Platentektoniek en vulkanisme (Aardrijkskunde havo), les 1: Uitleg
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Platentektoniek en vulkanisme
Examenstof aardrijkskunde havo
Lesson duration is: 45 minIntroduction
Items in this lesson
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Platentektoniek en vulkanisme
Examenstof aardrijkskunde havo
Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: C2 7a.1. Image credit: Olga Ernst / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Wat ga je kunnen?
Ik kan uitleggen hoe platen bewegen en hoe daardoor gebergten, vulkanen en aardbevingen ontstaan.
This item has no instructions
Waar denk je aan bij een bewegende aarde?
Verwachte woorden: vulkaan, lava, aardbeving, tsunami, IJsland, Japan, bergen, breuk, platen, magma, Pangea. Groepeer op het bord in drie hoeken: de platen en hun beweging (blok 1), de plaatgrenzen en gebergten (blok 2), vulkanen en aardbevingen (blok 3). Komt 'convectiestromen' of 'schaal van Richter' voorbij: noteer het en zeg dat de syllabus die begrippen niet meer gebruikt. Je komt er in de les op terug.
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Het heden verklaart het verleden
Actualiteitsprincipe: processen in het verleden werkten op dezelfde manier als nu.
Een lavastroom of een zeebodem van nu helpt je dus om oude gesteenten te begrijpen.
De geologische tijdschaal ordent de geschiedenis van de aarde in tijdperken.
Platen bewegen maar een paar centimeter per jaar. Over miljoenen jaren verandert zo de hele wereldkaart.
Syllabus 7a.1: het actualiteitsprincipe is het uitgangspunt dat fysische processen in het verleden op dezelfde wijze plaatsvonden als tegenwoordig. Voorbeeld: vind je in de Alpen gesteente met fossielen van zeedieren, dan lag dat gebied ooit onder zee. De grote tijdperken van de geologische tijdschaal zijn van oud naar jong: Precambrium, Paleozoïcum, Mesozoïcum en Kenozoïcum. Veelgemaakte fout: denken dat gebergten en oceanen er altijd al zo lagen.
De grote platen van de aardkorst en hun grenzen (USGS, Engelstalig)
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Aardkorst en mantel
De aardkorst is in platen gebroken: dunne, zware oceanische en dikke, lichte continentale korst.
Onder de korst ligt de mantel. Die is niet vloeibaar, maar vast gesteente dat heel langzaam kan vervormen.
Platentektoniek is het systeem van interacties tussen de platen: uit elkaar, naar elkaar toe of langs elkaar.
Op de randen van de platen gebeurt het meest: vulkanen, aardbevingen en gebergtevorming.
De kaart is Engelstalig: Plate = plaat. Laat leerlingen de Pacifische plaat zoeken en de grenzen rondom volgen: daar liggen veel vulkanen en bevingen. Veelgemaakte fout: 'de platen drijven op vloeibaar magma'. De mantel is vast; alleen op sommige plekken ontstaat gesmolten gesteente (magma). Oceanische korst is zwaarder (dichter) dan continentale korst: dat is belangrijk voor subductie. Image credit: USGS / Wikimedia Commons, publiek domein
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Wat laat de platen bewegen?
Slab pull (trekkracht): oude, koude oceanische korst is zwaar en zinkt weg in de mantel.
Het zinkende deel trekt de rest van de plaat mee, zoals een tafelkleed dat van tafel glijdt.
Ridge push (duwkracht): vanaf de hooggelegen oceanische rug glijdt de plaat weg. Deze kracht is kleiner.
Warmtebewegingen in de mantel spelen maar een beperkte rol.
Syllabus: plaatbewegingen zijn vooral het resultaat van slab pull bij subductiezones en in mindere mate van ridge push vanuit de (mid)oceanische rug. Dit is nieuw ten opzichte van oudere methodes: het begrip convectiestromen is uit de syllabus gehaald. Veelgemaakte fout: slab pull en ridge push omdraaien. Ezelsbruggetje: pull = trekken aan de kant van de trog, push = duwen vanaf de rug. Platen met een lange subductiezone bewegen in het algemeen sneller.
Wat is de belangrijkste oorzaak van de beweging van platen?
Stromend vloeibaar gesteente in de mantel
Duwkracht vanaf de mid-oceanische rug
Zware oceanische korst die wegzinkt en trekt
De draaiing van de aarde om haar as
Goed: slab pull. Ridge push bestaat ook, maar is volgens de syllabus minder belangrijk. Wie de eerste afleider kiest, denkt nog in convectiestromen en een vloeibare mantel.
Vul in: het actualiteitsprincipe
Volgens het actualiteitsprincipe werkten processen vroeger net zo als nu. De mantel kan langzaam vervormen, hoewel hij vast is.
Verwachte fout: 'smelten' kiezen omdat leerlingen de mantel als vloeibaar zien.
