Theorie `Actieve Aarde` in vogelvlucht

Naslag: theorie actieve aarde
De aarde is volop in beweging en verandert voortdurend. Verschijnselen als vulkanisme,
aardbevingen en gebergtevorming laten dat duidelijk zien. Maar wat is hiervan de oorzaak,
welke processen zorgen voor de opbouw en afbraak van de aardkorst en hoe kunnen we
dit verklaren? Wetenschappers proberen al jaren de werking van onze aarde te begrijpen.
De meest aannemelijke verklaring is gevonden in de theorie van de platentektoniek. Dit
gedeelte van de website bevat een korte samenvatting van de voor deze excursie meest
relevante theorie m.b.t. de natuurlijke processen van de actieve aarde die hiervoor
verantwoordelijk zijn.
Platentektoniek
Van geosynclinale tot platentektoniek – De hedendaagse geologie gaat uit van de
platentektoniek als verklaring voor het verschuiven van platen en het voortdurend in
beweging zijn van de aardkorst. Toch is dit niet altijd zo geweest. Pas in de jaren ‘60 van de
vorige eeuw werd de theorie van de platentektoniek, waarbij werd voortgeborduurd op
eerdere aannames van ‘continental drift’, door de meeste wetenschappers als theorie
geaccepteerd. Tot die tijd werden bewegingen in de aardkorst (waaronder gebergtevorming)
verklaard vanuit de geosynclinale theorie.
Een geosynclinale is een langgerekt dalingsgebied waarin voortdurend sedimenten
(erosiemateriaal uit hoger gelegen gebieden) worden afgezet. Hoewel deze gebieden zich
vaak aan de randen van continenten bevinden kunnen ze ook verder landinwaarts
voorkomen. Het groeiende gewicht van het steeds dikker wordende pakket sedimenten zorgt
vervolgens voor voortdurende daling van het gebied. Volgens de geosynclinale theorie werd
de aardkorst in dergelijke dalingsgebieden op een gegeven moment instabiel. Samen met de
enorme hitte vanuit het binnenste zorgde dit uiteindelijk voor vervorming van het dikke
pakket sedimenten en ophef van het gebied. De theorie gaf dus een verklaring voor
beweging van de aardkorst in horizontale zin (de ophef en vorming van gebergten) en het
dikke pak sedimentgesteenten waaruit veel gebergten bestaan, maar ging volledig voorbij
aan het feit dat ook vertikaal de aardkorst voordurend in beweging is. Het principe van de
platentektoniek werd hierbij al die tijd volledig genegeerd.
Wetenschappers vonden intussen steeds meer bewijzen dat de aardkorst niet alleen
horizontaal maar ook vertikaal voortdurend in beweging is, bewijzen die pleitten voor de
platentektoniek. Na ruim 100 jaar de wetenschap te hebben gedomineerd werd de
geosynclinale theorie uiteindelijk aan de kant gezet en vervangen door de platentektoniek.
Hoewel de ‘oorspronkelijke’ geosynclinale theorie achterhaald is speelt het principe van een
geosynclinale, als voorloper van nieuwe gebergten, nog wel een belangrijke rol bij het
verklaren van gebergtevorming in de hedendaagse geologie. Maar dan in combinatie met de
platentektoniek. Compressie, daar waar twee platen naar elkaar toe bewegen als gevolg van
de platentektoniek, zorgt er dan voor dat de aardkorst in het dalingsgebied van een
geosynclinale in elkaar wordt gedrukt, verfrommelt, plooit en zich uiteindelijk door
aanhoudende druk opheft.
Opbouw van de aarde – De aarde is opgebouwd uit verschillende lagen. In het midden
bevindt zich de kern (binnen- + buitenkern), dan volgt de mantel (binnenmantel +
asthenosfeer + buitenmantel) en rond dit alles zit een dunne korst (oceanische of
continentale korst). Het stijve gedeelte van de buitenmantel en de gesteentelagen van de
korst vormen samen de lithosfeer. Als er wordt gesproken over bijvoorbeeld het verschuiven
van platen of het plooien van de aardkorst dan wordt eigenlijk altijd de lithosfeer bedoeld.
De lithosfeer is niet één geheel maar bestaat uit een aantal grote en kleine platen die ten
opzichte van elkaar bewegen. Aangenomen wordt dat de harde lithosfeerplaten drijven op
de zachte, taaie en gedeeltelijk gesmolten asthenosfeer (onderdeel van de mantel). De
continenten zijn hierbij als het ware passagiers op de, onder invloed van convectiestromen,
langzaam bewegende lithosfeerplaten (Uit: Reader Terlingen. M.).
Convectie – De aardkorst is relatief koud en de temperatuur stijgt naarmate je dieper de
aarde ingaat. Deze plaatselijke verschillen in temperatuur veroorzaken convectiestromen in
de asthenosfeer, het zachte, taaie en gedeeltelijke gesmolten deel van de mantel, dat zich
direct onder de lithosfeer bevindt. De stromingen die vanuit het binnenste van de aarde
richting de koudere aardkorst gaan worden opwaartse convectiestromen genoemd. Deze
stroming koelt af naarmate zij dichter aan het aardoppervlak komt. Daardoor neemt de
stijging van de stroming af en ontstaat er beweging in horizontale richting langs de onderkant
van de korst. Convectiestromen kunnen geen oneindige afstand overbruggen en op een
gegeven moment koelen ze zo ver af dat ze gaan dalen en de aardmantel weer induiken. We
spreken dan van een dalende confectiestroom. Hierbij koelt ook de bovenliggende
lithosfeerplaat af. De plaat zal hierdoor krom trekken, vervolgens breken en de aardkorst
induiken, dit heet subductie. Met het dalen stijgt ook de temperatuur weer en als deze hoog
genoeg is zal de stroming opnieuw stijgen. Zo stroomt de materie de hele tijd rond.
Stijgende convectiestromen komen aan het aardoppervlak tot uiting als mid-oceanische
ruggen, horsten en slenken en hotspots. Dalende convectie is verantwoordelijk voor
subductiezones met diepzeetroggen, eilandbogen en gebergten.
Als het taaie materiaal van de mantel onder invloed van de convectiestroom langs onderkant
van de korst stroomt dan trekt deze de bovenliggende korst als het ware mee. Dit zorgt voor
verschuiving platen. Platen kunnen hierbij van elkaar wegdrijven maar ook botsen of onder
elkaar door schuiven (subductie). Dit zorgt voor grote spanningen in de aardkorst en
uiteindelijk vervorming van gesteentelagen.
Mid-oceanische rug - Een stijgende convectiestroom kan een breuk in de aardkorst
veroorzaken. Ontstaat een dergelijk breuk in de oceanische korst op de zeebodem dan
spreken we van een mid-oceanische rug. Dit zijn langgerekte vulkanische ruggen die ontstaan
doordat basaltisch lava langs de breuk opwelt en stolt. Door het voordurend opwellen en
weer stollen van lava langs de randen vormt zich steeds weer een stukje nieuwe korst
(lithosfeerplaat). De lithosfeerplaat groeit dus. Sommige onderzoekers stellen nu dat de
zwaartekracht de groeiende lithosfeerplaten platen omlaag duwt en wegtrekt van de hoger
gelegen mid-oceanische ruggen. Echter, de meeste gaan er van uit dat de groei van de platen
zelf de uiteendrijvende kracht is die de platen aan weerszijde van een mid-oceanische rug
uiteendrijft. Convectiestromingen gedragen zich hierbij in het bovenste gedeelte van de
mantel als lopende banden die de hierop liggende platen meeslepen. In deze website wordt
uitgegaan van de laatste aanname.
