker broeikaseffect



Afkoeling/opwarming

Zonnestraling en de aardbaan Bv.: door veranderingen in de inclinatiehoek kunnen de seizoenen extremer worden

Meer dan 60% sterft uit: einde van Perm en einde van krijt  Deze piekgebeurtenissen vormen de begrenzing in de tijd van de drie grote hoofdtijdperken van de geologische tijdschaal. DUS: klimaatwijzigingen en veranderingen in biologische evolutie bepalen dus de grenzen tussen de verschillende geologische periodes.

7

Geologische tijdschaal 3 EONEN -

Archeïcum

-

Proterozoïcum

3 ERA’S (Phanerozoïcum) -

524 MA – 250 MA

-

250 MA – 65 MA

-

65 MA – NU

-

Boven – Carboon

-

Midden – Carboon

-

Onder – Carboon

TIJDVAKKEN:

8...