De Almannagjá-kloof in Nationaal Park Þingvellir, IJsland: hier wijken twee platen uiteen
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Divergent: uit elkaar
Bij een divergente plaatgrens bewegen platen uit elkaar. Magma vult de ruimte: er ontstaat nieuwe korst.
In de oceaan vormt zich zo een (mid)oceanische rug, zoals midden in de Atlantische Oceaan.
Op IJsland ligt die rug boven water. Door rek zakt de grond tussen breuken omlaag.
Een gezakt blok heet een slenk, een hoog blijvend blok een horst.
De foto toont een kloof op Þingvellir, waar de Noord-Amerikaanse en de Euraziatische plaat uit elkaar gaan. Ook op continenten kan de korst uit elkaar getrokken worden, zoals bij de Oost-Afrikaanse slenk. Dichtbij: de Roerdalslenk en de Peelhorst in Limburg en Brabant. Een bekken is een groot gebied dat langzaam daalt en zich vult met afzettingen, zoals het Noordzeebekken. Het oude begrip breukgebergte gebruikt de syllabus niet meer: zeg horst. Image credit: Olga Ernst / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Convergent: subductie
Bij een convergente plaatgrens bewegen platen naar elkaar toe.
Zware oceanische korst duikt onder de andere plaat: subductie. Daar ligt een diepe trog.
Het wegduiken veroorzaakt zware aardbevingen, steeds dieper naarmate je verder van de trog komt.
Boven de wegduikende plaat ontstaat magma: een rij vulkanen, zoals in de Andes en Japan.
Voorbeelden: oceanisch onder continentaal bij Chili en Peru (Andes, Peru-Chilitrog), oceanisch onder oceanisch bij Japan en de Marianen (eilandbogen). De Marianentrog is het diepste punt van de oceaan, bijna 11 kilometer. Koppel aan blok 1: bij subductie werkt slab pull. Veelgemaakte fout: denken dat de continentale plaat onderduikt. De zwaarste korst duikt onder.
Mount Everest, Lhotse en Nuptse in de Himalaya, gezien vanuit een vliegtuig, 2014
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Botsen en langs elkaar schuiven
Botsen twee continenten, dan duikt er niets onder: de korst wordt samengeperst (compressie).
De lagen worden geplooid en opgestuwd: een plooiingsgebergte, zoals de Himalaya.
Bij een transforme plaatgrens schuiven platen langs elkaar, zoals bij de San Andreasbreuk.
Daar ontstaat geen nieuwe korst en verdwijnt er geen: wel veel ondiepe aardbevingen.
De Himalaya ontstaat doordat de Indische plaat tegen de Euraziatische plaat botst. Continentale korst is te licht om weg te duiken. Ook de Alpen zijn een plooiingsgebergte. Bij een transforme grens is er vrijwel geen vulkanisme. Veelgemaakte fout: bij elke convergente grens subductie noemen. Laat leerlingen de drie soorten convergentie (oceaan-continent, oceaan-oceaan, continent-continent) naast elkaar zetten. Image credit: Gerd Eichmann / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Welke plaatgrens hoort bij de San Andreasbreuk in Californië?
Een divergente plaatgrens
Een convergente plaatgrens
Een transforme plaatgrens
Een subductiezone met trog
Goed: de Pacifische en de Noord-Amerikaanse plaat schuiven langs elkaar. Wie convergent kiest, denkt dat elke plek met zware bevingen een botsing is.
Zet op volgorde: zo ontstaan vulkanen bij een subductiezone
Verwachte fout: magma laten ontstaan voordat de plaat onderduikt. Het magma ontstaat pas op diepte boven de wegduikende plaat.
Explosieve uitbarsting van de stratovulkaan Mount St. Helens (VS), 18 mei 1980
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Explosief of effusief
Viscositeit is hoe stroperig magma is. Stroperig magma houdt gassen vast.
Bij subductie is magma meestal stroperig en gasrijk: een explosieve eruptie met veel as.
Zo bouwt zich een steile stratovulkaan op uit lagen as en lava, zoals Mount St. Helens.
Na een enorme uitbarsting kan de top instorten in de lege magmakamer: een caldera.
Syllabus: het eruptietype en de vulkaanvorm hangen af van het type plaatgrens en de samenstelling van het magma. Magma dat veel silicium bevat is stroperig. De foto toont de uitbarsting van 18 mei 1980. Voorbeeld van een caldera: Crater Lake (VS) of Yellowstone. Veelgemaakte fout: denken dat de heetste lava het gevaarlijkst is. Juist stroperig magma met gas is gevaarlijk. Image credit: Austin Post (USGS) / Wikimedia Commons, publiek domein
De schildvulkaan Mauna Loa op Hawaï (VS), met flauwe hellingen
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Schildvulkanen en hotspots
Bij oceanische ruggen en hotspots is het magma dun vloeibaar: een effusieve eruptie met lavastromen.
De lava stroomt ver weg en vormt een brede, flauwe schildvulkaan, zoals Mauna Loa op Hawaï.