Subductie – Omdat de aarde niet groter of kleiner wordt, zou je kunnen stellen dat de
hoeveelheid nieuw gevormde lithosfeer bij de mid-oceanische rug ergens anders in een
gelijke hoeveelheid weer zal moeten verdwijnen, en dat klopt. Deze afbraak van lithosfeer
vindt plaats in zogenaamde subductiezones. In subductiezones duikt de oceanische plaat,
onder invloed van een dalende convectiestroom, onder een andere oceanische plaat of een
continentale plaat. De oceanische plaat neemt hierbij sedimenten en water mee de
aardmantel in trekt. Door de hoge temperaturen in de mantel zal de plaat uiteindelijk
smelten, zich vermengen met gloeiende gesteente en magma vormen. Het magma dat
hierdoor ontstaat is dik en stroperig. Doordat water en de opgeloste gassen de druk
verhogen in het stroperige magma komt in deze gebieden veel explosief vulkanisme voor.
Als twee continentale platen botsen zal geen subductie plaats vinden. Wel splitst één van de
platen in twee lagen. Een onderlaag van dicht mantelgesteente en een bovenlaag van licht
korstgesteente. Wanneer de mantellaag eronder schuift, versmelt de bovenlaag met de
andere plaat en gaat sterk plooien. Een dergelijk proces zien we in de Alpen en de Himalaya.
Opbouw en afbraak van reliëf
Opbouw en afbraak van reliëf – De natuurlijke processen die verantwoordelijk zijn voor de
opbouw en afbraak van reliëf worden onderverdeeld in endogene en exogene processen.
Endogene processen zijn krachten die van binnen uit de aarde zelf komen en worden
aangedreven door de warmte in het binnenste van de aarde. Endogene processen zorgen
voor de opbouw van de aardkorst. Ze veroorzaken de beweging platen, de platentektoniek
dus, met de vorming van bergen, aardbevingen en vulkanen als gevolg. Exogene processen
werken van buitenaf op de aardkorst in en zorgen voor de afbraak van de aardkorst. Deze
processen breken de opgebouwde aardkorst beetje bij beetje weer af en vormen zo in
belangrijke mate de landschapsvormen om ons heen. Verwering en erosie onder invloed
van klimaat en stromingen van wind en water zijn hier voorbeelden van. Beide processen
zijn dus samen verantwoordelijk voor de opbouw en afbraak van reliëf en vorming van het
aardoppervlak.
Opbouw van reliëf – endogene processen
Orogenese – De officiële naam voor gebergtevorming is ‘Orogenese’ (Orogeny). De
wereldgeschiedenis kent verschillende fasen van gebergtevorming. Een orogenese beschrijft
een bepaalde periode in de geologische geschiedenis die gekenmerkt wordt door
grootschalige compressieve bewegingen met gebergtevorming als gevolg. 1-1 In het westen
van Noord-Amerika zijn met name de Sevier en de Laramide orogenese invloedrijk geweest.
De beide gebergtevormende perioden hebben, ieder in hun eigen tijd en op eigen wijze
bijgedragen aan de vorming van het landschap. In tijd en plaats hebben de Sevier- en
Laramide orogenese elkaar gedeeltelijk overlapt.
Daar waar bij de Sevier orogenese vooral sprake was van gebergtevorming door opschuiving
van aardkorst langs breuken in de aardkorst kenmerkte de Laramide orogenese zich door
ophef van de diepliggende oudste gesteenlagen, meestal als dikke pakketten geplooide
aardkorst. In het Engels ook wel ‘basement uplift’ genoemd. De breuken in de aardkorst
liepen hierbij door tot ver in de onderste gesteentelagen, in dit geval uit het Precambrium.
De Uinta Mountains en Circle Cliffs in Utah, de Wind River Mountains in Wyoming en de
Rocky Mountains in Colorado zijn tijdens de Laramide orogenese gevormd. Ook het Colorado
Plateau is in deze periode ontstaan.
Vervorming van gesteentelagen door spanningen in de aardkorst – Het proces van reliëf- en
gebergtevorming begint met vervorming van gesteentelagen. Zoals de theorie van de
platentektoniek laat zien is de aarde opgebouwd uit een aantal grote en kleine platen. Onder
invloed van endogene processen zijn deze platen voortdurend in beweging. Ze kunnen
botsen, onder elkaar door schuiven (subductie) of uit elkaar schuiven. Dit zorgt voor grote
spanningen in de aardkorst en uiteindelijk vervorming van gesteentelagen. Het type druk op
de aardkorst is bepalend voor de vervorming en hangt samen met de plaatbeweging, die kan
convergente, divergent of transform zijn. Door aanhoudende spanningen en druk kunnen
plooiingen en breuken in de aardkorst ontstaan waaruit gebergten kunnen vormen.
Plooiingen en breuken staan niet los van elkaar, integendeel. Samen creëren ze de
voorwaarden voor het ontstaan van reliëf- en gebergten.
Plooiingen – Hellingen in het aardoppervlak zijn geen constanten, maar voortdurend aan
verandering onderhevig. Ze worden steiler, flauwer of kantelen geheel in tegenovergestelde
richting door plooiing van de aardkorst. Plooiingen zitten in de werkelijkheid vaak erg
complex in elkaar. Er zijn twee hoofdindelingen:
1- Anticlinale: een naar onder geopende halve cilinder.
Als een anticlinale erodeert zul je in het midden, het centrum, de oudste gesteentelagen
tegenkomen.
2- Synclinale: een naar boven geopende halve cilinder.
De jongste lagen liggen in het centrum.
Binnen deze twee hoofdindelingen zijn er nog verschillende type plooiingen te
onderscheiden:
1- Symmetrische plooien: plooien waarvan de flanken een vergelijkbare helling hebben.
2- Asymmetrische plooien: plooien waarbij de twee flanken van een plooi een verschillende
helling hebben
3- Overhellende plooien: de verhouding tussen de helling van de twee flanken kan zo scheef
zijn dat de plooi gaat overhellen
4- Omgevallen/achteroverleunende plooien: in extreme gevallen kan de verhouding tussen
de helling van twee flanken zo scheef zijn dat de plooi als het ware ‘omvalt’
Strekking en helling (strike and dip) – Als gesteentelagen vervormen ontstaat er vaak reliëf.
Door het meten van de strekking en helling kan de positie en de opbouw van reliëf
nauwkeurig worden vastgelegd. De strekking is de richting waarin de gesteentelagen aan de
oppervlakte komen. Het is een willekeurige lijn die twee of meer punten op dezelfde hoogte
in het oppervlak van een gesteentelaag met elkaar verbindt. De helling is de richting waarin
de gesteentelagen hellen. De helling staat altijd loodrecht op de strekking. In veel gevallen
kunnen breuken in de aardkorst ook gezien worden als hellende vlakken. Ze kunnen in dit
geval volgens hetzelfde principe worden gemeten en vastgelegd.
Breuken – Beweging van platen zorgt dus voortdurend voor spanningen in de aardkorst. Door
aanhoudende druk/spanningen en plooiing van de aardkorst kunnen er uiteindelijk breuken
ontstaan. De aardkorst breekt in twee of meer blokken die in tegenovergestelde richting van
elkaar langs het breukvlak bewegen. De verplaatsing kan variëren tussen enkele centimeters
en vele kilometers. Gebaseerd op de helling van het breukvlak en wijze waarop de ontstane
blokken aardkorst zich ten opzichte van elkaar langs het breukvlak bewegen worden er vier
breukvormen onderscheiden.
