De afbraak van gesteenten en het resultaat in het landschap

De afbraak van gesteenten en het resultaat in het landschap door Drs. W.C.P. de Vries

D e m e e s t e l a n d s c h a p p e n o p a a r d e zijn o n t s t a a n d o o r d e w e r king v a n d e k r a c h t e n v a n het klimaat o p d e materialen v a n het a a r d o p p e r v l a k . Dit betekent dat l a n d s c h a p s v o r m e n ontstaan d o o r afbraak: w a a r e e n d a l a a n w e z i g is, w e r d v o o r d e v o r m i n g v a n dat d a l materiaal w e g g e v o e r d . B e r g e n zijn d e overblijfselen v a n d i k k e p a k k e t t e n g e s t e e n t e n w a a r v a n r e e d s e e n z e e r groot g e d e e l t e is v e r d w e n e n . E e n groot g e d e e l t e v a n N e d e r l a n d vormt o p d e z e uitspraak e e n u i t z o n d e r i n g : N e d e r l a n d o n t s t o n d v o o r e e n belangrijk d e e l d o o r a a n s l i b b i n g v a n materiaal dat d o o r d e grote rivieren e n d o o r d e z e e w e r d a a n g e b r a c h t e n b e z o n k . O p e n k e l e plaatsen, z o a l s in Z u i d - L i m b u r g , zijn d e resultaten v a n hel o p a a r d e a l g e m e n e p r o c e s v a n l a n d s c h a p s v o r m i n g d o o r afbraak te z i e n . In p r i n c i p e k a n , bij d e verklaring v a n d e v o r m e n v a n vele l a n d s c h a p p e n , u i t g e g a a n w o r d e n v a n e e n vlak l a n d g e b i e d d a t uit z e e oprijst. D e l a n d s c h a p s v o r m e n d e krachten g a a n d a n a a n het w e r k o m dit v l a k k e l a n d o p p e r v l a k te m o d e l l e r e n tot e e n ' l a n d s c h a p ' . Het l a n d s c h a p verandert in d e l o o p v a n d e tijd: d e afbrek e n d e krachten zullen h o o g t e v e r s c h i l l e n in het l a n d s c h a p a a n p a k k e n , het l a n d s c h a p w o r d t vervlakt e n v e r l a a g d . Het e i n d s t a d i u m v a n het l a n d s c h a p is e e n vlakte d i e nabij het z e e n i v e a u ligt. D e z e l a n d s c h a p s o n t w i k k e l i n g voltrekt z i c h o o k

als e e n c o n t i n u e c y c l u s v a n v e r p l a a t s i n g v a n gesteentemateriaal o p aarde, v a n afbraak (dat voornamelijk plaatsvindt o p het l a n d oppervlak) e n o p b o u w (dat v o o r e e n belangijk d e e l gebeurt d o o r het afzetten v a n s e d i m e n t e n o p d e z e e b o d e m ) . A f b . 1. V a n d e z e ' g e s t e e n t e c y c l u s ' k u n n e n wij e e n klein d e e l z i e n : d e afbraak voltrekt z i c h v o o r o n z e o g e n . Veelal gaat het p r o c e s onmerkbaar langzaam, s o m s o o k spectaculair en onheilspellend snel. Omgekeerd kunnen w e aan d e hand van d e landschapsv o r m e n d e p r o c e s s e n d i e z o r g e n v o o r d e afbraak v o l g e n . Dit d e e l v a n d e g e s t e e n t e c y c l u s s p e e l t z i c h af a a n het a a r d o p pervlak e n voltrekt z i c h d o o r d a t er krachten v a n buiten af o p het a a r d o p p e r v l a k i n w e r k e n . D e z e p r o c e s s e n w o r d e n d a n o o k tot d e externe of exogene p r o c e s s e n g e r e k e n d . D e ' o m v o r m i n g ' v a n n e e r g e l e g d z a c h t slib tot harde g e s t e e n t e n en a n d e r e v e r a n d e r i n g e n d i e g e s t e e n t e n o p h u n tocht d i e p d o o r d e aardkorst k u n n e n o n d e r g a a n , zijn p r o c e s s e n d i e z i c h a a n o n z e w a a r n e m i n g onttrekken e n s o m s heel moeilijk v o o r te s t e l len zijn. Dit zijn p r o c e s s e n d i e z i c h voltrekken in het i n w e n d i g e v a n d e aardkorst, zij b e h o r e n tot d e z o g e n o e m d e interne of endogene p r o c e s s e n v a n d e a a r d e . V o o r d e v o r m i n g v a n e e n l a n d s c h a p , bijvoorbeeld d o o r het uitslijpen v a n rivierdalen, is het n o d i g dat het g e s t e e n t e v a n het l a n d o p p e r v l a k k a p o t g e m a a k t w o r d t e n dat het g e s t e e n t e ' p u i n ' dat z o ontstaat w o r d t w e g g e v o e r d . Hierbij s p e l e n t w e e afzonderlijke p r o c e s s e n e e n rol, te w e t e n d e verwering e n d e erosie. V e r w e r i n g e n erosie zijn belangrijke g e o l o g i s c h e p r o c e s s e n , zij zijn o n d e r d e l e n v a n e e n veel groter, c y c l i s c h v e r l o p e n d p r o c e s . E e n resultaat v a n d e afbraak v a n het l a n d o p p e r v l a k is te zien a l s e e n rivier in z e e uitkomt: het rivierwater is g e l a d e n m e t slib e n d a a r d o o r troebel e n gelig, bruinig of grijs g e k l e u r d ; het is d u i d e lijk te o n d e r s c h e i d e n v a n het heldere zeewater. D e rivieren b r e n g e n niet alleen z a n d e n klei m a a r o o k mineralen in o p l o s s i n g naar z e e . H e t z o e t e rivierwater bevat altijd z o u t e n als g e v o l g v a n d e v e r w e r i n g s p r o c e s s e n v a n d e g e s t e e n t e n o p het land.

Afb. 1. Verwering, transport en afzetting.

gea

december 2002, nummer 4

Rivieren transporteren e n o r m e h o e v e e l h e d e n afbraakmateriaal, gruis, l o s materiaal, slib, veelal in d e v o r m v a n z a n d e n klei, v a n het land naar z e e . S o m s blijft e e n d e e l achter o p het l a n d o p p e r vlak, bijvoorbeeld in rivierdelta's, z o a l s in N e d e r l a n d . Uit het H o l -

11

l a n d s D i e p m o e t e n elk jaar e n k e l e tientallen miljoenen t o n n e n slib w o r d e n w e g g e b a g g e r d o m d e rivier b e v a a r b a a r te h o u d e n . P e r jaar w o r d t o v e r d e g e h e l e a a r d e r u w w e g 8 0 0 0 miljoen ton aardkorstmateriaal in d e v o r m v a n z a n d i g tot kleiig slib d o o r d e grote rivieren naar z e e g e b r a c h t . D a a r k o m t n o g bij een jaarlijkse h o e v e e l h e i d v a n rond d e 2 5 0 0 miljoen t o n materiaal dat in o p l o s s i n g w o r d t a f g e v o e r d . D a a r d o o r w o r d t het g e h e l e a a r d o p p e r v l a k vele millimeters tot e n k e l e c e n t i m e t e r s per e e u w ' a f g e s c h a a f d ' . Het c o n t i n e n t a l e o p p e r v l a k heeft e e n g e m i d d e l d e h o o g t e v a n s l e c h t s 8 0 0 meter. D o o r het w e g v o e r e n v a n het materiaal d o o r d e rivieren kan in e e n p e r i o d e v a n 5 0 tot 150 miljoen jaar alle continentale o p p e r v l a k in z e e v e r d w e n e n zijn. Het continent z a l d a n g e r e d u c e e r d zijn tot e e n platte vlakte die net b o v e n of net o n d e r water ligt en uiteindelijk g e h e e l o n d e r water verdwijnt. Dit is een, g e o l o g i s c h g e z i e n , z é é r korte periode. D e a a r d e is veel en veel o u d e r d a n e e n h o n d e r d t a l miljoenen jaren. Het z o u d u s v o o r d e h a n d liggen dat het c o n t i n e n t a l e o p p e r v l a k v o l k o m e n afgesleten en vlak z o u zijn en zelfs v o o r het overgrote d e e l o n d e r w a t e r z o u liggen. W e k u n n e n echter duidelijk zien dat dit beslist niet het g e v a l is. D e a a r d e vertoont zelfs o p het o g e n b l i k veel g e b i e d e n met e e n sterk reliëf. Uit d e snelle afbraak v a n het continent en het feit dat er blijkbaar t e l k e n s w e e r n i e u w reliëf o p het a a r d o p p e r v l a k ontstaat m o e t e n w e w e l c o n c l u d e r e n dat er o o k e e n d o o r l o p e n d p r o c e s v a n o p b o u w v a n d e aardkorst w e r k z a a m is. D e o p b o u w v a n het c o n tinent w o r d t o n d e r m e e r v e r z o r g d d o o r d e z o g e n o e m d e t e k t o n i s c h e p r o c e s s e n , w a a r v a n d e g e b e r g t e v o r m i n g d e belangrijkste is. Z o wordt o o k het p r o c e s v a n l a n d s c h a p s v o r m i n g e e n o n d e r d e e l v a n e e n v o o r d e a a r d b o l karakteristieke e i g e n s c h a p : die v a n het b e w e g e n v a n d e a a r d k o r s t s t u k k e n , verklaard d o o r d e theorie v a n d e plaattektoniek.

