LE6: Het ontstaan van oceanen Flashcards

1
Q

Wat bestudeert de mariene geologie?

A

De wetenschap die zich bezig houdt met het onderzoek naar de geologie van de kust- en zeegebieden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Wat bestudeert de oceanografie?

A

De wetenschap die de circulatie van zeestromen en de wisselwerking tussen de oceanen als hydrosfeer en het klimaat bestudeert.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Wat bestudeert de mariene biologie?

A

Bestudeert de diversiteit van mariene planten en dieren en de milieuomstandigheden die de groei, het gedrag en diversiteit van mariene organismen bepalen en beïnvloeden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Wanneer platen van elaar af bewegen noemen we dit ….

Hierdoor onstaat ruimte tussen de platen en welt magama op door …. dit zijn grotere, in het nevengesteente gevormde structuren.

A

divergeren en intrusies.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Waar ligt de Oos-Pacifische Rug (ERP) en wat is kenmerkend voor dit geologisch phnomeen?

A

MOR dat ruwweg van het Zuidoosten van Australië tot aan Californië loopt, snelst spreidende rug ter wereld.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Wat is een Mid-oceanische rug (MOR) en wat gebuert er bij deze plaatsen?

A

Waar oceanische platen divergeren (ca. 5-10 cm per jaar). Basaltisch magma welt hier op in de ruimte tussen de platen. Na stolling worden intrusies gevormd. Als gevolg ontstaan onderzeese vulkanische gebergteketens met een complexe morfologie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Wat is de centrale slenk (rift valley) van een MOR?

A

Een ingezakt gedeelte wat zich vaak in het centrale gedeelte van MOR’s bevindt, meestal met zeer steile wanden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hoe kunnen we de snelheid van sea-floor spreading bepalen?

A

De snelheid van de verplaatsing kan worden bepaald dank zij afstandsbepaling via satellieten. De snelheden in het verleden kan men afleiden uit paleomagnetische patronen van de zeebodem.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Wat zijn magnetische mineralen? En waarom zijn de ze belangrijk voor paleomagnetisch onderzoek?

A

Mineralen die magnetisch zijn, de meeste gesteenten bevatten hier kleine hoeveelheden van. Op het moment dat ze werden gevormd hebben ze veelal de richting van het magnetisch veld ‘vastgelegd’. Bijv. magnetiet (Fe₃O₄) en hematiet (Fe₂O₃).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Wat is magnetiet?

A

Sterk natuurlijk magnetisch mineraal die zich veelal bevindt in gangen en basaltische lava’s van basische, magmatisch gesteenten van de oceanische korst. (Fe³⁺₂Fe²⁺O₄)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Wat is de blocking-temperatuur als we het over magnetische gesteenten hebben?

A

Beneden deze temperatuur, die varieert voor de diverse magnetische mineralen, is de magnetische richting min of meer vastgelegd in het gesteente.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hoe worden de anomalieënpatronen bestudeert?

A

De magnetische polariteit van gesteenten op de oceaanbodem. Worden gemeten door met een schip dat is uitgerust met een gevoelige magnetometer, loodrecht op de strekking van de MOR te varen. Gesteenten die een zelfde polariteit hebben als het
huidige magnetische veld, geven een positieve magnetische anomalie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Wat is de spredingsnelheid van de oceanische lithosfeer?

A

Snelheid waarmee de oceanische lithosfeer spreidt. Kan gemeten worden door de breedte van ‘magnetische strepen’.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Wat is de normale periode en wat is de omgekeerde periode als we het over de magnetische polen hebben?

A

De perioden waarin de magnetische noordpool zich in het zuiden bevond. Wanneer de magnetische pool zich in het noorden bevindt, worden het normale perioden genoemd.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Wat is een transfrombreuk?

A

Type plaatgrens waar platen langs elkaar bewegen. Komen voor als onderbrekingen van mid-oceanische ruggen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Wat is een subductie-zone?