1- ‘Normal fault’ (normale breuk of afschuivingbreuk)
Een normale breuk ontstaat daar waar delen van de aardkorst uit elkaar getrokken worden.
Het gesteente wordt in tweeën gebroken en één blok glijdt langs het schuine breukvlak naar
beneden. Het gedeelte dat, met een beetje fantasie, lijkt op een voet heet de (‘foot wall’). De
‘hanging wall’ is het gedeelte dat tegen de voet aanleunt en er als het ware een beetje op
rust. Door de zwaartekracht glijdt de ‘hanging wall’ langzaam langs het schuine breukvlak
naar beneden en daalt dus ten opzichte van de ‘foot wall’. Bij normale breuken heeft het
breukvlak een steile helling van 50-70°. Na afschuiving is een gedeelte van deze helling vaak
te zien als een scherp afgelijnde rand in het landschap, dit heet met een mooi woord een
‘fault scarp’ (breukhelling).
Foto: Normale breuk, Canyonlands National Park, Utah http://darkwing.uoregon.edu/~millerm/conjN1.html, laatst geraadpleegd 25-08-10
Wanneer tussen twee (of meer) afschuivingen een vallei ontstaat, spreken we van een slenk
(Eng.: graben). Als er tussen twee afschuivingen een heuvelrug ontstaat noemen we dit een
horst (Eng.: horst). Op deze wijze is ook het karakteristieke landschap van de ‘Basin and
Range’ ontstaan.
http://earthquake.usgs.gov/learn/animations/animation.php?flash_title=Horst+and+Graben+Flash+Animation&flash_file=horstandgraben
&flash_width=380&flash_height=210, laatst geraadpleegd 25-08-10
2- ‘Reverse fault’ (omgekeerde breuk of opschuivingsbreuk)
Opschuivingsbreuken ontstaan als de aardkorst wordt samengedrukt. Hierbij wordt de
‘hanging wall’ langs het breukvlak naar boven geduwd, waardoor deze gedeeltelijk over de
‘foot wall’ gaat hangen. Meestal stort dit overhangende deel dan in waarbij er een helling
met een lobvormige rand wordt gevormd die niet overeen komt met het breukvlak. Dit type
breuk heeft doorgaans een helling van 50-70°.
Naslag deformation and mountainbuilding
http://www.geo.ua.edu/intro03/deform.html
3- Thrust fault (overschuivingsbreuk)
Als het breukvlak bij een ‘reverse fault’ slechts een geringe helling heeft wordt deze een
overschuivingsbreuk of ‘thrust fault’ genoemd. Deze ‘trust faults’ ontstaan veelvuldig bij
gebergtevorming. De helling bij een thrust fault is gemiddeld kleiner dan 30°, tot bijna
horizontaal. De ‘hanging wall’ stijgt t.o.v. de ‘footwall’ en/of glijdt er over heen.
4- Strike-slip fault (horizontale verschuiving of transversale breuk)
Bij een transversale breuk (strik-slip fault) verschuiven blokken horizontaal ten opzichtte van
elkaar. Hierbij treed (bijna) geen verticale verplaatsing op. De hellingshoek is gemiddeld
groter dan 60° tot soms bijna vertikaal (90°). Strik-slip faults kom je vooral tegen langs de
randen van tektonische platen. Een bekend voorbeeld hiervan is de San Andreas-breuk in
Californië. Hier komen de Pacifische- en Noord-Amerikaanse plaat bij elkaar.
National Seashore (Nationaal Park) ligt langs de San Andreas Breuk,
het hekwerk is door de tijd heen een aantal meter uit elkaar geschoven
Photo by Jim Mueller - http://www.env.duke.edu/eos/geo41/st.htm, laatst geraadpleegd 24-08-10
Typen gebergten – De vele gebergten op aarde kunnen aan de hand van diverse criteria
worden ingedeeld. De meest gangbare indeling gaat uit van:
-
de soort druk die de gesteentelagen in de aardkorst vervormen,
-
de verschillende plaatbegrenzingen en
-
het principe van de platentektoniek.
Aan de hand van deze 3 criteria worden de volgende 4 gebergtetypen onderscheiden
(sommige literatuur benoemt plateaugebergten als ‘vijfde’ type):
http://www.cliffsnotes.com/study_guide/Types-of-Mountains.topicArticleId-9605,articleId9583.html
1- Plooiings- en/of plooiings- en overschuivingsgebergten:
Als twee platen naar elkaar toe bewegen kunnen plooiingsgebergten ontstaan door
compressie. Het tussenliggende gebied wordt in elkaar gefrommeld. De gesteentelagen
gedragen zich dan net zoals een tafellaken waarvan de uiteinden naar elkaar toe geschoven
worden. Dit kunnen zowel twee continentale platen zijn alsook een continentale en een
oceanische plaat. Vaak ontstaan hierbij hoge en steile bergketens die niet alleen bestaan uit
plooiingen maar ook uit overschuivingen en breuken. Dit noemt met fold and thrust. De
oorsprong ligt vaak bij een geosynclinale en omdat de druk van beide kanten komt is een
plooiingsgebergte meestal langgerekt en smal (bijv. de Alpen en de Rocky Mountains).
2- Breukgebergten (fault-block mountains):
Dit type gebergte wordt aan tenminste 1 zijde begrensd door een steile breuk (high-angle
normal fault). Breukgebergten ontstaan waar twee continentale platen uiteen drijven. Een
deel van het gebied langs de breuk komt omhoog (horst) of zakt weg (slenk).Een voorbeeld
hiervan is het ‘Basin and Range’ gebied.
3- Vulkanische gebergten en vulkanen:
Gebergtevorming gaat veelal gepaard met breuken in de aardkorst. Als langs breuken of via
zwakke plekken in de aardkorst magma opstijgt en als lava aan de oppervlakte komt ontstaan
vulkanen. De meeste vulkanen op aarde zijn bergen of onderdelen van gebergten en komen
voor in gebieden waar tektonische platen aan elkaar grenzen. Hoewel deze vulkanen veelal
het gevolg zijn van convergerende plaatbewegingen (compressie) en subductie kunnen ze
ook ontstaan bij divergentie (tension). Verder kunnen geïsoleerde opstijgende
mantelpluimen, zoals bij hotspots, ook vulkanen veroorzaken. Kort samengevat zijn hotspots
gebieden waar heet materiaal uit de mantel door de aardkorst heen naar boven komt en zo
vulkanisme veroorzaakt. Hoewel minder frequent kunnen vulkanen daarom ook verder
landinwaarts voorkomen.
4- Domes:
Gebergten en reliëfvormen waarbij de aardkorst van onderaf omhoog wordt geduwd en
opbolt. Dit process gebeurt doorgaans zonder veel deformatie.
Hoe ontstaan gebergten? – De meeste grote gebergteketens zijn plooiingsgebergten.
Plooiingsgebergten ontstaan als twee platen naar elkaar toe bewegen. Het tussenliggende
gebied wordt in elkaar gefrommeld waardoor aard- en gesteentelagen gaan plooien. De
oorsprong ligt vaak bij een geosynclinale. Omdat de druk van beide kanten komt is een
plooiingsgebergte meestal langgerekt en smal, zoals ook bij de Alpen en de Rocky Mountains.
Gebergten kunnen ook ontstaan door breuken in de aardkorst. Deze zogenaamde
breukgebergten ontstaan als een gebied langs de breuklijn omhoog geperst wordt. Dit proces
wordt versterkt als het naast gelegen gebied vervolgens langs deze breuklijn daalt. De hoger
gelegen gebieden noemt men horsten en de lager gelegen gebieden slenken. Het Basin and
Range gebied is op deze wijze ontstaan.