De afbraak Verwering D e v e r w e r i n g o m v a t e e n aantal p r o c e s s e n die g e s t e e n t e n ter plaatse k a p o t m a k e n . W e o n d e r s c h e i d e n m e c h a n i s c h e (fysische) en c h e m i s c h e v e r w e r i n g s p r o c e s s e n .

- Mechanische processen E é n v a n d e m e c h a n i s c h e v e r w e r i n g s p r o c e s s e n is d e insolatie: een gesteente wordt overdag door de z o n verwarmd, waardoor het uitzet, 's N a c h t s koelt het g e s t e e n t e w e e r af en d a a r d o o r krimpt het. D o o r dit uitzetten en i n k r i m p e n o n t s t a a n grote s p a n ningen, w a a r d o o r o o k het m e e s t harde en m a s s i e v e g e s t e e n t e e e n s breekt. E e n g e s t e e n t e b e s t a a t v a a k uit v e r s c h i l l e n d e mineralen die niet o p d e z e l f d e wijze uitzetten en k r i m p e n . Z o kan e e n g e s t e e n t e d o o r d e insolatie tot gruis (= l o s s e kristallen of korrels) uiteenvallen. Het p r o c e s v a n insolatie is z e e r effectief in d e woestijn, hier k o m e n e x t r e m e t e m p e r a t u u r v e r s c h i l l e n voor: o v e r d a g w o r d t het g e s t e e n t e verhit tot w e l 8 0 ° C , 's n a c h t s k a n het v r i e z e n . H i e r d o o r s p r i n g e n d e rotsen en d e knallen hiervan zijn d a n o o k in d e woestijn regelmatig te horen. E e n grote hulp is e e n k o u d e regenbui. Het g e s t e e n t e schrikt z i c h (letterlijk) te barsten; het water dringt in scheurtjes v a n het g e s t e e n t e en t u s s e n d e m i n e ralen het g e s t e e n t e b i n n e n . Z o w o r d t d e buitenste laag v a n het g e s t e e n t e o p p e r v l a k p o r e u s . Het o p p e r v l a k k a n uiteenvallen in d e afzonderlijke kristallen of korrels, m a a r o o k k u n n e n hele s c h i l l e n v a n het g e s t e e n t e los raken. O p d e wijze als bij e e n ui k u n n e n van de gesteenten centimeter-dikke schalen afgepeld worden. Dit p r o c e s is d e bolschaalverwering of exfoliatie. D e z e v o r m v a n v e r w e r i n g k o m t v o o r a l v o o r in s u b t r o p i s c h klimaat bij m a s s i e v e g e s t e e n t e n , dat wil z e g g e n dat zij g e e n g e l a a g d h e i d h e b b e n . A f b . 2.

Afb. 2. Mechanische verwering.

en n o g veel sterker e x t r e m e k o u d e h e b b e n hetzelfde effect als v e r w a r m i n g : g e s t e e n t e n versplinteren. In k o u d e g e b i e d e n w o r d t d e z e v o r m v a n v e r w e r i n g g e h o l p e n d o o r e e n n o g veel effectievere s t e n e n breker: het b e v r i e z e n v a n water in barsten v a n het g e s t e e n t e . U s heeft e e n v o l u m e dat 1 0 % groter is d a n dat v a n water e n b e v r i e z e n d w a t e r wrikt m a s s i e v e g e s t e e n t e n uiteen. D o o r insolatie en v o r s t w e r k i n g ontstaat z e e r grof, h o e k i g , s c h e r p g e r a n d puin (scree), dat e e n d i k k e laag kan v o r m e n a a n het o p p e r v l a k v a n veel b e r g k e t e n s en steile p u i n w a a i e r s a a n d e voet v a n bergen. D e t o p p e n v a n e e n bergketen in het h o o g g e bergte krijgen d o o r dit t y p e v e r w e r i n g hun karakteristieke s c h e r p e uiterlijk als v a n e e n z a a g .

- Chemische processen R e g e n w a t e r is v a n nature altijd e n i g s z i n s z u u r d o o r o p g e n o m e n k o o l z u u r g a s uit d e atmosfeer. Het zure regenwater tast g e s t e e n ten a a n . D o o r c h e m i s c h e reacties met het z u u r verandert e e n g e s t e e n t e of w o r d t zelfs gedeeltelijk of g e h e e l o p g e l o s t . D a a r n a a s t b e v i n d e n z i c h in d e b o d e m o o k h u m u s z u r e n en a n d e re o r g a n i s c h e , zure p r o d u c t e n die d o o r d e b e g r o e i i n g en het dierlijk leven in d e g r o n d w o r d e n g e b r a c h t . Z o heeft g r o n d w a t e r vrijwel altijd e e n zure reactie. De zuurgraad van een oplossing wordt aangegeven door de diss o c i a t i e v a n w a t e r bij a a n w e z i g h e i d v a n z u r e n . D i s s o c i a t i e b e t e kent dat water (H2O) w o r d t 'gesplitst' in ionen die e e n elekt r i s c h e lading h e b b e n : H2O H + (OH)-. D e c o n c e n t r a t i e v a n d e H - i o n e n w o r d t a a n g e g e v e n d o o r d e z . g . p H *). W a t e r dat neutraal reageert heeft e e n p H - w a a r d e v a n 7. E e n lager getal geeft a a n dat het w a t e r z u u r is; e e n h o g e r getal betekent e e n b a s i s c h e reactie v a n het water. In regenwater varieert d e p H v a n 7 tot 5. +

+

*) De hoeveelheid aanwezige H -ionen bepalen de zuurgraad van het water, de pH wordt dan gedefinieerd als de negatieve logaritme van de 10de macht van de concentratie aan H -ionen in een oplossing. Is de concentratie aan H -ionen 10 mol/liter dan wordt gezegd dat het water neutraal reageert, niet zuur, noch basisch. Een H -hoeveelheid van 10-7 mol/liter betekent een pH van 7. Reageert water zuur dan is de hoeveelheid H -ionen groter, bijv.10 mol/liter (dus 10x zo groot); de pH bedraagt dan 6. +

+

+

7

+

Niet alleen in d e woestijn werkt d e insolatie, o o k in k o u d e g e b i e d e n splijten g e s t e e n t e n d o o r d e t e m p e r a t u u r s v e r s c h i l l e n : k o u d e

12

+

6

E e n veel sterkere zure reactie treedt o p in bijvoorbeeld v e e n w a ter en andere g e b i e d e n v a n s t a g n e r e n d water. D e h o e v e e l h e i d in het water o p g e l o s t e zuurstof w o r d t snel o p g e b r u i k t d o o r het verg a a n v a n afgestorven plantenmateriaal, w a a r d o o r er veel zuren in het water o n t s t a a n . E n k e l e veel v o o r k o m e n d e c h e m i s c h e reacties zijn: - volledig o p l o s s e n v a n k a l k s t e e n in zuur regenwater. Dit geeft aanleiding tot e e n groot aantal v e r s c h i l l e n d e v e r w e r i n g s v o r m e n en e e n karakteristiek l a n d o p p e r v l a k in k a l k s t e e n g e b i e d e n . D e v e r w e r i n g s v o r m e n in k a l k s t e e n g e b i e d e n w o r d e n karstverschijnselen g e n o e m d , w a a r w e later o p t e r u g k o m e n . - veranderen v a n d e v e l d s p a t e n in kleimineralen. D e g r o e p v a n d e v e l d s p a a t m i n e r a l e n is d e belangrijkste g r o e p v a n g e s t e e n t e v o r m e n d e mineralen, m e e r d a n d e helft v a n d e g e h e l e a a r d korst bestaat uit v e l d s p a a t . E e n graniet bijvoorbeeld bestaat v o o r e e n groot g e d e e l t e uit t w e e v e r t e g e n w o o r d i g e r s v a n d e veldspaatgroep. D e reactie t u s s e n z u u r water en e e n v a n d e v e l d s p a t e n , in dit v o o r b e e l d d e k a l i u m h o u d e n d e orthoklaas, verloopt als volgt: 6 H 0 + C 0 + 2 K [ S i 3 A I 0 ] (= d e orthoklaas) — A I S i 2 0 ( O H ) (= een kleimineraal) + 4 S i O ( O H ) (kiezelzuur) + K2CO3 (oplosbaar). D e z e reactie met albiet (een n a t r i u m - h o u d e n d e veldspaat) geeft o p g e l o s t e s o d a . D i e met anorthiet, e e n c a l c i u m - h o u d e n d e v e l d spaat, geeft o p g e l o s t e c a l c i u m b i c a r b o n a a t ('kalkwater'). D e kleimineralen zijn plaatjes d i e s l e c h t s e n k e l e m (duizendste mm) groot zijn. Zij w o r d e n als e e n c o l l o i d a l e o p l o s s i n g v e r v o e r d . D e o p l o s b a r e natrium-verbindingen w o r d e n afgevoerd naar zee; d e k a l i u m - v e r b i n d i n g e n w o r d e n g r o t e n d e e l s in d e g r o n d v a s t g e h o u d e n . C h e m i s c h e v e r w e r i n g s r e a c t i e s zijn a l d u s d e v o o r n a a m ste bron v a n het zout in d e o c e a n e n . 2