A

Oceanische lithosfeer wordt onder een lithosferische plaat geschoven. De wegduikende oceanische lithosfeer wordt in de diepere delen weer opgenomen in de mantel.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Wanneer spreken we van een actieve continent rand?

A

Wanneer oceanische lithosfeer onder continentale lithosfeer duikt, zoals langs de Westkust van Zuid-Amerika (Nazcaplaat).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Wanneer spreken we van een passieve continentale rand?

A

Wanneer de oceanische lithosfeer rustig tegen het continentale lithosfeer aan ligt en ze als een eenheid met dezelfde snelheid richting voortbewegen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Het concept van nieuwvorming van oceanische lithosfeer bij de MOR’s is een basis principe van het

A

plaattektoniek.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Waar vinden we en wat zijn subductietroggen?

A

Langgerekte, zeer diepe sleuven langs de actieve continentranden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Wat kunnen we zeggen over de ouderdom van de oceaanbodem?

A

Langs MOR’s zitten vaak relatief jonge sedimenten op de vulkanisch gesteente, de sedimenten worden ouder naarmate je verder van de rug bevindt (oudsten ca. 150 miljoen jaar). De datering van sedimenten wordt uitgevoerd met biostratificatie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Wat is de abyssale vlakte van de oceaan?

A

Diepe gedeelten van de oceaan, bestaande uit afgekoelde oceanische korst met een aantal lagen sediment erop.

23
Q

Uit geologisch oogpunt kunnen we in de oceaan vier eenheden onderscheiden, welke?

A
  • MOR-zones (vulkanisme en vorming nieuw oceaanbodem)
  • Abyssale vlakten (afgekoeld oceanische korst met sediment)
  • Subductiezones
  • Oceanische eilanden
24
Q

In de oceanische korst onderscheiden we…

A

diepe oceanische korst en een ondiepe eenheid bestaande uit intrusieve gesteenten.

25
Q

Hoe ziet de ondiepe oceanische kortst eruit?

A

Het spreidingsproces in de korst veroorzaakt intrusies (gangen) en extrusies, waarlangs basisch uitvloeiingsgesteente ontstaat. De basalten vormen de toplaag van de oceanische platen.

26
Q

Wat zijn extrusies in de oceaanbodem?

A

Spleten die doorlopen tot aan de oppervlakte van de zeebodem waarlangs magma omhoog kan dringen, waarbij basisch uitvloeiingsgesteente ontstaat. Worden veroorzaakt door het spreidingsproces in de korst.

27
Q

Wat is opductie (denk aan subductie).

A

Tegenstelling van het subductieproces, hierbij worden grote plakken op het continent geschoven, in plaats van eronder. Kan gebeuren wanneer zeer jonge oceanisch lithosfeer in botsing komt met een continent.

28
Q

Hoe noemen we de stukken oceanische lithosfeer die boven op een contint komen door obductie?

A

Ofiolietcomplexen.

29
Q

Wat is, en hoe ontstaat vulkanisch glas?

A

Type glas dat wordt gevormd wanneer magma’s (+1100°C) die onderzees uitvloeien in aanraking komen met koud zeewater, waardoor het ‘bevroren’ wordt.

30
Q

Hoe ontstaat kussen-lava (pillow-lave)?

A

Uitvloeiingsgesteente wat wordt gevormd wanneer magma in zeewater uitvloeit en opbreekt in losse bolvormige structuren van enkele cm’s. Het interne gedeelte koelt veel langzamer af, hierdoor kan er een kristallijne kern ontstaan.

31
Q

Wat zijn MORB’s?

A

MOR-basalten.

32
Q

Waarom kan vulkanisch (basalt) glas iets ons vertellen over over het oorspronkelijke gasgehalte van magma’s?