Plooiingsgebergten ontstaan langs de randen van continentale platen die in botsing zijn met
een andere plaat. Dit kan zowel een oceanische- als continentale plaat zijn. De complexe
plooiingsgebergten bestaan voor een groot deel uit metamorfe gesteenten. In NoordAmerika is de zogenaamde Westelijke Cordillera het jongste plooiingsgebergte. De gebergten
van het Canadian Shield zijn verreweg de oudste en zijn dan ook bijna volledig geërodeerd.
De Appalachen in het Oosten van de VS liggen er qua leeftijd tussenin. De complexe gordel
van bergketens in het westen van de Verenigde Staten kan worden opgedeeld in diverse
gebieden. Opvallend is het ontstaan van de Rocky Mountains, ver landinwaarts (zie
afbeelding).
Vulkanisme – Vulkanen ontstaan als, onder invloed van endogene krachten, gloeiend
vloeibaar gesteente (magma) uit het binnenste van de aarde (mantel) aan de oppervlakte
komt. Samen met de gassen die uit de ontstane vloeibare massa verdampen verzamelt
magma zich eerst in zogenaamde magmakamers. Deze magmakamers liggen 10-20 km onder
de grond en zijn te vergelijken met een soort van onderaardse grotten in de lithosfeer waarin
stijgend magma uit de mantel zicht verzamelt en langere of kortere tijd aanwezig blijft. Loopt
de druk van het magma en de gassen hoog genoeg op dan volgt er een uitbarsting. Magma
stijgt dan vanuit deze magmakamers naar het aardoppervlak, meestal langs zwakke plekken
in de aardkorst zoals breuken of spleten (‘vents’). Dit proces kan zowel rustig als explosief kan
verlopen. Eenmaal aan de oppervlakte wordt magma lava genoemd. Lava kan rustig als
vloeibare stromen aan de oppervlakte komen maar ook met geweldig explosieve kracht in de
lucht geslingerd worden. Samen met de lava worden er dan ook vaak gassen en stukken
vulkanische gesteenten uitgestoten in de vorm van stof, as, bom, blok, sintel en puimsteen
(pyroclastisch materiaal). Als de lava, met of zonder stukken vulkanische gesteenten,
herhaaldelijk uitvloeit en stolt bouwt de vulkaan zich als het ware laagje voor laagje op.
Gestolde lava wordt uitvloeiingsgesteente genoemd. Het opstijgende magma kan soms ook
onder de aardkorst stollen in de vorm van dikes, sills, batholieten en lacolieten. Gestolde
magma wordt dieptegesteente of ganggesteente genoemd.
Vulkanen komen niet overal even veel voor, maar zijn geconcentreerd rond tektonisch
actieve gebieden. Dit zijn gebieden waar aardplaten langs, uit of onder elkaar bewegen en
waar ook veel aardbevingen voorkomen. Een ander, maar minder belangrijke oorzaak van
vulkanen zijn hotspots. Hierbij komt magma vanuit de diepe aardmantel naar boven.
Hotspots blijven op dezelfde plaats terwijl de aardplaten er overheen bewegen. Zo is
bijvoorbeeld een noordwestelijk spoor van bergen vanaf Hawaï te zien, een bewijs dat de
Pacifische aardplaat al 65 miljoen jaar naar het noordwesten beweegt. Yellowstone is een
tweede voorbeeld van een ‘hotspotvulkaan’. Rustig vulkanisme komt vaak voor daar waar
platen divergeren. Omdat de platen uit elkaar gaan, wordt er ruimte vrijgemaakt voor het
opstijgende magma. Het opstijgend magma vloeit rustig uit en vormt zo beetje bij beetje een
nieuwe aardkorst. Dit gebeurt bijvoorbeeld in het midden van de Atlantische Oceaan, bij de
mid-oceanische rug. Vulkanisme langs de randen van twee botsende platen verloopt meestal
minder rustig.
Vulkanen vormen de ‘Ring van Vuur’ rond de Stille Oceaan. In het midden is Hawaï te zien (2
stippen). Bron: NASA
Vulkanen zijn er in allerlei vormen en typen. Ze worden veelal geclassificeerd op basis van
vorm- of eruptietype (type uitbarsting).
1- Eruptietype:
Een vulkaanuitbarsting kan rustig of explosief verlopen. Dit hangt af van de chemische
samenstelling van het materiaal (voornamelijk het silicagehalte = kwarts), de temperatuur
en de hoeveelheid gassen in het magma dat door de vulkaan wordt uitgestoten. Deze drie
factoren bepalen in hoge mate de viscositeit van de lava, de stroperigheid. Een lage
viscositeit betekent dat de lava goed kan stromen terwijl bij een hoge viscositeit de lava juist
moeilijk stroomt. De algemene stelregel is dat hoe hoger de viscositeit, des te explosiever de
vulkaan. Deze explosiviteit wordt deels veroorzaakt door het feit dat dikke stroperige magma
vraagt om een grotere druk wil het zich naar de oppervlakte kunnen begeven en deels
doordat na uitbarsting de taaie lava vrij snel stolt en een lavaprop in de kraterpijp kan
veroorzaken. Als de kraterpijp door een dergelijke lavaprop of een opeenhoping puimsteen
word afgesloten zal de druk in de pijp snel opbouwen met een explosie als resultaat.
Bij lage concentraties siliciumdioxide is de magma meer vloeibaar en zal de eruptie minder
explosief verlopen omdat het magma de krateropening gemakkelijker kan verlaten. De
uitgespuwde lava kan door de hoge vloeibaarheid langere afstanden afleggen.
2- Vulkaantype naar vorm:
Kijkend naar de vorm kunnen verschillende vulkaantypen worden onderscheiden.
Schildvulkaan (‘shield volcano’): Schildvulkanen hebben vlakke hellingen en bestrijken een
groot oppervlak qua diameter. Ze worden gevormd door een opeenstapeling van basaltische
lavastromen met een laag siliciumgehalte en dus kleine viscositeit. Omdat deze zogenaamde
mafische lava, een kleine viscositeit heeft (het stroomt makkelijk) en een hogere
temperatuur dan zure magma's (het stolt trager) kan het snel over grote oppervlakten
uitstromen. Dit is de oorzaak van de relatief vlakke hellingen met kleine hellingshoek.
Hoewel uitbarstingen bij veel schildvulkanen op regelmatige basis voorkomen gaan deze niet
of nauwelijks gepaard met explosieve activiteit. Schildvulkanen kenmerken zich dus door
rustig vulkanisme. Ze zijn veelal te vinden in gebieden waar mafisch vulkanisme voorkomt,
zoals rondom mid-oceanische ruggen (bijvoorbeeld op IJsland) en bij hotspots (zoals op
Hawaï). Ook bij vloedbasalten ontstaan schildvulkanen,
Stratovulkaan (‘composite volcano’): Stratovulkaan en samengestelde vulkaan zijn twee
verschillende benamingen voor hetzelfde vulkaantype. Het is vaak dit type vulkaan waar men
aan denkt als het over vulkanen gaat. Ook staat de doorsnede, waarbij lagen lava, sintels en
as elkaar afwisselen, vaak model in de literatuur. Stratovulkanen zijn meestal groot in
omvang en zeer hoog. Ze hebben meerdere kraterpijpen, steile hellingen met een of meer
kraters aan de top en zijn doorgaans te vinden boven subductiezones. Soms vormen zich
boven in de krater(s) parasitaire lavakoepels. Dit zijn kleine koepelvormige vulkanen (domes)
die hun bestaan te danken hebben aan de grote vulkaan waaruit ze zijn voortgekomen.