2

8

2

5

4

droliseerd en o p g e l o s t , behalve kwarts en sericiet-achtige g l i m mer, d e z e mineralen zijn b e s t a n d t e g e n c h e m i s c h e v e r w e r i n g . M a s s i e v e gesteenten (bijvoorbeeld graniet) en k a l k s t e e n (een hard en bros gesteente) h e b b e n vrijwel altijd b a r s t e n s y s t e m e n , die ontstaan d o o r relatief geringe s p a n n i n g e n in d e aardkorst. Er ontstaan v a a k n e t w e r k e n v a n barsten, w a a r l a n g s nauwelijks of g e e n b e w e g i n g optreedt, d e diaklazen. L a n g s d i a k l a z e n dringt water het g e s t e e n t e b i n n e n e n zorgt d a a r v o o r v e r w e r i n g s r e a c t i e s . N o g sneller gaat d e aantasting langs kruispunten v a n barsten. Hier verweert het g e s t e e n t e sneller en z o w o r d e n d e h o e k e n v a n d e d e l e n t u s s e n d e barsten afgerond. Z o zullen er afgeronde d e l e n e n s o m s prachtige r o n d e ballen overblijven. W e s p r e k e n in het laatste geval v a n sferoïdale verwering, of wolzakverwering. Het is e e n karakteristiek v e r w e r i n g s b e e l d v o o r graniet in w a r m e r e streken. S t a p e l s w o l z a k k e n heten tors. H o e w e l d e tor is g e n o e m d naar t y p e r e n d e v e r w e r i n g s v o r m e n in Z u i d w e s t - E n g e l a n d , vindt d e verwering tot tors niet plaats o n d e r het g e m a t i g d e klimaat aldaar. Het is e e n v o r m v a n c h e m i s c h e verwering d i e hogere temperaturen n o d i g heeft en dit v e r w e r i n g s t y p e is karakteristiek v o o r s u b t r o p i s c h e o m s t a n d i g h e d e n . A f b . 3.

2

D a n volgt in e e n w a r m klimaat e e n verdere hydrolisering (toevoeg e n v a n water a a n d e mineralen): n . H 0 + AI Si 05(OH)4 (kleimineraal) A I 0 . n . H 0 + 2SiO(OH) 2

2

2

2

3

2

2

N u ontstaat er uit het kleimineraal a l u m i n i u m o x i d e . Dit mineraal is o n o p l o s b a a r en slaat neer in d e g r o n d . E e n z e l f d e reactie vindt plaats met ijzerhoudende mineralen (bv. biotiet) en hier w o r d t d e o n o p l o s b a r e ijzer-'roest' g e v o r m d . In t r o p i s c h e - en s u b t r o p i s c h e g e b i e d e n met e e n afwisseling v a n z w a r e regens en d r o g e p e r i o d e n vindt een c o n c e n t r a t i e plaats v a n c h e m i s c h e b e s t a n d d e l e n dicht o n d e r het o p p e r v l a k . D o o r d e sterke v e r d a m p i n g v a n het water in d e d r o g e p e r i o d e n b e w e e g t het g r o n d w a t e r o m h o o g o m het v e r d a m p e n d e water aan het o p p e r v l a k a a n te vullen. M e t het g r o n d w a t e r w o r d e n mineralen m e e g e v o e r d w a a r v a n d e minst o p l o s b a r e b e s t a n d d e l e n d i c h t o n d e r het o p p e r v l a k neerslaan. D e slecht o p l o s b a r e a l u m i n i u m en ijzeroxiden v o r m e n z o e e n harde, o n d o o r d r i n g b a r e korst a a n het a a r d o p p e r v l a k : d e z o g e n o e m d e laterietbodem. D e g r o n d b o v e n d e laterietlaag krijgt g e e n water met voedingsstoffen m e e r a a n g e v o e r d uit d e diepte en wordt onvruchtbaar. D e laterietlaag laat geen water meer d o o r en d e erop liggende g r o n d spoelt w e g . E n o r m e g e b i e d e n in d e w a r m e streken o p a a r d e zijn o n b r u i k b a a r v o o r iedere v o r m v a n cultivatie d o o r d e a a n w e z i g h e i d v a n d e lateriet. A l s d e lateriet veel a l u m i n i u m o x i d e bevat d a n k a n d e z e e e n w a a r d e v o l aluminiumerts zijn: bauxiet. In w a r m e , v o c h t i g e g e b i e d e n v e r l o p e n c h e m i s c h e reacties s n e l . In het t r o p i s c h r e g e n g e b i e d , d e s a v a n n e g e b i e d e n en d e s u b t r o p i s c h e streken overheerst d e c h e m i s c h e v e r w e r i n g . In e e n v o c h tig, w a r m klimaat kan d e v e r w e r i n g z e e r d i e p in d e g e s t e e n t e n d o o r d r i n g e n ; m a s s i e v e g e s t e e n t e n zijn tot tientallen meters d i e p te 'verrot'. Rivieren in v o c h t i g e t r o p i s c h e g e b i e d e n z i e n bruin en geel v a n kleiig slib. D e m o d d e r k o m t v o o r a l v a n d e kleimineralen die het resultaat zijn v a n d e c h e m i s c h e v e r w e r i n g v a n v e l d s p a t e n . C h e m i s c h e verwering is m i n d e r belangrijk in e e n droger en k o u d e r klimaat. Alle mineralen kunnen w o r d e n g e o x i d e e r d , gehydrateerd of g e h y -

gea

december 2002, nummer 4

Afb. 3. Vorming van de "tor". Graniet wordt langs de diaklazen verweerd. Onderaan: niet verweerde graniet met zijn diaklazensysteem; naar boven, naar het aardoppervlak toegaande worden de fragmenten van de graniet steeds kleiner Bij wegspoelen van het verweringsgruis blijven de vele meters hoge stapels van ronde granietblokken achter, de "tors".

Karstverwering In k a l k s t e e n g e b i e d e n k o m e n vele verweringsstructuren v o o r die typerend zijn v o o r d e c h e m i s c h e verwering v a n het kalkgesteente. D e o o r z a a k is het o p l o s s e n v a n k a l k s t e e n d o o r water. K a l k s t e e n lost echter beslist niet o p in g e w o o n water, echter w e l in zuur water en het koolzuurhoudende regenwater kan kalksteen snel o p l o s s e n . D e reactie is: C a C 0 (kalk) + H 0 + C 0 —> C a [ H C 0 ] 2 , d e laatste v e r b i n d i n g is o p l o s b a a r in water. Het is e e n c h e m i s c h p r o c e s dat, z o a l s iedere c h e m i s c h e reactie, sneller verloopt bij hogere temperatuur. Het zijn d e w a r m e r e g e b i e d e n o p aarde, z o a l s d e mediterrane en s u b t r o p i s c h e klimaatgordels, w a a r s p e c t a c u l a i r e resultaten v a n d e z e kalkverwering te zien zijn. 3

2

2

3

O o k v o o r kalksteen geldt dat d e o p l o s s i n g langs d e barsten, d e d i a k l a z e n , het snelst verloopt. Er ontstaat e e n o p p e r v l a k met e e n netwerk v a n d e c i m e t e r s tot meters d i e p e g e u l e n , g e s c h e i d e n

13

d o o r s o m s v l i j m s c h e r p e r a n d e n . Dit w o r d t e e n karrenoppervlak g e n o e m d . R e g e n w a t e r dat o v e r e e n m a s s i e f k a l k o p p e r v l a k loopt lost dit o o k o p e n er kan e e n stelsel v a n e v e n w i j d i g e s m a l l e richeltjes o n t s t a a n : d e lapies.

D e afbraak v a n het l a n d o p p e r v l a k d o o r d e t r a n s p o r t e r e n d e k r a c h t e n met b e h u l p v a n het m e e g e v o e r d e v e r w e r i n g s p u i n is d e erosie. E r o s i e p r o c e s s e n h e b b e n e e n m e e r v o u d i g effect:

G r o t t e n o n t s t a a n d o o r g r o o t s c h a l i g e o p l o s s i n g v a n kalk d o o r o n d e r a a r d s s t r o m e n d water. D o o r d e o n d e r a a r d s e o p l o s s i n g v a n d e kalk k u n n e n t r e c h t e r v o r m i g e i n z a k k i n g e n a a n het o p p e r v l a k ontstaan: dolines.

- het d o o r v e r w e r i n g g e p r o d u c e e r d e materiaal w o r d t weggevoerd, - tijdens het transport w o r d t het m e e g e v o e r d e materiaal verder verkleind e n w o r d e n d e fragmenten afgerond,

E e n doline is e n k e l e m e t e r s tot e n k e l e h o n d e r d e n m e t e r s in d o o r s n e d e ; e e n d o l i n e v a n grotere afmetingen heet e e n polje. Doline en polje b i e d e n vaak d e enige mogelijkheden tot l a n d b o u w in d e veelal kale e n d r o g e k a l k g e b i e d e n . In d e d o l i n e w o r d e n z a n d e n klei s a m e n g e s p o e l d d i e altijd w e l in g e r i n g e h o e v e e l h e d e n in d e kalk a a n w e z i g zijn e n d i e achterblijven als d e kalk oplost.