Een hotspot is een plek waar heet gesteente uit de diepe mantel omhoogkomt, midden op een plaat.
De plaat schuift over de hotspot heen: zo ontstaat een rij vulkanen die steeds ouder worden.
Hawaï ligt midden op de Pacifische plaat, ver van een plaatgrens. De eilanden worden naar het noordwesten ouder, omdat de plaat naar het noordwesten beweegt over een vaste hotspot. Yellowstone is een hotspot onder continentale korst, met een caldera. IJsland ligt op een oceanische rug en op een hotspot tegelijk. Veelgemaakte fout: denken dat de hotspot zelf beweegt. Image credit: J.D. Griggs (USGS) / Wikimedia Commons, publiek domein
Otsuchi (Japan) na de aardbeving en tsunami van maart 2011, luchtfoto
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Aardbevingen en tsunami's
Platen haken vast. De spanning bouwt op tot het gesteente plots verschuift: een aardbeving.
Ook opstijgend magma bij een vulkaan veroorzaakt aardbevingen.
De kracht meet je met de momentmagnitudeschaal. Eén stap hoger is ongeveer 32 keer zoveel energie.
Verschuift de zeebodem bij een zeebeving, dan duwt die het water op: een tsunami.
De foto toont Otsuchi in Japan na de aardbeving van 11 maart 2011 (magnitude 9,0 tot 9,1) en de tsunami die volgde. De schaal van Richter is vervangen door de momentmagnitudeschaal, omdat die ook bij zeer zware bevingen goed meet. De zwaarste bevingen en de meeste tsunami's ontstaan bij subductiezones. Veelgemaakte fout: denken dat een tsunami een gewone hoge golf door wind is. Image credit: U.S. Navy / Wikimedia Commons, publiek domein
Video: Wat is hotspotvulkanisme? Govert naar de kern van de aarde in de klas (NTR, Schooltv). Duur ongeveer 5,5 minuut. Kijkvraag vooraf: waarom ligt de volgende grote uitbarsting van de Yellowstone-hotspot waarschijnlijk verder naar het noordoosten? Na afloop: de Noord-Amerikaanse plaat schuift naar het zuidwesten over een vaste hotspot. Laat leerlingen ook uitleggen wat de rand van de caldera is. In de video wordt 'continentverschuiving' gezegd: dat is de beweging van de plaat.
Welke vulkaan past bij stroperig, gasrijk magma?
Een steile stratovulkaan met explosieve erupties
Een flauwe schildvulkaan met lavastromen
Een steile stratovulkaan met rustige lavastromen
Een flauwe schildvulkaan met explosieve erupties
Goed: hoge viscositeit houdt gas vast, de druk loopt op, dus explosief; as en lava in lagen geven een steile kegel. Schildvulkanen horen bij dun vloeibaar magma.
Waarom heeft Hawaï vulkanen, ver van een plaatgrens?
Goed antwoord: onder Hawaï ligt een hotspot; heet gesteente uit de diepe mantel stijgt daar op en er ontstaat magma; de Pacifische plaat schuift eroverheen, daardoor ontstaat een rij vulkanen. Verwachte fout: Hawaï toch op een plaatgrens plaatsen.
Wat vond je vandaag het lastigst?
Slab pull en ridge push
De drie soorten plaatgrenzen
Horst, slenk en plooiing
Vulkaantypen en hotspots
Gebruik de uitslag om les 2 te starten: begin bij het onderdeel met de meeste stemmen.
Waarom liggen de zwaarste aardbevingen vooral bij subductiezones?
Goed antwoord: bij subductie duikt een plaat onder een andere; de platen haken over een groot oppervlak vast; daar bouwt veel spanning op die plots vrijkomt. Extra: een verschuiving van de zeebodem geeft daar ook tsunami's. Verwachte fout: 'omdat er vulkanen zijn'.
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Begrippen (1/2)
actualiteitsprincipe: processen in het verleden werkten op dezelfde manier als nu
slab pull en ridge push: trekkracht van wegzinkende oceanische korst (belangrijkst) en duwkracht vanaf de rug
divergente plaatgrens: platen bewegen uit elkaar, er ontstaat nieuwe korst
convergente plaatgrens: platen bewegen naar elkaar toe: subductie of botsing
transforme plaatgrens: platen schuiven langs elkaar, met veel ondiepe aardbevingen
This item has no instructions
AARDE · PLATENTEKTONIEK
Begrippen (2/2)
subductie en trog: oceanische korst duikt onder een andere plaat, met een diepe trog in de zeebodem
rek en compressie: rek geeft horsten en slenken, compressie geeft een plooiingsgebergte
viscositeit: hoe stroperig magma is: stroperig geeft explosief, dun vloeibaar geeft effusief
hotspot: plek midden op een plaat waar heet gesteente uit de diepe mantel omhoogkomt
momentmagnitudeschaal: schaal voor de kracht van een aardbeving, vervangt de schaal van Richter
This item has no instructions