Stratovulkanen kenmerken zich door explosieve uitbarstingen. Dit komt door de kleverige en
taaie magma (grote viscositeit). Wanneer kleverig magma opstijgt naar het aardoppervlak
verstopt het meestal de kraterpijp. Het gas in de kraterpijp komt onder steeds groter
wordende druk en als die druk te hoog wordt krijg je dan uiteindelijk een zeer explosieve
eruptie. Dergelijke enorme explosies kunnen pyroclastische stromen veroorzaken met
rampzalige gevolgen.
(Slakken)kegelvulkaan (‘cinder cones/cinder volcano’): Kegel- of slakkenkegelvulkaan (cinder
cone or ash-cindervolcano) ontstaan als gruis, puin en veelal kleine rotsblokken bij een
uitbarsting door de vulkanische opening worden uitgeworpen en zich daaromheen ophopen
en aan elkaar kitten. Grote lavastromen blijven hierbij uit. Uiteindelijk ontstaat hierdoor een
kegel met in het midden een krater. Een (slakken) kegel is één van de meest eenvoudige
vulkaantypen en kan binnen een paar dagen ontstaan. De vulkaan wordt slakkenkegel
genoemd omdat hij voornamelijk opgebouwd is uit delen scoria, donkergekleurde
puimsteen. Scoria wordt ook wel "slak" genoemd. Alternatieve namen voor slakkenkegels
zijn sinterkegel, tufkegel of askegel. Strikt genomen bestaan deze uit respectievelijk sinters,
tufsteen en as, maar vaak bevatten zij ook scoria.
Koepelvulkaan (‘lava domes/dome volcano’): Een koepelvulkaan bestaat uit extreem dikke en
taaie lava door hoge concentraties silicium. De vulkaan heeft een steile bolle helling doordat
de dikke lava vanuit de krater snel afkoelt. De lava is zo dik en taai dat het eerder de
kraterpijp wordt uitgedrukt, vergelijkbaar met het uitknijpen van een tube met dikke pasta,
dan dat het uitbarst. Koepelvulkanen zijn vaak slapend en onschuldig, en kunnen ook geen
grote ontploffingen voortbrengen. Wel kunnen de hellingen instabiel worden en
ineenstorten. Dit kan dan grote pyroclastische stromen en/of vulkaanwolken veroorzaken.
Calderavulkaan (‘caldera volcano’): Caldera's ontstaan wanneer grote hoeveelheden
pyroclastisch materiaal door een vulkaan worden uitgestoten. Dit kan doordat explosief
vulkanisme het topje van de vulkaan eraf blaast en/of doordat bij het uitstoten van grote
hoeveelheden materiaal het ‘dak’ van de magmakamer niet meer ondersteund waardoor het
bovenste gedeelte van de vulkaan in de krater en magmakamer stort. Hierdoor ontstaan een
grote komvormige kraters in het landschap die zich soms vult met water (kratermeer).
Wanneer de druk van de nog aanwezige magma aanhoudt kunnen nieuwe vulkanen zich
vormen in de oude krater.
Spleetvulkanen (‘fissure volcano’): Een spleetvulkaan is een langgerekte scheur en/of spleet
in de aardkorst oceanische korst, waarlangs magma vanuit het binnenste van de aarde
ophoog komt en uitvloeit zonder noemenswaardige explosieve activiteit. In het Engels wordt
dit fenomeen aangeduid met ‘volcanic fissure’ of fissure vent’, wat zoveel betekent als smalle
langgerekte eruptiespleet (kraterpijp). De doorgaans paar meter brede en kilometerslange
scheuren en spleten vooral te vinden zijn in en nabij spreidingsgebieden. Dit zijn gebieden
waar de aardkorst uit elkaar wordt getrokken onder invloed van divergerende
plaatbewegingen. Aangezien de meeste divergente plaatgrenzen zich onder het
wateroppervlak bevinden, komen spleetvulkanen het meest onder water voor bij de
zogenaamde mid-oceanische ruggen. Basalt is in deze gebieden het meest voorkomende
gesteente. IJsland en de ‘Great Rift Valley’ in Afrika zijn bekende voorbeelden, waarbij de
laatstgenoemde zich op het continent bevindt. Vulkanische spleten kunnen ook deel
uitmaken van schildvulkanen, zoals bij Hawaï.
Vulkanische vlakten: Vulkanische vlakten in de vorm van lavaplateaus en vloedbasalten zijn
belangrijke vulkanische vormen. Ze hebben echter geen uitgesproken reliëf en worden
daardoor niet gezien als echte vulkanen. Zodoende komen ze doorgaans niet in het rijtje van
vulkaantypen voor. Een vulkanische vlakte is een grote vlakte opgebouwd uit een lava met
een relatief hoog smeltpunt. Ze kunnen zich over oppervlakten van vele duizenden vierkante
kilometer uitstrekken.
Hierbij zijn enkele belangrijke verschillen met een schildvulkaan:
•
Bij een vulkanische vlakte is het reliëf beperkt. Een schildvulkaan is
daarentegen een vulkaan, d.w.z. een berg met een uitgesproken reliëf.
•
Bij een vulkanische vlakte komt de lava uit langgerekte eruptiespleten (of vele
kleine eruptiepunten), terwijl een schildvulkaan normaal gezien één centrale
vulkaankrater heeft.
Samenvatting en overzicht gebergtevorming in relatie tot de soort druk op de aardkorst,
vervorming en breuken en plaatbegrenzingen
Plaatbeweging: Convergent
Druk op de aardkorst, vervorming en breuken
Gebergtevorming
1
Compressie (Eng.: compression)
→←
Convergerende platen bewegen naar elkaar toe en drukken
de tussenliggende aardkorst in elkaar (compressie).
2
3
4
Vervorming en type breuken
Bij compressie wordt de aardkorst (lithosfeer) a.h.w. korter
en dikker, (plooiings-) gebergten ontstaan. De vervormde
aardkorst kenmerkt zich o.a. door anticlinale en/of
synclinale plooiingen (Eng.:anticline/syncline folds) en open/of overschuivingsbreuken (Eng.:thrust/reverse faults).
Plaatbegrenzing Type gebergte/reliëf
Voorbeelden
Oceaan
- Vulkanische eilandbogen en
Japan
gebergten
↓
- Actief vulkanisme
↑
Oceaan
Subductie bij botsing van twee oceanische platen:
Bij botsing van 2 oceanische platen duikt de oudere oceanische plaat
(zwaarder) onder de jongere, dit noemt men subductie. Hierdoor
ontstaat eerst een diepzeetrog met daarachter vulkanisch gebergte
of een vulkanische eilandengroep. Een vulkanische eilandengroep is
het gevolg van opwelving van de oceanische plaat en intrusie.
Plaatbegrenzing Type gebergte/reliëf
Voorbeelden
Oceaan
- Plooiingsgebergten (met
Andes,
complexe plooiingen en
Cascades
↓
breuken)
↑
Continent
- Actief vulkanisme
Subductie bij botsing tussen oceanische- en continentale plaat:
Bij botsing van een oceanische plaat met een continentale plaat zal
de zwaardere oceanische plaat onder de lichtere continentale plaat
schuiven. Hierbij worden door ophef en intrusies gebergten gevormd
aan de rand van een continent. Evenals bij botsing van twee
oceanische platen ontstaat ook hier een diepe trog. In dit geval
grenst deze direct aan het continent.