- met b e h u l p v a n het m e e g e v o e r d e materiaal w o r d e n v a s t e g e s t e e n t e n v a n het a a r d o p p e r v l a k a f g e s l e p e n ,

K a l k lost o p in regenwater d o c h kan e v e n s n e l uit d e o p l o s s i n g w e e r neerslaan als er water v e r d a m p t D e reactie verloopt d a n a n d e r s o m als bij het o p l o s s e n : Ca[HCC>3]2 C a C 0 3 + H 0 + CO2. Dit w o r d t g e d e m o n s t r e e r d a a n d e afzettingen v a n kalksinter of travertijn uit het w a r m e water v a n e e n bron in e e n k a l k s t e e n g e bied. 2

D a a r n a a s t vindt k a l k s i n t e r v o r m i n g o p grote s c h a a l plaats in w a r m e g e b i e d e n o p a a r d e w a a r regenwater met o p g e l o s t e kalk loopt o v e r het g e s t e e n t e o p p e r v l a k dat vlak v o o r e e n regenbui n o g w e r d b e s c h e n e n d o o r d e telle z o n : het water v e r d a m p t o p het w a r m e g e s t e e n t e en er slaat kalksinter neer a a n het o p p e r vlak. Z o o n t s t a a n d e z o g e n o e m d e caliche-afzettingen: korsten v a n kalksinter d i e grote g e b i e d e n b e d e k k e n , o n d e r m e e r in d e mediterrane l a n d e n . Hulp van

organismen

O o k het leven helpt m e e a a n d e v e r w e r i n g v a n g e s t e e n t e n ; v e e l o r g a n i s m e n s c h e i d e n z u r e n af d i e het g e s t e e n t e a a n t a s t e n . E e n s p e c t a c u l a i r v o o r b e e l d v a n d e kracht v a n e e n teer p l a n t e n worteltje is het grote rotsblok dat g e s p l e t e n is d o o r e e n b o o m wortel. W e h e b b e n uitgebreid a a n d a c h t b e s t e e d a a n v e r w e r i n g s p r o c e s s e n o m d a t d e resultaten v a n v e r w e r i n g in d e natuur o p vele p l a a t s e n heel illustratief te zien zijn. D a a r n a a s t k u n n e n w e o o k a a n d o o r d e m e n s g e b o u w d e k u n s t w e r k e n d e invloed v a n verwerende krachten bemerken. T e z a m e n met d e t w e e d e serie v a n afbrekende k r a c h t e n d i e hiero n d e r a a n d e o r d e k o m e n w o r d t het overgrote d e e l v a n d e l a n d s c h a p p e n o p a a r d e g e v o r r n d . Verwering en erosie b e h o r e n tot d e m e e s t a a n s c h o u w e l i j k e e n begrijpelijke g e o l o g i s c h e p r o c e s s e n .

Erosie D o o r d e v e r w e r i n g s p r o c e s s e n ontstaat e e n grote variatie a a n a f b r a a k p r o d u c t e n : v a n huizengrote b r o k k e n g e s t e e n t e tot z e e r fijne slibdeeltjes die in water z w e v e n ; zelfs w o r d t e e n d e e l v a n de aardkorstgesteenten opgelost. D e v e r w e r i n g s p r o d u c t e n blijven niet liggen o p d e plaats w a a r zij o n t s t a a n , er is e e n v e e l h e i d v a n k r a c h t e n o p het a a r d o p p e r v l a k a a n het w e r k d i e het materiaal o p n e m e n , v e r v o e r e n , sorteren e n tegelijkertijd v e r k l e i n e n . D e t r a n s p o r t e r e n d e k r a c h t e n zijn: d e w a a i e n d e w i n d , het s t r o m e n d e water en het v o o r t s c h u i v e n d e ijs. E e n belangrijke aandrijvende kracht v o o r d e laatste t w e e t r a n s p o r t e r s is d e z w a a r t e k r a c h t , d i e zijn v e r v o e r e n d w e r k o o k alleen doet. Tijdens het v e r v o e r w o r d e n d e b r o k s t u k k e n v e r k l e i n d en afgerond, o n d e r m e e r d o o r d a t zij t e g e n elkaar a a n b o t s e n . Het t r a n s p o r t e r e n d e m e d i u m heeft d a a r n a a s t n o g e e n z e e r belangrijke functie: met zijn ' l a d i n g ' a a n m e e g e v o e r d e s t e n e n of z a n d k o r r e l s w o r d t het v a s t e g e s t e e n t e v a n het l a n d o p p e r v l a k w e g g e s l e p e n . A l l e e n met b e h u l p v a n d e z e ' t a n d e n ' kan d e rivier zijn kloofdal v o r m e n en d e gletsjer zijn U - v o r m i g e gletsjerdal.

14

- het afbraakmateriaal w o r d t w e g g e v o e r d e n d a a r d o o r krijgen d e v e r w e r e n d e k r a c h t e n d e m o g e l i j k h e i d tot verdere afbraak v a n d e g e s t e e n t e n v a n het l a n d o p p e r v l a k . N B : Er is e e n belangrijk o n d e r s c h e i d t u s s e n v e r w e r i n g en erosie: - v e r w e r i n g (de term verwijst naar d e invloed v a n het w e e r v e r w e r i n g ; in het E n g e l s is het duidelijk: weathering) z i c h ter plaatse, - e r o s i e (het 'eruit wegvreten')

voltrekt

gaat altijd met transport

gepaard!

- Water, de belangrijkste transporter Het o v e r het l a n d o p p e r v l a k s t r o m e n d e water n e e m t het l e e u w e n d e e l v a n het transport v a n afbraakmateriaal v o o r zijn rekening. Het water dat n a e e n regenbui als e e n film o v e r het o p p e r v l a k w e g l o o p t , z i c h in kleine s t r o o m p j e s v e r z a m e l t e n a a n groeit tot e e n m a c h t i g e rivier, voert afbraakmateriaal met z i c h m e e . Er w o r d e n grote b r o k k e n verplaatst in d e s n e l s t r o m e n d e bergbeek; d e grote, brede, traag s t r o m e n d e rivieren v a n het l a a g l a n d vervoeren fijn-zandig e n z e e r fijn-kleiig slib. D e t r a n s p o r t c a p a c i t e i t v a n e e n rivier is voornamelijk afhankelijk v a n d e h o e v e e l h e i d water. Het transport vindt plaats d o o r o p l o s s i n g , z w e v e n d in s u s p e n s i e , d o o r saltatie (springend) en rollend over de b o d e m . Rivieren zijn d e belangrijkste t r a n s p o r t e r s v a n afbraakmateriaal. Z u i v e r water, o o k al s t r o o m t het n o g z o hard, heeft vrijwel g e e n m o g e l i j k h e d e n tot het w e g s l i j p e n v a n g e s t e e n t e . A l l e e n water dat slib vervoert e n a l d u s ' g e w a p e n d ' is met d e ' t a n d e n v a n zijn l a d i n g ' is in staat g e s t e e n t e n af te slijpen. D e slijpende w e r k i n g v a n water n o e m t m e n corrasie.

- Zwaartekracht D e z w a a r t e k r a c h t m o e t eigenlijk in d e eerste plaats w o r d e n g e n o e m d , het is in veel g e v a l l e n d e eerste erosiefactor w a a r m e e veel fragmenten te m a k e n krijgen. D a a r n a a s t is het d e aandrijving v o o r a n d e r e e r o s i e k r a c h t e n : water en ijs s t r o m e n o n d e r invloed v a n d e z w a a r t e k r a c h t . G e s t e e n t e b r o k k e n d i e v a n e e n b e r g t o p of helling b e s c h i k b a a r k o m e n d o o r d e v e r w e r i n g vallen naar b e n e d e n e n o p dat m o m e n t is d e erosie al a a n het w e r k in d e v o r m v a n d e z w a a r t e k r a c h t . Tijdens het vallen of rollen s p r i n g e n er al fragmenten v a n z o w e l het v a l l e n d e r o t s b l o k als v a n r e e d s o p d e helling l i g g e n d e s t u k k e n af en z o w o r d t a a n alle voorwaarden voor een erosieproces voldaan. Z e e r belangrijk zijn d e z o g e n o e m d e hellingprocessen: alle m a t e riaal dat o p e e n helling ligt b e w e e g t z i c h hellingafwaarts. Dit g e b e u r t overal, o p d e hellingen v a n o n g e c o n s o l i d e e r d z a n d v a n d e U t r e c h t s e H e u v e l r u g en d e m a s s i e v e g e s t e e n t e m u r e n v a n d e H i m a l a y a . D e z e b e w e g i n g kan uiterst l a n g z a a m g a a n , er k u n n e n o o k p l o t s e l i n g grote m a s s a ' s materiaal v a n e e n helling afstorten. H e l l i n g p r o c e s s e n z o r g e n v o o r e e n v l a k k e r w o r d e n v a n hellingen in het l a n d s c h a p . Duidelijk z i c h t b a a r is d e b e w e g i n g v a n d e b o d e m l a a g , v a n d e v e r w e r i n g s l a a g , waarbij v a a k o o k het o n d e r l i g g e n d e v a s t e g e s t e e n t e w o r d t m e e g e n o m e n . Dit is d e kruip (creep) v a n d e b o d e m , z i c h t b a a r a a n het s c h e e f s t a a n v a n b o m e n en palen. E e n karakteristiek resultaat v a n d e c r e e p v a n met g r a s b e g r o e i d e hellingen is het ' r i m p e l e n ' v a n d e g r o n d , v a a k in d e v o r m v a n d e z o g e n o e m d e schapenpaadjes. Afb. 4 A .

z o w e l huizengrote s t u k k e n als uiterst fijn v e r m a l e n g e s t e e n t e (= gesteentemeel), alles d o o r elkaar en tegelijk. O o k v o o r het gletsjerijs geldt, o p d e z e l f d e wijze als v o o r water, dat zuiver ijs alleen w e i n i g kan uitrichten t e g e n het g e s t e e n t e w a a r het o v e r h e e n stroomt. D e intensieve s c h u r e n d e en slijpend e w e r k i n g v a n d e gletsjer w o r d t d a n o o k v e r z o r g d d o o r b r o k k e n g e s t e e n t e die d o o r het ijs w o r d e n m e e g e v o e r d en die over d e r o t s b o d e m s c h r a p e n . A f b . 5. Gletsjers en ijskappen h e b b e n e e n z e e r grote invloed o p het

Afb. 4. A. Resultaten van de kruip (creep); B (onder), de afschuiving (slumpbeweging).

