Geologi
2005
Erik Cederberg
© Erik Cederberg 2005
Är jorden stendöd ?
Jorden är inte som det ser ut helt stendöd, i stället så förändras den ständligt, det tar bara lite längre tid än
när du växer eller än för en planta att gå från frö till jord.
Vulkanisk aktivitet, jordbävningar och andra processer formar hela tiden om vårat landskap, jordbävningarna river runt i naturen och förändrar den samtidigt som vulkanisk aktivitet och krockar mellan kontinentalplattorna skapar nya bergskedjor i sanma stund som väder och vind slipar ner andra till sand.
Jorden är i ständlig förändring och har så varit sedan urminnes tider, man har bara inte lagt märke till
det på samma sätt som man har gjort nu i modern tid när man har börjat undersöka jorden betydligt mera
nogrannt än förut. En sak som i sker här öppe hos oss i norden är vattuminskningen eller det för bra många
flera kända namnet landhöjningen, detta är en process där landet höjs upp eftersom att den var nerpressad
flera hundra meter under senaste istiden för 10000 år sedan, detta tar sverige numera igen genom att höja
sig med ca 0,5cm/år här i stockholmsområdet, i skåne höjer landet sig knappt längre och i norrland så höjer
det sig med dubbla farten mot här.
Detta kunde ske genom att jordskorpan inte är helt stel utan kan med tiden förändra sig till helt andra
former än från början, isens tryck pressade ihop landet under sig och när den smälte började landet höja sig
igen.
Jorden:
Vi vet egentligen inte vad jordens inre består av eftersom att ingen har kunnat undersöka det, det djupaste
borrhålet som existerar i dagens läge är 13,6km, detta borrades på ryska sidan av kolahalvön, efter detta djup
blev värmen och trycket så högt att borret bara vek sig.
Om man jämför jorden vid ett äpple med 6,3cm radie så skulle detta borhål knappt vara 0,1mm ner i skalet,
inte alls i närheten av jordens inre alltså, dock kan man med vetskap om jordens massa och med hjälp av
seismologiska mätningar dra slutsatser i vad jorden består av.
Som det ser ut i dag säger man att jorden består av detta:
Jordskorpan:
Djup:
Temp:
Konsistens:
Densitet
5-70km
börjar vid 6-7 grader och ökar med 3 grader/100m
Fast
2,6-3g/cm2
Manteln:
Djup:
Temp:
Konsistens:
Densitet:
ner till 2900km
800-2000c
Trögflytande
4-6g/cm2
Yttre kärnan:
Djup:
Temp:
Konsistens:
Densitet:
ner till 5000 km
2000-2300c
Flytande
9-11g/cm2
Inre kärnan:
Djup:
Temp:
Konsistens:
Densitet:
ner till 6300km
2300-5000c
Fast pga trycket
11-14g/cm2
Seismografiska mätningar:
Från en rörelse i jordskorpan sänds det ut två olika sorter av chockvågor, P-vågen, den primära vågen, som
går igenom det mesta, och S-vågen, den sekundära vågen som bara går igenom fasta bergarter.
Genom att mäta dessa vågor vid provsprängningar och hur vågorna förändras på sin väg genom jorden har
man kommit fram till hur djupt dom olika lagren ligger, eftersom att den yttre kärnan är flytande så passerar
inga S-vågor igenom den, den är helt enkelt för mjuk.
P-vågorna passerar dock genom den yttre kärnan utan problem och kommer ut på andra sidan.
På grund av dessa vågor kan man mäta
rörelser i jordskorpan med så kallade seismografer,
dessa fungerar genom att när en våg kommer så
hinner inte den fjäderupphängda tyngden med
resten av seismografen och ritar därför en kurva
(seismogram) över svängningarna på den snurrande
pappersrullen.
Här har vi ett seismogram från en seismograf, topparna vi ser är spåren efter
en jordbävning.
Jordens Yta:
Diagramet vi ser nedan, även kallat ett hypsometriskt diagram, visar hur jordens yta är fördelat på olika höjder.
Som man ser är mycket av jordens yta under vatten och av den ytan ligger det mesta på runt 5km djup,
av marken över havsnivån är det inte mycket som ligger mer än ett par hundra m.öh.
Jordbävningar:
Jordbävningar uppstår när kontinentalplattorna rör sig mot varandra.