Plaatbegrenzing Type gebergte/reliëf
Voorbeelden
Continent
- Plooiingsgebergten (sterke
Himalaya,
plooiingen en overschuivingen)
Alpen
↓
Eng.: fault-and-thrust-belts
↑
Continent
Twee continenten botsen en vergroeien:
Botsen twee continentale platen dan worden twee even zware
platen tegen elkaar opgeduwd. Onder invloed van deze enorme
krachten worden plooiinggebergten gevormd (=orogenese). Een
voorbeeld hiervan is de Himalaya
Plaatbegrenzing Type gebergte/reliëf
Voorbeelden
Continent
Plooiingsgebergten; smalle(re) Sierra Nevada,
gordels met plooiingen en
Tertiary Fold Belt
↓
overschuivingen Eng.:fault(New Guinea)
↑
Eilandboog
and-thrust belts
Eerder ontstane eilandbogen botsen en vergroeien met het
continent:
Het kan het ook zo zijn dat eerder ontstane eilandbogen
(continentaal materiaal) met een continent botsen en gaan
samenklitten. Ook hierbij ontstaan er gebergten.
Plaatbeweging: Divergent
Druk op de aardkorst en type breuken
Gebergtevorming
5
Extentie (Eng.: tension)
←→
Bij extentie wordt de aardkorst uiteengetrokken en
uitgerekt. Hoewel extentie vooral gerelateerd is aan
divergerende plaatbegrenzingen (daar waar platen uit elkaar
bewegen), komt het ook midden op platen voor. Meestal is
een geïsoleerd liggende stijgende convectiestroom
(mantelpium) hiervan de oorzaak. Deze oefent van onderaf
druk uit op de aardkort waardoor extentie ontstaat.
Vervorming en type breuken
Bij extentie wordt de aardkorst langer en dunner en er
ontstaan breuken. Afschuivingsbreuken (Eng.:normal faults)
zijn kenmerkend voor deze gebieden.
5
Plaatbegrenzing
Twee continentale
platen gaan
uiteen. Er ontstaat
een langgerekte
kloof in een
continentale plaat
(Eng.: Rift)
Type gebergte/reliëf
Voorbeelden
- Riftvallei, langgerekte
Basin and Range,
laagte in het landschap
Oost-Afrikaanse
- Horsten en slenken
Slenk (Grote
(Eng.: Horst and grabens)
Slenk), Great
door afschuivingen, ook
Basin, Harz
breukgebergten genoemd
(Duitsland)
(Eng:. Fault-Block
Mountains)
- Dome/schild
- Hotspot
- Rustig vulkanisme
Een rift is een gebied in een continent waar extensie van de
aardkorst plaatsvindt; de plaatbeweging is er divergent, uit elkaar
bewegend. Onder invloed van dit proces wordt een langgerekte
laagte in het landschap gevormd, een riftvallei, in de aardkorst
vormen zich afschuivingen waarlangs grabens en horsten ontstaan.
Dit gebied met horsten en slenken wordt gekenmerkt door
langgerekte kloven/smalle valleien (slenken) met parallel daarlangs
een gordel met vulkanisch gebergte (horst).
Plaatbegrenzing
Type gebergte/reliëf
Voorbeelden
Spreiding van de
- Vulkanische en/of MidMid-Atlantische
zeebodem (Eng.:
oceanische ruggen
rug
Drift). Hier gaan
- Rustig vulkanisme
twee oceanische
platen uiteen.
Als de extensie van de aardkorst lang genoeg doorgaat kan een rift
zich ontwikkelen in een "drift", een plek waar het vloeibare
gesteente uit de mantel (de asthenosfeer) aan het oppervlak komt en
langs de plaatranden stolt. Hierdoor wordt oceanische korst
aangemaakt. Als het oceanisch bekken uitgroeit tot een oceaan
vormt de drift een mid-oceanische rug.
Mirjam Behling
Gebergtevorming en geo(syn)clinalen – De ontstaansgeschiedenis van (plooiings)gebergten
staat vaak in relatie met een geosynclinale. Een geosynclinale is een (langgerekt) snel dalend
gebied waarin grote hoeveelheden sedimenten worden verzameld en afgezet. Dit
erosiemateriaal is afkomstig van bestaande gebergten die in de loop der tijd weer worden
afgebroken. Het gewicht van de sedimenten leidt vervolgens tot een daling van het
oppervlak waardoor weer nieuw materiaal kan worden afgezet. Deze cyclus kan zich lange
tijd herhalen. Het dalingsgebied kan ook gemakkelijk overstromen, dit zal het proces
versterken. De meeste geosynclinalen zijn dan ook maritieme gebieden (overspoeld door
water) en vooral te vinden aan de randen van continenten of in de vorm van grote bassins.
Hoewel de daling van een geosynclinale grotendeels veroorzaakt wordt door het groeiende
gewicht van de sedimenten spelen ook plaatbewegingen, en dan met name die bij subductie,
een rol.
Spanningen in de aardkorst door convergentie (bij botsing van twee platen) kunnen het
aardoppervlak in een geosynclinale vervolgens opstuwen waardoor deze sterk gaat plooien.
Deze sterke plooiing is mogelijk doordat de aardkorst daar veel zwakker en buigzamer is dan
bij de starre hoger gelegen delen. Op een gegeven moment veroorzaken de sterk geplooide
en verfrommelde gesteentelagen in de geosynclinale zoveel weerstand dat het gebied niet
meer verder kan dalen. Bij aanhoudende druk zal het sterk geplooide aardoppervlak zich
uiteindelijk opheffen. Magma uit het binnenste van de aarde dringt hierbij het hart van de
ontstane plooiingsgebergten binnen (intrusie). Dit gaat vaak gepaard met vulkanisme.
Geosynclinalen zijn dus veelal de voorlopers van nieuwe gebergten. De sedimenten van de
bestaande gebergten zijn de bouwstenen voor de gebergten van de toekomst. Alle
plooiingsgebergten zijn ontstaan uit geosynclinalen, maar niet uit alle geosynclinalen zijn
(plooiings)gebergten ontstaan.
Aardbevingen – Wereldwijd zijn de meeste aardbevingen en actieve breuken te vinden in
smalle gordels langs de plaatbegrenzingen. De gordels definiëren de randen van de platen
die in deze zones langzaam ten opzichte van elkaar bewegen. Aardbevingen ontstaan als de
platen botsen, langs elkaar schuren, naar beneden duiken of uit elkaar gaan. Hoewel
aardbevingen dus vaak voorkomen op de grens van twee platen is dit niet altijd het geval.
De hevigheid van een aardbeving is afhankelijk van de diepte waarop de beving plaatsvindt,
de hardheid van het gesteente, en de hoeveelheid opgebouwde spanning. Vanuit de plaats
waar de beving in de aarde ontstaat, gaan schokgolven door het gesteente kilometers ver in
alle richtingen. Het zijn deze trillingen, ook wel seismische golven genoemd, die een
aardbeving veroorzaken. Je kunt de trillingen van een aardbeving vergelijken met het
rimpelen van een stil wateroppervlak nadat je er een steentje in hebt gegooid. Precies in het
midden is de schok ontstaan. Bij een aardbeving gebeurt dat diep onder de aarde, daar ligt
het 'hypocentrum'. Precies dáárboven, daar waar de trillingen het eerst zijn waar te nemen
aan het aardoppervlak, ligt het 'epicentrum'. Bij het epicentrum zijn de schokken meestal het
hevigst. Maar ook kilometers verderop kunnen de gevolgen verwoestend zijn. Hoe dichter
een plaats op de aardbodem bij de oorsprong (de haard of het hypocentrum) van de beving
ligt, hoe meer schade er ontstaat. Aardbevingen worden ingedeeld volgens de diepte van de
haard:
0 - 70 km onder de
grond:
ondiepe aardbevingen
70 - 300 km onder de
grond:
intermediaire
aardbevingen
meer dan 300 km
diep:
diepe aardbevingen
Gevolgen – Vaak wordt het gevaar van aardbevingen, en de omvang, in verband gebracht
met de afstand tot een breuk. Hoewel de afstand tot een breuk een belangrijke factor is,
kunnen de gevolgen tot op grote afstand van de breuk merkbaar zijn doordat de trillingen
een lange weg kunnen afleggen. Naast (1) het schudden van de aarde zelf vormen (2) het
vloeibaar worden van zachte, natte grond (soil liquefaction), (3) breuken en scheurvorming in
het aardoppervlak, (4) massaverschuivingen op instabiele hellingen (slope failure) en (5)
overstromingen ook een gevaar.
1 – Aardbeving; het schudden van de aarde:
Spanningen in de aardkorst zorgen uiteindelijk voor plotselinge schoksgewijze verschuivingen
langs plaatranden en breuken. Hierbij ontstaan seismische golven die de vrijgekomen
trillingen door de aarde transporteren. Het schudden van de aarde is over het algemeen het
meest voorkomende en meest schadelijke verschijnsel bij aardbevingen. Andere gevaren
vloeien hier vaak uit voort. De grote van de schade hangt af van een aantal factoren:
 Afstand tot het epicentrum; de trillingen nemen in sterkte af naarmate ze verder van
het epicentrum komen
 Kracht van de aardbeving; een beving met magnitude 5.0 kan scheuren in muren en
funderingen veroorzaken en kan meubels en andere zaken verplaatsen. Bevingen met
een kracht van 7.0 tot 7.5 kunnen gemetselde en stevig gebouwde houten woningen
totaal vernielen, ernstige schade toebrengen aan bijvoorbeeld dijken en dammen en
grote aardverschuivingen veroorzaken.
 Samenstelling van de bodem; het schudden van de aarde wordt versterkt op plekken
waar de ondergrond bestaat uit zachte sedimenten (m.n. natte klei), in diepe dalen
gevuld met sedimenten of op plekken waar slechts een dunne laag sedimenten de
harde rotsachtige ondergrond bedekt.
2 – Soil Liquefaction; het vloeibaar worden van zachte, natte ondergrond:
Krachtige trillingen in de aarde kunnen met water verzadigde, losse zanderige bodems
vloeibaar maken. De in eerste instantie stevige ondergrond wordt ‘vloeibaar’ of stroperig
(vergelijkbaar met drijfzand) en gaat zich als een vloeistof gedragen. Dit proces kan zich
voordoen aan de oppervlakte maar ook tot op 10 m diepte. Vooral gebieden langs meren en
rivieren lopen een risico. Soil Liquefaction zorgt voor verschillende vormen van
bodeminstabiliteit:
 Afname van draagvermogen; hierdoor kunnen huizen en gebouwen wegzakken of
omvallen. Ook het tegenovergestelde kan gebeuren. Lichte constructies in de
ondergrond kunnen naar boven drijven, zoals een leeg zwembad.
 Instabiele bodems (met scheuren/spleten) en sand blows/boils in vlakke gebieden;
Een verzadigde ondergrond kan bovenliggende lagen laten scheuren en trillen (deze
trillingen zijn vergelijkbaar met de trillingen die ontstaan door hard te stampen op
een kleiige bodem of er met een vrachtwagen overheen te rijden). Sand blows
ontstaan doordat zandige sedimenten en water uit de vloeibaar geworden
ondergrond omhoog borrelen lang scheuren en spleten. Het zijn als het ware een
soort luchtbellen vanuit de vloeibare ondergrond. Aan de oppervlakte vormen ze
kegelvormige hoopjes zand genaamd ‘sand blows’ of 'sand boils'.
 Lateral spread; zijwaartse uitrekking van de aan het oppervlak liggende
samenhangende bodemmassa. Lateral spread wordt gezien als de meest schadelijke
vorm van liquefaction, met name langs het Wasatch Front. Het proces vindt vooral
plaats in gebieden met een flauwe helling, met een hellingshoek van minder dan 3?.
Liquefaction zorgt ervoor dat het verzadigde bodemoppervlak scheurt en in stukken
uiteenvalt, die zich vervolgens in tegenovergestelde richting van elkaar bewegen.

Flow failures (solifluctie, zie ook landslides); bij steilere hellingen, met een
hellingshoek groter dan 3˚kan de verzadigde bodem naar beneden glijden en grote
hoeveelheden puin meenemen. De stroom kan hierbij snelheden bereiken van
tientallen meters per uur.
3 – Breuken in het aardoppervlak door beweging van platen langs breukenvlakken:
Bij zware aardbevingen (voor Utah betekent dit een grootte van 6.5 tot 7.5) kunnen grote
breuken in het aardoppervlak ontstaan. Deze oppervlaktebreuken zijn een gevolg van
bewegingen in de aardkorst, waarbij twee partijen zich in tegenovergestelde richting van
elkaar bewegen langs breuken in de aardkorst. In Utah is vooral sprake van een verticale
verplaatsing. Hierdoor ontstaan breukhellingen (scarps) of worden bestaande hellingen
onderbroken door steile afgronden.
 Breukhellingen (fault scarps) tot wel 6 meter hoog
 Vervormingen in een gebied van wel tientallen meters, langs de ontstane breuk in het
aardoppervlak, zone van deformatie (vervorming). Deze zone van deformatie vinden
we hoofdzakelijk in het gebied dat, ten opzichte van het tegenoverliggende gebied, is
gedaald. Dit gebied heeft vaak meerdere kleine breuken en scheuren waardoor
‘horsten en slenken-achtige’ verschijnselen ontstaan.
 Tektonische verzakkingen; als een gebied langs een breuk verzakt, permanent kantelt
en gaat hellen naar de kant van de ontstane breukhelling. Bij het verzakken en
vervolgens kantelen kan de aardkorst onder het grondwaterpeil terecht komen. Dit
kan overstromingen veroorzaken aan randen van meren en waterreservoirs.
4 – Massaverschuivingen op instabiele hellingen:
Massaverschuivingen (landslides) en vallende rotsblokken kunnen op instabiele hellingen in
gang worden gezet door aardbevingen. Bodemmateriaal en rotsblokken die zich een weg
naar beneden banen kunnen alles wat op hun pad komt verwoesten. Daarnaast kunnen
verschuivingen de loop van rivieren en afwateringskanalen tijdelijk blokkeren waardoor er
overstromingen ontstaan. Door aanwezigheid van reliëf en los materiaal is dit gevaar vooral
in berggebieden op grote schaal aanwezig.
5 – Overstromingen:
Overstromingen bij aardbevingen kunnen het gevolg zijn van bijvoorbeeld waterdammen die
het begeven, het verzakken en kantelen van de aardkorst onder grote watermassa’s
(tektonische verzakkingen), verplaatsing van stroomgebieden (door tektonische
verzakkingen, breuken of massaverschuivingen langs instabiele hellingen), golfslag (golven
opgewekt in watermassa’s door aardbevingen) of verzakkingen die het grondwaterpeil
omhoog stuwen.
Afbraak van reliëf – exogene processen
Verwering en erosie zorgen samen voor de afbraak van losse en vaste gesteenten. In
combinatie met zwaartekracht zijn verwering en erosie belangrijke exogene
landschapsvormende processen. Dit betekent dat ze van buitenaf op het aardoppervlak
inwerken. Door verwering en erosie worden gebergten langzaam afgebroken. De vele
adembenemende landschappen en landschapsvormen in Utah, zoals de mesas, buttes,
hoodoos, plateaus en canyons, zijn mede door deze processen gevormd.
Verwering – De afbraak van reliëf (de aardkorst) begint met verwering. Dit is een proces
waarbij, onder invloed van het weer en de werking van planten en dieren, gesteente kapot
gaat en uiteindelijk in losse brokken uiteen valt. Er wordt onderscheid gemaakt tussen
mechanische, chemische en biologische verwering. Belangrijk kenmerk is dat bij verwering
geen verplaatsing van materiaal plaatsvindt. Deze verplaatsing van materiaal vindt wel plaats
bij erosie.
Erosie – Erosie omvat alle processen die verweerde en niet verweerde stukken gesteente,
rots- en/of bodemdeeltjes oppakt, over een afstand meeneemt (transporteert) en weer
afzet. Tot deze erosieprocessen behoren:
 Massabeweging door zwaartekracht
 Winderosie
 Watererosie (hellingerosie, riviererosie, klif- of golferosie)
 Glaciale erosie
Bij massabeweging glijden losse brokken gesteente en rotsdeeltjes (verweringsmateriaal)
onder invloed van zwaartekracht langs de helling naar beneden. Bij de andere processen
komt beweging tot stand doordat water, ijs en wind los materiaal oppakken, meenemen
(transporteren) en weer afzetten. De afbraakproducten worden op lager gelegen niveaus
gesedimenteerd en vormen een nieuwe groep gesteenten, de sedimentgesteenten.
Gesteentemateriaal kan als sediment (door de mechanische werking van stromend water,
wind, ijs, enz.) of opgelost in water (door de chemische werking van stromend water)
worden meegevoerd. De deeltjes die bij erosie worden meegevoerd hebben een schurende
werking op het oppervlak waarlangs ze glijden, stromen of waaien. Naast transport zorgen
erosieprocessen zelf dus ook voor afbraak van losse en vaste gesteenten.
Theoretisch is er een duidelijk onderscheid tussen de diverse verwerings- en
erosieprocessen, maar in de praktijk is het vaak moeilijk aan te geven waar het ene proces
begin en het andere ophoudt. Dit komt doordat de diverse processen vrijwel gelijktijdig
voorkomen en als een vicieuze cirkel in elkaar overgaan. Voor nagenoeg alle
landschapsvormen geldt dat ze ontstaan door een samenspel van diverse verwerings- en
erosieprocessen en niet door één enkel proces. Dit maakt het plaatsen van foto’s en
afbeeldingen ter illustratie soms lastig. Wel is het zo dat een van de processen een hoofdrol
speelt. Op basis van deze hoofdrol worden de diverse processen in deze website
geïllustreerd.
Bronnen
Van geosynclinale tot platentektoniek
Theorie: http://www.leaderu.com/orgs/arn/wiestr1007.htm
nd
Shelley, Richard C., Applied Sedimentology, Academic Press. 2 edition, 2000. p.486
Theorie: Geosynclinal or subduction? Geomorphology, Volume 1984, by Richard J. Chorley, Stanley Alfred
Schumm, David E. Sugden, geraadplaagd via internet op 24-08-10
Opbouw van de aarde
Afbeelding: http://mediatheek.thinkquest.nl/~ll125/nl/mantle_nl.htm
Afbeelding: http://www.vulkanisme.nl/begrippenlijst/aardkorst.php
Plooiingen
Theorie: http://www.physicalgeography.net/fundamentals/10l.html
Strekking en helling
Theorie: http://courses.geo.ucalgary.ca/glgy203/images/sd11.htm
Theorie + afbeelding:
http://www.ldeo.columbia.edu/edu/DLESE/maptutorial/01_About_Spatial_Thinking/04a_Water.html
Naslag: deformatie, gebergtevorming, tektoniek
http://uwp.edu/~li/geos101/ch20.ppt (ppt over gebergtevorming)
http://blank005.tripod.com/geology/deformation.html
http://www.platetectonics.com/book/page_15.asp
http://nl.wikipedia.org/wiki/Platentektoniek
http://pubs.usgs.gov/gip/earthq1/plate.html
http://www.platentektoniek.htmlplanet.com/platentektoniek/botsingzones.htm
Gebergtevorming Utah
http://www.utahtravelcenter.com/stateinformation/geography.htm
http://geology.utah.gov/surveynotes/gladasked/gladtopoform.htm
Naslag plateau mountains Utah
Utah high plateau and mountains http://www.fs.fed.us/land/pubs/ecoregions/ch49.html
Domes Utah
Dome mountains in Utah include Navajo Mountain and the La Sal, Abajo, and Henry Mountains in the
southeastern part of the state.
http://geology.utah.gov/teacher/tc/tc0399.htm
Type gebergten
http://simple.wikipedia.org/wiki/Mountain#Volcanic_mountains
http://www.woodlands-junior.kent.sch.uk/Homework/mountains/types.htm
Theorie geosynclinale
http://www.absoluteastronomy.com/topics/Geosyncline
http://www.personal.kent.edu/~jortiz/strat/lec23PlateTectonics.doc
http://www.webref.org/geology/g/geosyncline.htm
Source: Leet, L. Don. 1982. Physical Geology, 6th Edition. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall
Geologie (algemeen)
http://www.gea-geologie.nl/
http://geology.utah.gov/siteindex.htm
http://www.utahgeology.org/road_logs/uga-29_first_edition/OP_guide/sheepcrk.pdf
Naslag beeldmateriaal breuken
Thrust fault http://complabs.nevada.edu/~jkula/Geowna.html
Naslag info breuken en plooiingen
http://www-class.unl.edu/geol101i/09_structural.htm
http://www.talkorigins.org/faqs/lewis/
Type gebergten
http://simple.wikipedia.org/wiki/Mountain#Volcanic_mountains
Vulkanisme
America’s volcanic past + big cottonwoord canyon
http://vulcan.wr.usgs.gov/LivingWith/VolcanicPast/Places/volcanic_past_utah.html
Volcano’s utah geology survey
http://geology.utah.gov/teacher/tc/tc0599.htm
http://platentektoniek.htmlplanet.com/vulkanisme
http://library.thinkquest.org/17457/dutch/glossary/glossary.html
http://library.thinkquest.org/17457/dutch/volcanoes/index.html
http://nl.wikipedia.org/wiki/Vulkaan
http://www.kennislink.nl/publicaties/dossier-vulkanen
http://www.kennislink.nl/publicaties/vulkanen-opbouw-vorm-slash-type-en-locatie
http://volcanology.geol.ucsb.edu/volcano.htm
http://nl.wikipedia.org/wiki/Schildvulkaan
http://www.explorevolcanoes.com/Typesof%20volcano.html#Shiedvolcanoes
http://library.thinkquest.org/17457/dutch/volcanoes/types.composite.html
http://nl.wikipedia.org/wiki/Slakkenkegel
http://nl.wikipedia.org/wiki/Koepelvulkaan
http://nl.wikipedia.org/wiki/Vulkanische_vlakte
Colorado plateau
http://www.tec.army.mil/publications/ifsar/lafinal08_01/five/5.1.5.htm
Aardbevingen
http://geology.utah.gov/online/pdf/pi-40.pdf