Afb. 5. Glaciale vormen: gletsjerdalen.

l a n d s c h a p . H o e w e l het grote ijsdek v a n d e P l e i s t o c e n e ' U s t i j d ' r e e d s vele d u i z e n d e n jaren v e r d w e n e n is, t o n e n l a n d s c h a p s v o r m e n in N o o r d - E u r o p a e n rond d e g e b e r g t e g e b i e d e n in heel E u r o p a n o g altijd heel duidelijk d e s p o r e n v a n het ijs met d e ' U ' - v o r m i g e d a l e n en g l a d g e s l e p e n g e s t e e n t e n . Bij e e n snellere b e w e g i n g raakt het v e r b a n d uit d e g r o n d l a a g ; er o n t s t a a n s c h e u r e n en grote d e l e n k u n n e n d a n w e g z a k k e n langs l e p e l v o r m i g e b r e u k v l a k k e n . V a n d e kusten v a n Het K a n a a l tot d e zijkanten v a n e e n o p g e s p o t e n dijk v o o r e e n N e d e r l a n d s e w e g zijn d e z e z o g e n o e m d e s / u m p - b e w e g i n g e n te z i e n . A f b . 4 B . S p e c t a c u l a i r is het afstorten v a n grote m a s s a ' s g e s t e e n t e v a n e e n steile helling: d e bergstorting.

-Wind W i n d heeft e e n veel beperktere mogelijkheid tot transport d a n water, d e w i n d k a n alleen fijn z a n d en kleiner materiaal v e r v o e ren. W e l kan fijn stof z e e r h o o g d e lucht in g a a n en over e n o r m e afstanden v e r v o e r d w o r d e n . Het rode S a h a r a - s t o f bereikt e n k e l e m a l e n per jaar o o k N e d e r l a n d . Fijn z a n d w o r d t tot rond d e t w e e meter h o o g t e o p g e n o m e n en voornamelijk d o o r saltatie v o o r t b e w o g e n . K a m e e l en d r o m e d a r i s zijn z o groot dat z e v a n het grootste deel v a n het v o o r t s t u i v e n d z a n d g e e n last o n d e r v i n d e n . D e w o e s t i j n w i n d met zijn ' l a d i n g ' v a n fijn z a n d 'zandstraalt' rots e n e v e n b o v e n d e g r o n d . Z o ontstaat d e p a d d e s t o e l v o r m die karakteristiek is v o o r w i n d e r o s i e .

- Us; de gletsjer E e n gletsjer is e e n ijsstroom die o n d e r invloed v a n d e z w a a r t e kracht een helling af b e w e e g t . U s b e w e e g t z e e r l a n g z a a m m a a r is d a a r n a a s t w e l d e m e e s t effectieve e r o d e r e n d e kracht die er o p a a r d e bestaat. Het v o o r t s c h u i v e n d e ijs d u w t niet alleen het l o s s e materiaal v a n het a a r d o p p e r v l a k rigoreus w e g , z o a l s d e b o d e m met d e begroeiing, d e l o s s e s t u k k e n s t e e n die d o o r d e verwering uit d e v a s t e rotsformaties waren ontstaan, a l s m e d e het v e r w e e r d e g e s t e e n t e , m a a r o o k niet-verweerd, vers g e s t e e n t e : grote b r o k k e n w o r d e n losgewrikt langs d e d i a k l a z e n . Het ijs laat e e n kaal, g l a d tot gepolijst r o t s o p p e r v l a k achter, dat v a a k evenwijdig l o p e n d e g r o e v e n en k r a s s e n vertoont: gletsjerkrassen. D o o r het ijs w o r d e n e n o r m e h o e v e e l h e d e n materiaal v e r v o e r d ,

gea

december 2002, nummer 4

- De mens Z e e r korte tijd g e l e d e n , g e o l o g i s c h g e z i e n n o g ' v a n d a a g ' , is er e e n belangrijke v e r w e r i n g s k r a c h t b i j g e k o m e n die a a n z e t geeft tot d e m e e s t e intensieve, snelle en s p e c t a c u l a i r e e r o s i e p r o c e s s e n : d e m e n s . Z o a l s in alle b e m o e i e n i s s e n v a n d e m e n s met d e natuur gebruikt d e m e n s natuurlijke p r o c e s s e n of zet p r o c e s s e n in g a n g die z o n d e r zijn t u s s e n k o m s t z i c h o o k v o l t r e k k e n . Het grote v e r s c h i l is echter dat d e z e p r o c e s s e n d o o r d e m e n s w o r d e n v e r s n e l d , v a a k z o d a n i g dat d e natuur zijn grip o p het p r o c e s gaat kwijtraken. D e m e n s heeft in d e m e e s t e g e v a l l e n niet geleerd o m natuurlijke p r o c e s s e n te g e b r u i k e n o m o n t s p o o r d e a a r d s e o n t w i k k e l i n g e n w e e r in het gareel terug te b r e n g e n . E e n z e e r belangrijke factor v o o r e e n sterke t o e n a m e v a n d e erosie is o n t b o s s i n g in d e w a r m e r e k l i m a a t g e b i e d e n o p aarde, al d a n niet o m l a n d b o u w g r o n d of w e i d e n te verkrijgen. D o o r d e ontbossing wordt de bescherming van de b o d e m door de vegetatie w e g g e n o m e n . O n o o r d e e l k u n d i g grondbeheer, v a a k in c o m binatie met b e g r a z i n g d o o r s c h a p e n en geiten of o v e r b e g r a z i n g d o o r a n d e r v e e geeft d e s a s t r e u z e resultaten die o p z o v e e l plaats e n te zien zijn: d e g r o n d w o r d t w e g g e s p o e l d , er ontstaan i m p o s a n t e e r o s i e l a n d s c h a p p e n , d e z o g e n o e m d e badlands, en uiteindelijk k o m t d e kale r o t s b o d e m te v o o r s c h i j n . D o o r het verdwijnen v a n d e vegetatie wordt het klimaat extremer. Het regulerend effect v a n d e vegetatie o p regenval en t e m peratuur verdwijnt, het klimaat k a n d r o g e r w o r d e n o m d a t d e verd a m p i n g d o o r d e vegetatie w a g v a l t (dit is e e n belangrijke factor v o o r het v o c h t i g e klimaat in het t r o p i s c h oerwoud). E e n kaal l a n d o p p e r v l a k w o r d t o v e r d a g veel en veel heter d a n e e n b e g r o e i d e b o d e m , b e w e g i n g e n in d e atmosfeer w o r d e n d a a r d o o r sterker e n z o ontstaan er heviger buien die met n o g m e e r kracht d e g r o n d b e w e r k e n , w a a r d o o r d e a f s p o e l i n g alleen m a a r t o e n e e m t .

Landschapsvormen die door erosieprocessen ontstaan Dalvormen W e leerden het o p s c h o o l : e e n rivierdal heeft in d o o r s n e d e e e n

15

V - v o r m en e e n gletsjerdal e e n U - v o r m . D e eerste stelling is niet waar, d e t w e e d e s l e c h t s ten dele.

- Het rivierdal

Afb. 7. Vorming van een terrassenlandschap door telkens weer optredende insnijding en meandervorming.

E e n rivier s t r o o m t in e e n rivierdal; dit dal heeft d e rivier i n g e s n e d e n in het l a n d o p p e r v l a k , D e v o r m v a n e e n rivierdal wordt in het a l g e m e e n a a n g e d u i d als e e n V - v o r m , met veelal rechte hellingen die e e n hoek m a k e n v a n rond d e 3 0 ° als d e g r o n d z a c h t is en die v e e l steiler k u n n e n zijn als er h a r d e r o t s b o d e m in d e d a l h e l lingen a a n w e z i g is. W a a r d e w a n d e n v a n het dal in e e n punt bije e n k o m e n stroomt d e rivier in zijn b e d d i n g . Het z a l niet moeilijk zijn o m in te zien dat dit 'karakteristieke' V v o r m i g e rivierdal niet kan w o r d e n g e m a a k t d o o r d e rivier alleen. E e n rivier is s l e c h t s in staat o m e e n s m a l l e kloof met verticale w a n d e n uit te slijpen ter b r e e d t e v a n d e w a t e r l o o p zelf. D e v o r m i n g v a n e e n kloofdal is v o o r a l in g e b i e d e n met h a r d e rotsen fraai te z i e n . D e w a n d e n v a n d e A a r e - s c h l u c h t t o n e n d o o r d e g l a d d e , h o l - g e s l e p e n n i s s e n h o e het k o l k e n d e water d e kloof e e n s heeft u i t g e s l e p e n . ' K a r a k t e r i s t i e k e ' riviererosie beperkt z i c h d u s tot v o r m i n g v a n een verticale kloof. Dit hoeft niet e e n s in h a r d e rots te g e b e u r e n , o o k d e G e u l in Z u i d - L i m b u r g slijpt e e n kloof uit, al bereikt d e z e s l e c h t s e e n d i e p t e v a n t w e e meter v o o r dat d e w a n d e n i n z a k k e n . Het i n z a k k e n v a n d e w a n d e n v a n het G e u l d a l geeft d a n m e t e e n a a n wat d e belangrijkste factor v o o r d e v o r m i n g v a n het V - v o r m i g e dal is. D e V - v o r m ontstaat alleen met hulp v a n a n d e r e g e o l o g i s c h e v e r w e r i n g s - e n e r o s i e p r o c e s s e n , d u s d e hellingproc e s s e n , d.w.z.: d o o r a f s p o e l e n en i n z a k k e n v a n d e helling d o o r kruip, s l u m p i n g , a a r d v e r s c h u i v i n g , bergstorting, enz. Dit g e b e u r t z o w e l in z a c h t e g r o n d a l s o o k in harde g e s t e e n t e s e r i e s . D e taak v a n d e rivier is o m het v a n d e helling naar b e n e d e n s c h u i v e n d e e n rollende materiaal w e g te v o e r e n . E e n rivierdal ontstaat alleen als d e rivier kracht g e n o e g heeft o m z i c h in het l a n d o p p e r v l a k in te snijden. Dit is d u s e e n a l g e m e e n verschijnsel in g e b i e d e n met veel reliëf: in g e b e r g t e g e b i e d e n en h e u v e l l a n d e n . K o m t d e rivier uit in e e n vlak l a a g l a n d d a n v e r m i n dert d e s t r o o m s n e l h e i d . D e rivier heeft nu g e e n kracht m e e r tot verticaal insnijden. E e n belangrijke factor die het verdere v e r l o o p v a n d e riviererosie

bepaalt is, dat water e c h t e r nooit rechtuit stroomt, m a a r altijd gaat slingeren. Dit g e b e u r t in z o w e l verticale als in horizontale z i n . D e horizontale s l i n g e r b e w e g i n g v a n d e w a t e r s t r o o m zorgt v o o r wegslijpen v a n d e rivieroever o p b e p a a l d e p l a a t s e n . D e rivier zal zijn l o o p nu, in plaats v a n in verticale richting, in horizontale richting g a a n v e r l e g g e n d o o r te m e a n d e r e n . A f b . 6. D o o r d e v o r m i n g v a n m e a n d e r s ontstaat e e n b r e d e riviervlakte die vele tientallen kilometers b r e e d k a n w o r d e n . Tijdens het m e a n d e r e n verplaatst d e rivier v o o r t d u r e n d het s e d i m e n t v a n zijn m e a n d e r v l a k t e , z o a l s grind, z a n d of kleislib, en z o o n t s t a a n uitgestrekte p a k k e t t e n v a n riviersedimenten. E e n m e a n d e r g o r d e l ontstaat niet alleen in het m o n d i n g s g e b i e d v a n d e rivier. O o k elders in zijn s t r o o m g e b i e d kan d e rivier e e n o b s t a k e l o n t m o e t e n waardoor de hoogteverschillen w e g vallen, d e s t r o o m s n e l h e i d afneemt en - tijdelijk - d e insnijdende w e r k i n g stopt. O o k a c h t e r een dergelijk plaatselijk erosiebasisniveau kan d e rivier d a n e e n m e a n d e r g o r d e l v o r m e n . E e n v o o r b e e l d is d e brede meandergordel van de B o v e n r i j n s e vlakte ten z u i d e n v a n Frankfurt en M a i n z , w a a r d e Rijn d o o r het harde m a s s i e f v a n het Rijnleisteengebergte w e r d b e l e m m e r d in zijn insnijdingswerk.

Afb. 6. Landschapsvormen als resultaat van opheffing en riviererosie: A. Een landgebied met een rand van hard gesteente. B. Het gebied wordt opgeheven en de rivieren gaan zich insnijden. C. De hoofdrivier snijdt niet verder in en gaat meanderen. D. Het dal van de hoofdrivier en dat van enkele zijrivieren zijn meandervlakten geworden.

16

A l s d o o r b e w e g i n g e n in d e a a r d korst, z o a l s e e n opheffing v a n het vlakke gebied, de hoogteverschillen t o e n e m e n en d e rivier w e e r kracht krijgt o m in te snijden d a n k a n in d e m e a n d e r v l a k t e o p e e n lager niveau weer een meanderdal ontstaan. D e overblijfselen v a n d e vroegere

meandervlakte die nu als vlakke gedeelten aan d e randen van d e n i e u w e m e a n d e r v l a k t e a a n w e z i g zijn, heten rivierterrassen. Er zijn vele p l a a t s e n o p a a r d e b e k e n d w a a r e e n groot aantal t e r r a s s e n b o v e n elkaar v o o r k o m e n . M o o i e v o o r b e e l d e n v i n d e n w e o o k in N e d e r l a n d : d e t e r r a s s e n v a n d e M a a s e n d i e in het d a l v a n d e G e u l in Z u i d - L i m b u r g . A f b . 7. E e n m e a n d e r e n d e rivier is d u s t y p e r e n d v o o r e e n l a a g l a n d of voor een gebied met zeer weinig hoogteverschillen. Een m e a n d e r e n d e rivier in e e n d i e p d a l m e t steile hellingen is d u s e e n a b n o r m a l e situatie. T o c h k o m t dit veel voor: in d e Eifel d e Lieser; d e Rijn in het Rijnleisteengebergte; in d e A r d e n n e n e e n v a n d e fraaiste v o o r b e e l d e n : d e S e m o i s . D e z e rivieren s t r o o m d e n , g e o l o g i s c h g e z i e n z e e r kort g e l e d e n , n o g met b r e d e m e a n d e r s o v e r e e n vlak, l a a g l i g g e n d g e b i e d . Dit g e b i e d w e r d o p g e h e v e n e n w e l m e t e e n relatief grote s n e l h e i d . D e rivier kreeg g e e n g e l e g e n h e i d o m z i c h a a n te p a s s e n e n k o n

Glaciale landvormen W a n n e e r e e n grote ijskap e e n l a n d o p p e r v l a k b e d e k t z a l het ijs dit a f s c h a v a n tot o p d e harde r o t s b o d e m . H e t l a n d o p p e r v l a k krijgt e e n g o l v e n d karakter: h a r d e g e s t e e n t e n s t e k e n a l s afger o n d e bulten o m h o o g , z a c h t e formaties w o r d e n tot grote d i e p t e uitgeslepen. E e n l a n d s c h a p d a t o n d e r het ijs v a n d a a n k o m t heeft e e n z e e r o n r e g e l m a t i g e v o r m ; d e d o o r het ijs u i t g e s l e p e n d e p r e s s i e s w o r d e n g e v u l d met water e n z o o n t s t a a n d e z e e r o n r e g e l m a t i g e m e r e n g e b i e d e n v a n d e l e n v a n S c a n d i n a v i ë , het n o o r d e n v a n P o l e n , het n o o r d w e s t e n v a n R u s l a n d , e n z . O o k d e grote meren v a n Z w i t s e r l a n d zijn d o o r gletsjertongen u i t g e s l e p e n kuilen in het landoppervlak. E e n gletsjer die d o o r e e n rivierdal o m l a a g s t r o o m t verandert dit dal sterk v a n v o r m , het V - v o r m i g e rivierdal d a t vrij steile, rechte hellingen vertoont z a l , naast verdiept, v o o r a l sterk v e r b r e e d w o r d e n e n d e t y p e r e n d e kettingvorm krijgen. O m d a t d e e r o s i e m o g e l i j k h e d e n v a n d e gletsjer sterk afhangen v a n d e dikte v a n d e ijsstroom, z a l e e n kleine zijgletsjer nooit z o d i e p in het l a n d o p p e r v l a k insnijden a l s e e n grote hoofdgletsjer. D e zijgletsjer k o m t d a n o o k v a a k o p e e n veel h o g e r niveau in het h o o f d d a l uit. Dit verschijnsel v a n d e z o g e n o e m d e ' h a n g e n d e d a l e n ' is karakteristiek v o o r e e n g l e t s j e r l a n d s c h a p ; het v e r s c h i j n sel z a l bij e e n rivier vrijwel nooit o p t r e d e n . Z i e afb. 5. E e n kleine gletsjer die t e g e n e e n r o t s w a n d a a n blijft zitten, z a l d e z e w a n d uitslijpen. Hierbij ontstaat e e n z e e r steile nis in e e n r o t s w a n d , w a a r v a n het hogere g e d e e l t e v a n d e helling z e e r steil en v a a k verticaal is. A a n d e onderzijde v a n d e nis is v a a k e e n d e p r e s s i e g e v o r m d e n is v a a k e e n w a l a a n w e z i g v a n d o o r d e gletsjer n e e r g e l e g d p u i n . A c h t e r d e z e w a l k a n water blijven s t a a n en z o v o r m t z i c h in d e z e z o g e n o e m d e kaarnis of cirque e e n kaarmeertje; d e c i r q u e of kaarnis w o r d t g e v o r m d d o o r d e kaargletsjer. A f b . 9 geeft e n k e l e fasen v a n d e z e o n t w i k k e l i n g weer.

Afb. 8. Ingesneden meanders in een hoogvlakte.

niet a n d e r s d a n z i c h , m e t zijn b e s t a a n d e l o o p , insnijden in het oprijzende v l a k k e l a n d . Dit is b e p a a l d e e n w e i n i g efficiënte zaak: d e rivier m o e t o n n o d i g veel materiaal w e g s l i j p e n d o o r zijn veel te lange k r o n k e l l o o p . Dat d e rivier n o g kort g e l e d e n over e e n vlakte s t r o o m d e is in d e g e n o e m d e g e b i e d e n v a a k te z i e n : a l s m e n in d e A r d e n n e n uit e e n i m p o s a n t d i e p rivierdal o m h o o g klimt kijkt m e n uit over e e n vlak l a n d s c h a p . Dit is d a n d e rest v a n e e n l a n d o p p e r v l a k dat, veelal n o g in het jongere d e e l v a n het Tertiair, o p e e n veel geringere h o o g t e lag e n tijdens d e a f g e l o p e n paar miljoen jaar is o p g e h e v e n , tot vele h o n d e r d e n m e t e r s h o o g t e . A f b . 8.

