LE2 Opbouw van de aarde

Question 1

In welke delen is de aarde opgedeeld?

Answer 1

Question 2

Wat zijn de 4 stappen in de elastic rebound theory?

Answer 2

a) Begin situatie
b) Vervorming zonder breuk
c) Breuk door spannings opbouw op een bepaald punt
d) Herpositionering van de gesteentes

Question 3

Wat is het verschil tussen een hypocentrum en een epicentrum.

Answer 3

Het hypocentrum is het centrum van het breukproces. Het epicentrum is het punt aan het aardoppervlak boven het hypocentrum.

Question 4

Hoe noemen we de golven die zich voortplanten in omringende gesteentes?

Answer 4

Seismische golven.

Question 5

Welke 4 seismische golf soorten kunnen we onderscheiden?

Answer 5

P-golf (ruimtegolf), S-golf (ruimtegolf), Love-gold (oppervlaktegolf) en Rayleigh-golf (oppervlaktegolf)

Question 6

Wat is het verschil tussen ruimtegolven en oppervlaktegolven.

Answer 6

Dit horen we al aan de naam. Ruimte golven planten zich voort in het inwedige van de aarde. oppervlakte golven langs of vlak onder het aardoppervlak.

Question 7

Hoe plant een P-golf zich voort?

Answer 7

Dit zijn longitudale golven, ze bewegen zich achtereenvolgend in dezelfde en tegengestelde richting. Ze gaan gepaard met volume verandering van de materie.

Question 8

Hoe plant een S-golf zich voort?

Answer 8

Dit is een transversale golf. De materie beweegt zich loodrecht op de voorplantingsrichting. Er is wel vormverandering maar geen volume verandering.

Question 9

Waar staat de aanduiding P en S voor als we het hebben over seismische golven?

Answer 9

De P staat voor primair en de S voor secundair. dit heeft te maken met hun voortppantingssnelheid.

Question 10

Hoe werkt een seismograaf?

Answer 10

Een zware massa wordt bevestigd aan een veer of een slinger. Door zijn grote traagheid volgt deze de massa van de aarde niet, maar het frame wel.

Question 11

Wat houdt wet van Hooke in?

Answer 11

De wet van Hooke zegt dat, de afwijking van een elastisch object (zoals een veer), recht evenredig is met de kracht.

Question 12

De aarde heeft een elastisch karakter, wat houdt dit in?

Answer 12

Wanneer er kracht uitgoefende wordt op een elastisch object vervormd deze, wanneer de kracht vedwijnt, verdwijnt ook de vervorming.

Question 13

Wat is het gevolg van de stijfheid- of schuifmodules?

Answer 13

Er treedt vormverandering op. Dit is vooral bij S-golven het geval door een soort schuifbewging.

Question 14

In vloeistoffen is de stijfheidsmodule gelijk aan 0, welke gevolgen heeft dit voor S-golven?

Answer 14

S-golven planten zich voort volgens de formule:

v_s = √u/p hieruit kunnen we zien dat dit resulteert in niks dus S-golven kunnen zich niet voortplanten in vloeistof.

Question 15

Wat gebeurt er als een golf een grensvlak raakt.

Answer 15

Dan wordt deze of wel teruggekaatst (gereflecteerd) of gedeltelijk gebroken (gerefracteerd).

Question 16

Hoe luidt de wet van Snellius?

Answer 16

De hoek van inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing.

Question 17

Wat is conversie van een seismische golf?

Answer 17

Wanneer een P- of S-golf niet alleen een gerfracteerde of gereflecteerde golf van de zelfde soort kan opleveren maar ook van de ander.

Question 18

Hoe drukken we de wet van snellius uit in formule?

Answer 18

sin i₁/v₁ = sin i₂/v₂

Question 19

Wat gebeurt er bij de refelctie methode voor het meten van de onderlaag?

Answer 19

Op meerdere ountern worden ‘‘schoten’’ afgevuurd. Met de looptijd van de resulterende golven kan de dichtheid van de het onderligende gesteente bepaald worden.

Question 20

Wat is belangrijk om te onthouden bij grensvlak golven?

Answer 20

Dat bij een grensvlak golf de golf zich na breking naar het onderliggend medium zich met een andere (soms sneller) snelhied voortplant v₂.

Question 21

Wat is het deflectiepunt?

Answer 21

De afstand tot het schotpunt S waar de gefracteerde golven en directe golven gelijktijdig aankomen.

Question 22

Eigentrillingen van de aarde welke 4 mogelijke trillingen kunnen we onderscheiden?

Answer 22

De aarde is een elastisch lichaam, er kunnen 4 mogelijke trillingen optreden:

a tegenover elkaar liggende aardhelften draaien ten
opzichte van elkaar
b uitzetting en inkrimping
c verplaatsing van het zwaartepunt
d van uitgerekt naar afgeplat (t.o.v. de polen)

Question 23

Wat houdt de term schaduwzone in?

Answer 23

Een bepaalde zone waar de seismische energie het aardoppervlak niet bereikt, doordat de aarde een vloeibare buitenkern heeft.

Question 24

Hoe ziet volume verandering in een P-golf in vaste stof?

Answer 24

Door de volumeveranderingen worden ook schuifbewegingen in het omringende materiaal geïnduceerd. Hierbij komt een nieuwe constante (c).

Question 25

Wat is de formule voor voortplantingssnelheid van een S-golf?

Answer 25

De wortel van de elasticiteitsconstante (stijfheidsmodulus μ) gedeeld door de dichtheid ρ. In vloeistoffen geldt μ=0; S-golven kunnen zich niet door vloeistof bewegen.

Question 26

Waarom is het verschil in aankomst tijd tussen P- en S-golven van belang?

Answer 26

(Ts - Tp). Van groot belang omdat het een directe maat is voor de afstand van het waarnemingsstation tot het epicentrum van de beving.

Question 27

Welke intervallen zijn te onderscheiden in de buitenste laag van de mantel?

Answer 27

1. Diepte: 100-200 km - lagesnelheidslaag. 2. Diepte: 380-400 km - toename seismische snelheden 3. Diepte: 650-700 km - snelle stijging vₚ en vₛ Snelheidstoenamen waarschijnlijk veroorzaakt door olivijn - spinel - oxiden.

Question 28

Wat is laterale heeterogeniteit?

Answer 28

Verschillen in samenstelling, structuur, temperatuur en dichtheid nabij de aardoppervlak. Het gevolg van de laterale verschillen is dat de snelheid van de seismische golven ook in laterale richting varieert.

Question 29

Beschouw de volgende hypothetische situatie: de aardkorst onder een continent is 35 km dik, met een uniforme, longitudinale snelheid v1 = 6,4 km s–1. De onderliggende mantel heeft een snelheid v2 = 8,0 km s–1. Hoe groot is de minimale afstand tussen het schotpunt en de seismograaf, waarvoor geldt dat de langs de Moho gerefracteerde golf als eerste P-golf aankomt?

Answer 29

De gevraagde afstand is de afstand tussen het schotpunt O en het deflectiepunt xd (opgave 2.2 en figuur 2.12). Hiervoor geldt:

Question 30

Wat gebeurt er op grond van het isostasieprincipe als een jong hooggebergte door erosie ‘afgesleten’ wordt?

Answer 30

Erosie van een gebergte, ongeacht of dit tijdens of na de opheffing plaatsvindt, leidt tot verlaging van de druk in de bovenmantel onder het gebergte. Hierdoor zal mantelmateriaal uit het omringende gedeelte van de mantel naar de plaats onder het gebergte ‘toestromen’ en zal de diepte van de wortel onder het gebergte afnemen. Bij voortdurende erosie zullen de diepere delen van de korst steeds verder worden opgeheven en uiteindelijk kan op deze manier de hele wortel verdwijnen. Het voormalige gebergte is nu vlak afgesleten en omhooggekomen, en vormt nu een hoogvlakte. Bij een dergelijke isostatische opheffing snijden de rivieren zich steeds dieper in (ze houden als het ware de opheffing bij) en ontstaan er scherpe rivierdalen in de hoogvlakte. Het Ardennen-gebergte levert een goed voorbeeld van een oud gebergte, waar zich dit proces heeft afgespeeld (en waar het waarschijnlijk nog steeds doorgaat); we zullen verderop in de cursus hier nog de nodige aandacht aan besteden.