Kontinentalplattorna kan röra sig mot varandra på olika sätt, här är några exempel:
När det är jordbävning kan det bildas vulkaner eftersom att marken spricker upp och magma sprutar upp
genom sprickorna
Olika Typer av jordbävningar:
Magmatiska bergarter:
Bowens Experiment
Bowen tog basalt och värmde upp den till den smälte helt, sedan hällde han den i en degel och lät den svalna
lite så att lite mineral utkristalliserade sig på degelns vägg sedan hällde han över basalten i en ny degel och
lät basalten svalna lite till, detta upprepades 4 ggr och i varje ny degel blev det ett eget mineral.
Dessa mineral utkristalliserades:
1.Olivin (finns i bergarten Dunit)
2.Pyroxen (finns i bergarten Gabbro)’
3.Antiboler (finns i andacit och diorit)
4.Fältspat, glimmer och kvarts (beståndsdelarna av granit)
Djup Bergart
Mellan Bergart
Yt Bergart
Basisk (< 52% kisel)
Gabbro
Diabas
Basalt
Intermediära (52-65% kisel)
Diorit
Porferit
Andecit
Sura (> 65% kisel)
Granit
Kvartsporfyr
Obsidan
Sedimentära bergarter:
Sedimentära Bergarter bildas på havets botten, sand från eroderade magmatiska bergarter pressas ihop under
högt tryck och med vattnets hjälp kittas kornen samman, värme kan påskynda processen.
Sediment
Sand
Lera
Kalk
Grus (kantigt)
Grus (runt
Vulkanaska
Bergart
Sandsten
Lerskiffer
Kalksten
Breccia
Konglumerat
Tuff
Finns Var ?
Fjällkedjan
Gotland, Öland, Skåne
Vulkanism:
Det finns två olika sorters vulkaner, sköldvulkanen och skiktvulkanen, vilken typ av vulkan som bildas beror
på vilken typ av magma som finns under.
Magmatyp:
Basaltisk Magma
Ryclitisk Magma
Färg
PH
Bergart
Metaller och Minreraler
Densitet
Viskositet
Mörk
Basisk
Basalt
Järn, Kalcium
2,9
Låg
Ljus
Sur
Granit
Kiseloxid, Aluminium
2,7
Hög
Vulkantyp
Sköldvulkan
Skiktvulkan
Skillnaden mellan dom olika vulkanerna blir formen och farligheten, sköldvulkanen har en rundare form
som byggs upp av lava som flyter ut på kanterna och bygger vidare på vulkanen, skiktvulkanen däremot
byggs upp av tjocka asklager som pressas ihop, detta ger en mycket toppigare form med en tydlig krater
högst upp.
Anledningen till att magman sprutar upp ur vulkanen är att det finns mycket olika gaser i magman, i huvudsak svaveloxid och koldioxid, som pga trycket är flytande. När trycket börar minska så expanderar gaserna
häftigt och kastar upp magma ur vulkanens krater i en reaktion som liknar att öppna en skakad läskburk.
Vad kommer ut ur vulkanen då ?
Magma (kallas lava så fort den kommer upp ur vulkanen)
Aska
Lapilli (större korn upp till centimeterstorlek)
Vulkaniska bomber (stelnad lava och stenar upp till en meter)
Obsedian (vulkaniskt glas)
Magmatiska bergarter (granit med flera)
Gaser (många olika)
Värme
Metamorfa bergarter:
Både Magmatiska och sedimentära bergater kan utsättas för tryck och värme, då omvandlas dom till, blir
hårdare och får en stänglig struktur som oftast är mer finkristallig.
I Metamorfa bergarter förstörs alla fossil.
Metamorfa bergarter kan bildas när bergskedjeveckning uppstår och den utsätts för högt tryck eller när
magma tränger igenom jordskorpan och utsätter omgivande berg för högt tryck och hög värme.
Magmatiska bergarter omvandlas till GNEJS, tillexempel grantit, ryolit, diabass med flera blir gnejs. Granit
ser ungefär ut som prickikorv, när den har omvandlats till gnejs får den en baconliknande struktur.
Sedimentära bergarter kan också förändras, till antingen metamorfa eller högmetamorfa bergarter.
Sediment
Sand
Kalk
Lera
Vulkanaska
Torv
Kåda
Bergart
Sandsten
Kalksten
Skiffer
Tuff
Basisk Lava
Brunkol
Bärnsten
Metamorf Bergart
Kvartsit
Marmor
Glimmerskiffer
Hälleflinta
Grönsten
Stenkol / Antracit
Härelbärnsten
Högmetamorf Bergart
Kvarts
Urkalk
Gnejs
Liptit
Gnejs
Diamant
Mineraler:
Mineraler är bergarternas byggstenar, tillexempel granit består av kvarts, fältspat och glimmer.