A

De meeste MORB’s zijn uitgevloeid op grote diepte (+2 km). Door de hoge druk van het bovenliggende water kunnen de in het magma opgeloste gassen nauwelijks ontsnappen. Aan het aardoppervlak zijn ze vaak wel ontgast.

33
Q

Waarom kan het lastig zijn om vulkanisch glas te onderzoeken?

A

Omdat het gas dat in het glas zit ‘‘ingevroren’’ onder hoge druk staat ind e zeebodem. Door het omhoog halen is de druk aanzienlijk lager en zorgt voor kleine ‘‘explosies’’ in het glas dat bartsen achterlaat. Zogenaamde popping bubbles.

34
Q

Waarom is chloorgas in basalten van belang?

A

(Cl₂) ontsnapt gedeeltelijk uit MORB’s tijdens uitvloeiing op geringe diepte. Vorming van oceaanbodem draagt dus bij aan de zoutgehalte van oceaanwater.

35
Q

Is de aarde een gesloten warmte cyclus?

A

Nee, de aarde verliest voortdurend warmte die uitgestraald wordt naar de atmosfeer en de ruimte.

36
Q

Wat is convectief warmtetransport van de aarde?

A

Warmte wordt vervoerd in een vloeiende massa. Warme oceanische korst is indirect het gevolg van deze warmtetransport (door het magma) op MOR’s.

37
Q

Hoe vindt conductief warmte transport plaats in de aarde?

A

Warmte wordt via geleiding getransporteerd, zoals plaatsvindt van het binnenste van de aarde naar buiten. (langzaam proces; gesteenten zijn slechte warmtegeleiders)

38
Q

Hoe ontstaan krimpscheuren in gesteenten?

A

Barsten in gesteenten die kunnen ontstaan bij de uitvloeiing van hete lava’s in koud water. (verhogen permeabiliteit gesteente)

39
Q

Wat zijn rekscheuren in gesteenten?

A

Spleten in gesteente die ontstaan door grote krachten die erop werken. (verhogen permeabiliteit gesteente)

40
Q

Wanneer is een systeem in thermisch evenwicht?

A

Systeem dat op lange termijn een constante temperatuur bezit.

41
Q

Welke gevolgen heeft de afkoeling en diepte toename van de oceaan?

A

Koelingscontractie leidt tot:

  • *1** het dieper worden van de zee (als gevolg van krimping van de korst)
  • *2** het zakken van de oceanische lithosfeer door toename in dichtheid, waardoor de oceaan nog dieper wordt.
  • *3** door dieper worden van de zee drukt er een zwaardere waterlast op de oceaanbodem die de plaat nog verder omlaag drukt.
42
Q

Wanneer is isostatisch evenwicht in de oceaan bereikt?

A

De opwaartse druk van de mantel en de neerwaartse druk zijn in evenwicht.

43
Q

Kunt u zich nog de orde van grootte herinneren van verticale bewegingen van de aardkorst?

A

De maximale opheffingssnelheid is 1-2 centimeter per jaar en is dus in dezelfde orde van grootte als de horizontale bewegingen van de plaat.

Alle andere geologische processen, zoals sedimentatie, erosie en plooiing gaan veel langzamer: in de orde van millimeters of minder per jaar.

44
Q

Rechts bevindt zich een MOR. Gedurende een bepaald tijdsinterval wordt er op de oceaanbodem naast de MOR een aantal sedimentlagen afgezet. Deze zijn aangeduid met de letters A t/m D. In dezelfde periode wordt er nieuwe oceanische lithosfeer gevormd die, samen met het al afgezette sediment, van de MOR wegschuift. Ook vindt er gedurende dezelfde periode een aantal omkeringen van de polariteit plaats.

In leerkern 5, paragraaf Paleomagnetisme, werd dieper ingegaan op deze omkeringen.

Welke relaties kunt u nu leggen tussen de sedimenten, de magmatische korst en de polaire omkeringen?

A

We kunnen de magmatische korst correleren met de daarop afgezette sedimenten.

Zo weten we dat bijvoorbeeld de sedimentlaag B op de figuur dezelfde ouderdom heeft als het stukje magmatische korst dat aangegeven is met B en dat de magmatische korst met dat stukje is gegroeid in de tijd die nodig was om sedimentlaag B te vormen. Via de ouderdom van de sedimenten (te bepalen met bijvoorbeeld fossielen) kunnen we dus de snelheid van de desbetreffende seafloor spreading te weten komen en kunnen we de diverse omkeringen van het aardmagnetische veld dateren.

45
Q

Heeft glas een regelmatige interne opbouw vergelijkbaar met die van mineralen?

A

Glas is een onderkoelde vloeistof en vloeistoffen hebben geen regelmatige structuur:

de atomen bevinden zich niet op vaste afstanden van elkaar in een regelmatig patroon.

Glas heeft dus géén kristallijne structuur en een onregelmatig breukpatroon (geen splijtvlakken, maar een zogenaamde schelpvormige breuk).

46
Q

Hoe zou het calcium in het hydrothermale water terechtgekomen kunnen zijn?

A

Oceanische korst heeft een basaltische samenstelling en bestaat dus voornamelijk uit plagioklaas, olivijn en pyroxeen.

Bij een hydrothermale metamorfose wordt calcium uit de plagioklaas in het hydrothermale water opgenomen. Bedenk hierbij dat in basische (mafische) gesteenten als basalt en gabbro, de Ca-rijke varianten uit de plagioklaasreeks overheersen.

47
Q

In Bron B6-3 kwam ter sprake dat de temperatuurgradiënt op aarde gedurende het Krijt veel kleiner was dan tegenwoordig.

Hoe weten we dit?

A

In het Krijt stond de zeespiegel heel hoog en er leefden veel mariene dieren.

Mariene dieren zijn meestal (heel) gevoelig voor de temperatuur en het zoutgehalte van het zeewater, vooral diverse koraalsoorten (ook fossiele). Deze soorten kwamen in het Krijt echter zeer wijd verspreid voor. Dit moet wijzen op een zeer groot gebied met weinig ruimtelijke variatie in zout en temperatuur.

Deze koraalsoorten zijn dan ook erg geschikt om er een klimaatszonering mee te reconstrueren

48
Q

Wat kunnen we leren van een studie van ofiolietvoorkomens?

A

Ofiolietvoorkomens zijn gefragmenteerde stukken oceanische korst die tijdens continent-continent-botsingen of eiland-continent-botsingen op het continent zijn geschoven.

We kunnen in ofiolieten een diepe sectie van de oceaankorst bemonsteren en kunnen de drie eenheden van de oceaankorst (gabbro’s en cumulatieve gesteenten, gangen en kussenlava’s) in detail bestuderen.

Ook de hydrothermale metamorfose en ertsafzettingen van de korst kan goed bestudeerd worden. Dit gaat beter dan in de oceaan, waar we alleen maar boorgegevens hebben en het oppervlak van oceanische lithosfeer alleen maar ‘blind’ kunnen bemonsteren door dreggen op de MOR’s.

49
Q

Hoe wordt de oceaanbodem afgekoeld en waar blijft de afgestane warmte?

A

Het sterk verbroken karakter van de jonge oceaanbodem leidt tot convectieve koeling, via binnengedrongen zeewater, dichtbij de MOR’s.

Veel warmte wordt hier snel afgevoerd, maar deze (zeewater) circulatiesystemen sterven snel uit op de flanken van de rug door reductie van de permeabiliteit (‘dichtslibben’ van de breuken).

Conductieve koeling zorgt voor verdere afkoeling van de oceanische korst totdat er thermisch evenwicht bereikt is. De warmte wordt geheel afgestaan aan het zeewater, maar deze warmteflux vanaf de zeebodem is klein ten opzichte van de influx van zonne-energie van het oppervlak.

50
Q

Waarom is er alleen maar extrusief vulkanisme op de oceaanbodem en vrijwel geen explosief vulkanisme?

A

Explosief vulkanisme is het gevolg van de snelle expansie van gassen die opgelost waren (onder hoge druk) in een magma. MOR-type vulkanisme vindt plaats op ongeveer 2500 meter diepte; de druk van deze 2,5 kilometer hoge waterkolom verhindert snelle, explosieve expansie van de gassen, en de magma’s vloeien voornamelijk uit als kussenlava’s. De basaltmagma’s zijn ook lang niet zo rijk aan opgelost water als zuurdere (rhyolitische) magma’s, dus de hoeveelheid gas die voorhanden is in het magma, is ook relatief klein.

51
Q

Hoe beïnvloeden de submariene hydrothermale systemen de samenstelling van het zeewater?

A

In de hydrothermale systemen reageert zeewater met de hete oceaankorst en wordt daarbij opgewarmd tot ongeveer 350 °C. Het zeewater verliest sulfaat door precipitatie van anhydriet en sulfide (zie paragraaf 4).

Bij de reactie tussen het hete zeewater en de basaltische gesteenten vormt zich een zure, metaalrijke vloeistof die CO2, H2S, H+, Fe, Mn, Cu, Zn en Si met zich meevoert terug naar de zee.

52
Q

Hoe kunnen organismen leven rondom onderzeese heetwaterbronnen in een milieu met veel H2S?

A

Licht dringt, bij lange na, niet door tot de bodem van de oceaan, waardoor er daar geen fotosynthese mogelijk is.

Bepaalde bacteriën gebruiken een alternatieve energiebron: oxidatie van H2S naar S (zie Bron B6-2, Biologische activiteit bij spuiters).

Deze energie wordt gebruikt om, uitgaande van CO2, organisch materiaal op te bouwen. Een hele levensgemeenschap van, speciaal aangepaste, organismen leven van (of met) deze bacteriën via symbiotische processen of via filtervoeding.

53
Q

Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen intraplaat-vulkanisme en het MOR-type vulkanisme?

A

Op de MOR’s worden basalten van vrij monotone samenstelling geproduceerd (MORB’s), die allemaal als karakteristiek hebben dat ze relatief arm zijn in incompatibele elementen. De MORB’s vormen de basis van de oceanische korst en komen voornamelijk uit ondiepere, verarmde (depleted) reservoirs in de mantel.

De intraplaat-vulkanen zijn opgebouwd uit basalten die meer variatie in samenstelling vertonen. Deze basalten zijn gevormd uit magma’s die door de oceanische korst heengebroken zijn en afkomstig zijn van diepere, vruchtbare (fertile) reservoirs in de mantel (de zogeheten pluimen).

54
Q

Hoe denkt men dat de typische zwarte schalies (black shales) gevormd worden en met welk stadium van ontwikkeling van een oceaan hangen ze samen?

A

Zwarte schalies (black shales) worden gevormd in jonge oceaanbekkens, die nog gedeeltelijk afgesloten zijn van de grote oceaanstromingen.

Geïsoleerde watermassa’s, die door hun hoge zoutgehalte een hoge soortelijke massa hebben, kunnen voor lange tijd in een bekken ‘vast zitten’, waardoor ze hun opgeloste hoeveelheid zuurstof langzaam kwijt raken.

Organisch materiaal, dat geproduceerd wordt in de ondiepere waterlagen, wordt dan niet meer geoxideerd. Uit dit sedimentair materiaal op de bodem worden later zwarte schalies, rijk aan organisch materiaal, gevormd.

Die ondiepere waterlagen die de bovenste zone van de waterkolom in een meer of oceaan vormen, waar genoeg zonlicht doordringt voor fotosynthese, noemen we: fotische of eufotische zone (oudgrieks: eu fos = geheel doorlicht)