E e n r o t s b o d e m w a a r o v e r e e n gletsjer heeft g e s t r o o m d vertoont afgeronde v o r m e n , heuvels v a n h a r d e g e s t e e n t e n zijn g l a d e n afgerond. D e z e h e u v e l s h e b b e n s o m s e e n langgerekte v o r m , d e lengteas loopt evenwijdig met d e s t r o o m r i c h t i n g v a n het ijs, d e voorzijde v a n d e rotsbuit (dus d e richting w a a r v a n d a a n het ijs k w a m aanstromen) is g l o o i e n d ; a a n d e achterzijde k a n het ijs g e s t e e n t e b r o k k e n w e g r u k k e n e n k a n e e n ruwe, b r o k k e l i g e steilw a n d o n t s t a a n . Dit is e e n roche moutonnée. Afb. 10.

- Het gletsjerdal Het gletsjerdal w o r d t g e m a a k t d o o r d e gletsjer zelf: het toont g l a d d e , steile, g e s l e p e n w a n d e n e n e e n gelijkmatig r o n d l o p e n d e b o d e m . V o r m e n w a n d e n v a n het d a l w o r d e n g e m a a k t d o o r het s c h u r e n v a n het ijs met s t u k k e n g e s t e e n t e langs d e w a n d e n . V a a k is het verschil m e t d e w a n d e n b o v e n d e - vroegere - ijsstroom duidelijk: d a a r zien w e ruwe v o r m e n d o o r d e v o r s t v e r w e r i n g . Diepte e n grootte v a n het gletsjerdal zijn e v e n r e d i g m e t d e grootte v a n d e gletsjer. Veel gletsjerdalen h e b b e n g e e n e c h t e U-vorm, maar een ondiepe komvorm. D e a a n d u i d i n g kettingprofiel v o o r d e vers c h i l l e n d e v o r m e n v a n d o o r s n e d e n v a n gletsjerdalen is d a n o o k m e e r o p zijn plaats.

gea

december 2002, nummer 4

Afb. 9. Ontwikkelingsfasen van een gletsjerdal

17

Afb. 10. Roche

moutonnée

Een steile of vlakkere dalhelling? Het klimaat is in sterke m a t e b e p a l e n d v o o r d e v o r m v a n helling e n : z a c h t g l o o i e n d of steil. In e e n v o c h t i g klimaat, w a a r veel regen gelijkmatig valt, z o a l s in e e n g e m a t i g d klimaat, is d e b o d e m tot grote d i e p t e met w a t e r v a r z a d i g d en z a l het kruipen v a n d e b o d e m e e n z e e r belangrijk p r o c e s zijn. D o o r d e s m e r e n d e w e r k i n g v a n het vele water t u s s e n korrels en fragmenten v a n d e g r o n d l a a g k a n d e z e o v e r e e n groot g e b i e d ' u i t l o p e n ' en een z e e r v l a k k e helling v o r m e n , w a a r d o o r e e n g o l v e n d l a n d s c h a p ontstaat met z w a k g l o o i e n d e helling e n . E e n v o o r b e e l d v a n dit t y p e v a n l a n d s c h a p s o n t w i k k e l i n g geeft d e serie figuren v a n afb. 1 1 . D e n u d a t i e in d e g e m a t i g d e k l i m a a t z o n e voltrekt z i c h d a n o o k g r o t e n d e e l s d o o r het gelijkmatig verlagen v a n d e h e l l i n g s h o e k v a n hellingen.

In e e n w a r m , v o c h t i g , t r o p i s c h klimaat is d e c h e m i s c h e v e r w e ring z e e r belangrijk en z a l e e n d i k k e laag v a n sterk v e r w e e r d g e s t e e n t e o n t s t a a n . D o o r het e n o r m v o c h t i g e klimaat z o u v e r w a c h t m o g e n w o r d e n dat o o k hier d e kruip z e e r belangrijk is en dat er e e n g l o o i e n d l a n d s c h a p ontstaat. T o c h g e v e n vele g e b i e d e n in d e t r o p e n s o m s e e n uiterst sterk reliëf te zien d o o r dat w e g s p o e l e n v a n het v e r w e r i n g s m a t e r i a a l d o o r d e grote regenval overheerst b o v e n d e kruip. D e A n d e s is e e n karakteristiek v o o r b e e l d . In e e n m e e r aride klimaat, bijvoorbeeld het mediterrane klimaat en dat v a n woestijnen, valt regen in korte, m a a r uiterst hevige stortbuien. Hier dringt het regenwater nauwelijks of niet in d e uitg e d r o o g d e b o d e m en verdwijnt vrijwel alle regenwater d o o r w e g s t r o m e n o v e r het o p p e r v l a k . S l e c h t s e e n d u n n e , l o s s e o p p e r v l a k t e l a a g w o r d t w e g g e s p o e l d e n met d e grote s n e l h e d e n v a n s t r o m i n g blijven d e hellingen steil; verlagen v a n d e hellingsh o e k d o o r kruip k o m t w e i n i g of niet voor. D e n u d a t i e voltrekt z i c h in e e n dergelijk klimaat d o o r d a t d e steile hellingen z i c h evenwijdig aan z i c h z e l f v e r p l a a t s e n . Dit w o r d t w e l a a n g e d u i d als het parallelle-wand erosietype. V o o r b e e l d e n zijn te zien in baoVanaf-landschappen v a n d e landen rond d e Middellandse Zee.

Steilwanden E e n s t e i l w a n d is e e n z e e r steil hellende tot l o o d r e c h t e , veelal kale r o t s w a n d die e e n h o o g t e k a n bereiken v a n vele h o n d e r d e n meters. V o o r b e e l d e n v a n s t e i l w a n d e n v i n d e n w e a a n klifkusten, m a a r zij k o m e n o o k o p veel a n d e r e p l a a t s e n o p a a r d e voor. E e n s t e i l w a n d ontstaat in het a l g e m e e n w a a r e e n z a c h t e laag b e d e k t w o r d t d o o r e e n harde g e s t e e n t e l a a g . D e o n d e r l i g g e n d e laag z a l sneller eroderen, w a a r d o o r d e hardere b o v e n l i g g e n d e laag o n d e r g r a v e n w o r d t en er d e l e n instorten; z o z a l een steile g e s t e e n t e m u u r o n t s t a a n . D e v o r m i n g v a n d e steile w a n d kan w o r d e n b e v o r d e r d d o o r het v o o r k o m e n v a n vele verticale barsten in het g e s t e e n t e , d e diaklazen. V o o r d e v o r m i n g v a n d e s t e i l w a n d is het e c h t e r niet altijd n o d i g dat er e e n o n d e r l i g g e n d e z a c h t e r e laag a a n w e z i g is. A a n d e kust is het d e b r a n d i n g die e e n g e s t e e n t e l a a g kan o n d e r g r a v e n . E e n v o o r w a a r d e v o o r het blijven b e s t a a n v a n het kustklif is w e l dat het g e s t e e n t e p u i n dat v a n het klif neerstort d o o r z e e s t r o m i n g e n w o r d t w e g g e v o e r d . Dit geldt o o k v o o r e e n s t e i l w a n d e r g e n s in het b i n n e n l a n d . O o k hier geldt als v o o r w a a r d e v o o r het v o o r t b e s t a a n v a n d e s t e i l w a n d dat d e rivier a a n d e b a s i s v a n d e w a n d het d o o r instorting a a n g e v o e r d e materiaal k a n blijven afvoeren. A n d e r s z a l d e s t e i l w a n d v e r a n d e r e n in e e n g l o o i e n d e helling. A l s e e n vlak l i g g e n d e harde laag a a n alle kanten o n d e r g r a v e n w o r d t ontstaat e e n berg met e e n platte t o p die a a n alle kanten o m r i n g d w o r d t d o o r s t e i l w a n d e n ; dit is e e n mesa of tafelberg. A f b . 12.

Afb. 12. Een mesa of tafelberg.

Afb. 11. Ontwikkeling van een opgeheven erosievlakte (A) tot een nieuwe erosievlakte op een veel lager gelegen niveau (E).

18

A l s het l a a g p a k k e t helt d a n z a l er e e n berg o n t s t a a n die a a n é é n kant e e n s t e i l w a n d vertoont terwijl d e a n d e r e zijde e e n v l a k k e helling heeft die min of m e e r o v e r e e n k o m t met d e helling v a n d e g e s t e e n t e l a a g zelf. Dit is een cuesta. E e n b e k e n d c u e s t a - l a n d s c h a p v i n d e n w e in N o o r d o o s t - F r a n k r i j k , w a a r lagen uit d e J u r a met e e n geringe helling naar het z u i d w e s t e n hellen; d e rivieren die hier in noordwestelijke richting s t r o m e n , z o a l s d e M a a s , h e b -

Afb. 13. Verticaal profiel van een cuesta-landschap, met subsequente rivier; deze stroomt evenwijdig aan de strekking van de gesteentelagen.

g e b i e d e n waren afgesleten. V o o r m o o i e , duidelijke v o o r b e e l d e n h o e v e n w e niet ver v a n huis te g a a n : bijvoorbeeld d e A r d e n n e n (een e n k e l e h o n d e r d e n m e t e r s o p g e h e v e n s c h i e r v l a k t e met inges n e d e n m e a n d e r s ) en B r e t a g n e (enkele tientallen m e t e r s o p g e h e v e n abrasievlakte). In veel v a n d e g e b i e d e n met d e z e l a n d s c h a p s s t r u c t u u r in E u r o p a k o m e n d e l e n v a n d e afgesleten r o m p v a n vroegere g e b e r g t e n a a n d e o p p e r v l a k t e , z o a l s bij d e b o v e n g e n o e m d e v o o r b e e l d e n delen v a n het C a r b o n i s c h e V a r i s c i s c h e gebergte.

b e n e e n dal met e e n steile westelijke d a l w a n d en e e n veel g e r i n gere helling v a n d e oostelijke d a l w a n d . D e oostelijke d a l w a n d wordt min of m e e r g e v o r m d d o o r e e n laagvlak, dit wordt e e n dip slope g e n o e m d . A f b . 13.

Landschapsontwikkeling in de tijd Het o p p e r v l a k v a n d e c o n t i n e n t e n krijgt zijn v o r m e n r i j k d o m g r o t e n d e e l s d o o r d e w e r k i n g v a n verwering en erosie. L a n d s c h a p s v o r m e n v e r a n d e r e n in d e l o o p v a n d e tijd d o o r d e d o o r g a a n d e a f b r a a k p r o c e s s e n . W e h e b b e n g e z i e n h o e bijvoorbeeld e e n rivierdal z i c h o n d e r e e n b e p a a l d klimaat in d e l o o p v a n d e tijd ontwikkelt. In het a l g e m e e n zullen in d e l o o p v a n d e tijd s c h e r p e t o p p e n afgerond w o r d e n en reliëfverschillen verdwijnen. Het l a n d s c h a p wordt v l a k k e r en d e v o r m e n glooiender. D e g e m i d d e l d e h o o g t e v a n het l a n d o p p e r v l a k wordt s t e e d s lager. E e n l a n d s c h a p w a a r v a n d e v o r m i n g - g e o l o g i s c h g e z i e n - kort g e l e d e n is b e g o n n e n , zal rivierkloven, steile hellingen en s c h e r p e rotspieken vertonen. Dit wordt e e n 'jong' l a n d s c h a p g e n o e m d . A l s v e r w e r i n g s - en e r o s i e p r o c e s s e n lang voort k u n n e n g a a n , bijv o o r b e e l d e n k e l e miljoenen jaren, ontstaat een z w a k g o l v e n d l a n d s c h a p met uitgestrekte riviervlakten die b e s t a a n uit b r e d e m e a n d e r g o r d e l s . E e n dergelijk l a n d s c h a p wordt e e n ' o u d ' l a n d s c h a p g e n o e m d . Er zijn v e r s c h i l l e n d e t y p e n v a n o u d e l a n d s c h a p p e n . D e z e zijn v o o r e e n belangrijk d e e l afhankelijk v a n het klimaat. D e m o g e l i j k h e d e n zijn: - peneplain met monadnock: e e n z w a k g o l v e n d e erosievlakte met e e n e n k e l e grotere heuvel die uit dit v l a k k e l a n d s c h a p o m h o o g steekt. E e n p e n e p l a i n is het overblijfsel v a n e e n g e a c c i d e n t e e r d l a n d s c h a p d o o r d e erosiewijze in een g e m a t i g d , v o c h t i g klimaat. In dit klimaat zijn creep en slumping de belangrijkste h e l l i n g p r o c e s s e n . - pediplain: een u i t g e s p r o k e n vlak l a n d s c h a p tot s o m s o p v a l l e n d e i n d e l o z e vlakte. Er k o m e n v e r s p r e i d e heuvels of bergen v o o r met steile hellingen of b e g r e n s d d o o r s t e i l w a n d e n . Dit is een restberg of getuigenisberg. Deze getuigt v a n het vroeger z o v e e l h o g e r g e l e g e n v e r d w e n e n l a n d o p p e r v l a k . D e z e l a n d s c h a p s v o r m is een resultaat v a n e e n eros i e p r o c e s waarbij hellingen steil blijven en z i c h evenwijdig a a n zichzelf blijven verplaatsen; het verschijnsel is karakteristiek v o o r een aride klimaat. - panplain: d e z e bestaat uit a a n e e n g e g r o e i d e riviervlakten. - abrasievlakte: e e n o p v a l l e n d vlak, a f g e s c h a a f d g e b i e d ontstaat o o k d o o r d e w e r k i n g v a n g o l v e n en z e e s t r o m i n g e n vlak o n d e r het z e e w a t e r o p p e r v l a k , d u s in z e e r o n d i e p water. E e n n i e u w e c y c l u s v a n l a n d s c h a p s v o r m i n g kan b e g i n n e n als e e n erosievlakte (een p e n e p l a i n , p e d i p l a i n , abrasievlakte) wordt o p g e h e v e n . D a n o n t s t a a n er h o o g t e v e r s c h i l l e n , d e rivieren g a a n sneller s t r o m e n en krijgen w e e r kracht o m z i c h in te snijden in het l a n d o p p e r v l a k . O o k v i n d e n w e v l a k k e p l a t e a u l a n d s c h a p p e n waarin v e r s p r e i d rivierdalen v o o r k o m e n met v a a k steile hellingen. D e z e rivieren k u n n e n een vrij rechte l o o p h e b b e n . Dit wijst o p e e n vlak g e b i e d dat uit z e e oprijst en w a a r d e rivieren k u n n e n b e g i n n e n a a n hun e r o d e r e n d e w e r k z o n d e r dat zij g e h i n d e r d zijn d o o r een vroegere l o o p . D a a r n a a s t k u n n e n d e z e rivieren in e e n d i e p , m e a n d e r v o r mig dal in het plateau zijn i n g e s n e d e n . D e z e v o r m is duidelijk g e d i c t e e r d d o o r d e l o o p v a n d e rivier t o e n hij n o g o p het erosievlak s t r o o m d e en geeft d u s aan dat het g e b i e d e e n l a n d g e b i e d w a s dat w e r d o p g e h e v e n . In E u r o p a v i n d e n w e vele v o o r b e e l d e n v a n o p g e h e v e n a a r d k o r s t s t u k k e n die v ó ó r het m o m e n t v a n opheffing tot v l a k k e

gea

december 2002, nummer 4

Samenstelling en temperatuur van aardkern berekend Over de aardkern is nog steeds weinig bekend. Het is zelfs pas z o ' n 90 jaar geleden dat, dankzij geofysisch onderzoek, duidelijk werd dat er een aardkern bestaat. Nu weten we, ook weer dankzij de interpretatie van de schokgolven die bij grote en diepe aardbevingen ontstaan, dat er een vaste binnenkern is en een vloeibare buitenkern. De samenstelling daarvan is, evenals de daar heersende temperaturen, echter nog steeds een punt van discussie. Wel wordt sinds een jaar of vijftig algemeen aangenomen dat de kern voornamelijk uit ijzer bestaat, met een veel kleinere hoeveelheid (10-12%: alle percentages zijn in moles) nikkel. Daarnaast moeten er nog diverse andere 'verontreinigingen' in de kern voorkomen, want de dichtheid van de binnenkern - zoals die seismisch wordt g e ï n t e r p r e t e e r d - is z o ' n 2 - 3 % lager dan voor zuiver ijzer, en de dichtheid van de buitenkern is daarvoor zelfs z o ' n 5-10% te laag. Aardwetenschappers en fysici van het University College in Londen hebben nu een berekeningsmethode uitgevoerd (een zogeheten ab initio berekening) voor de thermodynamische functies voor zowel de binnen- als de buitenkern, uitgaande van verschillende ijzerlegeringen in de kern. Door te kijken welke berekeningen resultaten opleveren die overeenstemmen met de bekende gegevens, konden ze vaststellen welke legeringen aanwezig moeten zijn. Rekening houdend met de druk ter plaatse konden ze vervolgens ook de temperatuur op de grens tussen binnen- en buitenkern berekenen, uitgaande van de vrij algemeen aanvaarde hypothese dat de vloeibare buitenen de vaste binnenkern vele honderden miljoenen jaren nodig hebben gehad om zich als zodanig los van elkaar te ontwikkelen. In principe is het aantal legeringen in de aardkern natuurlijk onbeperkt, wat ook tot een oneindig groot aantal berekeningen zou leiden. Daarom hebben de onderzoekers gebruik gemaakt van gegevens die bekend zijn over de samenstelling van andere hemellichamen, en die gegevens gecombineerd met wat er bekend is over de aardgeschiedenis. Z e kwamen daarbij tot de conclusie dat de 'verontreinigingen' vooral moeten bestaan uit zwavel, zuurstof en silicium. Met de waarschijnlijk vrijwel verwaarloosbare hoeveelheden koolstof en waterstof in de kern hebben ze bij hun berekeningen geen rekening gehouden. Dit type berekeningen vraagt namelijk enorm veel rekencapaciteit. Het resultaat van hun berekeningen is dat de temperatuur op de grens tussen binnen- en buitenkern z o ' n 5600 K moet zijn. Verder blijkt eruit dat er in de buitenkern ongeveer 8% zuurstof aanwezig moet zijn en een iets grotere hoeveelheid zwavel en/of silicium. Zuurstof blijkt o m allerlei redenen een interessant bestanddeel. Z o lijkt dit element thermodynamisch niet even stabiel in binnen- en buitenkern. Daardoor verdwijnt er meer zuurstof uit de binnenkern dan zwavel en silicium (het zuurstofgehalte in de binnenkern is volgens de onderzoekers nog z o ' n 0,3%). Dat levert verschillen op die bijdragen aan de mede door de samenstelling bepaalde convectiestromen die zorgen voor het aardmagnetisch veld. Alfè, D., Gillan, M . J . & Price, G.D., 2002. Composition and temperature of the Earth's core constrained by combining ab initio calculations and seismic data. Earth and Planet. S c . Letters 197, p. 91-98. A . J . van Loon

19