Vissa bergarter är undantag och består bara av en enda mineral, tillexempel marmor som består av kalcit.
För att skilja på mineral kan man undersöka färgen på lågan när man bränner den, man kan jämföra smak,
lukt, färg och densitet.
Dessa Faktorer tittar man på:
Färg
Lukt
Smak
Lyster
Lågfärg
Densitet
Hårdhet
Brottytor
Magnetism
Streckfärg
Kristallsymmetri
Strålning
UV-ljus
Moh´s hårdhetsskala:
Moh´s hårdhetsskala baserar sig på hur hårt materialet är att repa.
1: Kalk
2: Gips
3: Kalcit
4: flusspat
5: apatit
6: fältspat
7: kvarts
8: Topas
9: Korund
10: Diamant
1-2 kan repas av en nagel
1-5 kan repas av en kniv
6-10 kan repa fönsterglas
Färg kan variera:
Kvarts:
Genomskinlig -> Bergskristall
Mjölkfärgad -> Mjölkkvarts
Grå -> Rökkvarts
Lila -> Ametist
Rosa -> rosenkvarts
Svart -> Morion
Gul -> Citrin
Fältspat:
Vit -> Plagioklas
Rosa -> Oligoklas
Glimmer
Vit: Muskovit
Svart: Biotit
Bergarter färgas av spårämnen av olika metaller och mineral, tillexmpel koppar (grön) eller järn (röd).
Bergartscykeln:
Här nedanför ser vi ett diagram över bergartscykeln
Bergartscykeln går till såhär:
1.Magman finns inne i jorden och tar sig i bland upp genom jordskorpan.
2.Magman har tagit sig upp och kristalliserar sig till olika Magmatiska Bergarter.
3.Dom Magmatiska Bergarterna vittrar ner och eroderas ut i havet och bildar Sediment.
4.Sedimenten genomgår en tid av högt tryck och värme och med hjälp av vattnet kittas dom ihop i en
process som heter diagnes där dom blir till Sedimentära Bergarter.
5.Genom tryck och hög värme genomgår dom Sedimentära Bergarterna igenom en metamorfos och bildar
Metamorfa Bergarter.
6.Kontinentalplattorna krockar och trycker ner berg in i manteln så att det smälter.
Dock finns det massa genvägar, tillexempel kan alla bergarter åka med ner i manteln, inte bara dom
metamorfa, och dom magmatiska kan bli metamorfa direkt utan att vara sedimentära därimellan.
Exogena processer
Leder till Denudation (Blottande av jordytan)
Denudation kan delas in i:
Vittring:
När berget bryts ner i smådelar av mekaniska påfrestningar eller genom kemisk åverkan löses upp
Erosion:
När vittrat material transporteras iväg med vatten, vind eller is
Sluttningsprocessen:
Processen där berget rasar ihop av bla tyndkraften,visar sig i ras eller skred.
Vittring:
Hos oss har den mekaniska vittringen mest betydelse, när vatten fryser i bergets sprickor eller när rötter tar
sig in och spränger upp sprickorna.
Kemisk vittring är mest påtaglig i tropiska områden, det inträffar i huvudsak när en syra angriper kalksten
eller fältspat, syran neutraliseras av dom basiska bergarterna och koldioxid och kalkhaltigt vatten som när
det rinner ner i sprickor kan bilda stalagmiter och stalaktiter i underjordiska grottor.
Denna process är mer utbredd i varmare länder pga att syrans angrepp går mycket fortare i när det är varmt.
I så kallade karstlandskap som är kalkrika bildas det ofta många grottor och doliter (inrasade grottor).
Erosion:
Erosion är när material forslas bort via ett medium, tex vatten, vind eller is.
Under istiden forslade isen runt mycket jord och sten, dom ställen där det har blivit jordvallar kallas drumling om dom ligger med isens färdriktning och dom kallas da geere-morän om dom är i 90 graders vinkel
mot isens färdriktning, nästan alla kullar som inte är berg är sådana här moräner.
Iserosion är det som har påverkat vårat landskap mest, i dag är dock vattenerosionen mycket större.
Lärarens Kommentarer:
