TWIEOOS
voorbeeld examenvragen (in de klas gezegd)
H2: aardgeschiedenis
1. Geef overzicht aardgeschiedenis Hadeaan en eoarcheaan (2p) ⇒ 4,5-4Ga en 4-3,6
Ga
● Lithosfeer:
○ De oudste gedateerde materialen zijn detritische zirkoonkristallen van ongeveer
4,4 miljard jaar oud (West-Australië). Deze ontstonden in granitische gesteenten
en kwamen na ontmanteling in kwartsieten terecht. De aarde had toen dus
reeds een primitieve korst. Deze was vermoedelijk mafisch (laag silicagehalte)
maar kreeg rond 4 Ga continentale eigenschappen, waardoor sterk
kwartshoudende sedimenten konden afzetten.
● Atmosfeer:
○ Op het moment van accretie werd de planeet omhuld door gaswolken
(=primitieve atmosfeer). Deze verdwenen door zonnewinden en
accretiegebonden processen. Hierdoor ligt de concentratie van edelgassen
(i.v.m. elders in de kosmos) enorm laag. Dit bewijst dat de atmosfeer van
secundaire oorsprong is.
○ De oeratmosfeer bevatte 100-1000 maal meer CO2 dan het huidige gehalte.
Daarnaast kwam er ook CO,H2,N2, CH4, CCl voor door ontgassing van de
aardmantel en vulkanische erupties. (er was ook waterdamp) Ontgassing is het
vrijkomen van gassen uit gesmolten steenmassa’s door stollingsverschijnselen
(nu: spreidingsassen). Hedendaagse vulkanen hebben dezelfde aard en
samenstelling als primitieve vulkanen.
○ Door een enorm tekort aan zuurstof tijdens deze periodes, waren er enkel
reducerende reacties. Daardoor was er nog geen oxidatie van ijzermineralen.
○ De ozonlaag was eveneens nog niet gevormd, waardoor UV-stralen zeer intens
waren. Er vonden ook radioactieve verschijnselen plaats.
● Hydrosfeer:
○ Door afkoeling van de atmosfeer werd waterdamp meer tot water en ijs
omgezet, wat zorgde voor het ontstaan van rivieren, meren, zeeën en oceanen.
Dit zorgt voor een effect van nog extra afkoeling. In het eoarcheaan hadden de
oceanen een temperatuur van 80-100°C, een pH van 6 en bevatten hoge
koolzuur –en sulfaatconcentraties (wat zorgde voor die hoge pH).
○ Door oplossing van CO2 in oceanen kwam dit in het regenwater (met hoge pH)
terecht. Interactie van dit regenwater met gesteenten zorgde voor chemische
verwering (= zure regen), waardoor kalkstenen, dolomieten en mergels van
mariene oorsprong werden afgezet.
,● Onstaan van het leven:
○ De eerste stappen naar de vorming van leven ontstonden in het late eoarcheaan.
Een belangrijke theorie over het is de natuurlijke synthese van aminozuren m.b.v.
UV-stralen en elektrische ontladingen. (oersoep theorie)
Stanley Miller synthetiseerde aminozuren uit een mengsel van methaangas,
ammoniakgas, waterstofgas en waterdamp met behulp van elektrische ladingen.
○ Deze theorie werd afgewezen door het tekort aan zuurstof in de atmosfeer, maar
geeft wel het bewijs dat complexe moleculen gegenereerd kunnen worden uit
simpele ingedriënten. De gevormde aminozuren zullen door verhoging van
temperatuur (vulkanisch gebied) ontwateren en proteïneachtige structuren vormen.
Bij afkoeling ontstaan dan microsferen die lijken op levende cellen.
○ Het leven was vermoedelijk anaeroob en is waarschijnlijk ontstaan op/in de
zeebodem bij een spreidingsas (zonder O). Het zeewater dat via spleten en poriën
in de korst dringt wordt opgewarmd door warmte uit de mantel. Daardoor stijgt het
terug op met opgeloste bestandsdelen via “black smokers”. In deze leven primitieve
bacteriën van de energie die er vrijkomt door de reactie tussen water en de
opstijgende elementen. De bacteriën consumeren de elementen en laten de reactie
doorgaan in hun lichaam. De energie die vrijkomt gebruiken ze voor metabolisme.
Dit proces heet chemosynthese.
■ Factoren (waaraan voldaan wordt):
● Grote temperatuursvariatie
● Geen vrije zuurstof
● Grote hoeveelheid fosfor (essentieel voor metabolismen)
● Aanwezigheid nikkel en zink
● Kleien geschikt voor assemblage van grote organische moleculen
2. geef de definitie van proxy en illustreer met een voorbeeld
13C en 12C bij fotosynthese
16O en 18O bij orodiviciumglaciatie
3. Leg het zwavelvulkanisme op IO uit
Io heeft in plaats van sillicaatvulkanisme, zwavelvulkanisme. Deze vulkaanuitbarstingen gaan van 200-
300 km hoog (staat daar echt ni zoveek bij) w as wel veel bijgeschrven ik ben gewoon scheef
groetjes hanne
4. Iets van die meteorieten
● Chondrieten:
○ niet-gedifferencieerde stenige meteorieten (86% van alle meteorieten)
○ primitieve componenten uit ons zonnestelsel
○ Bevatten chondrules (10-15%), kleine druppelvormige insluitsels die tijdens de
vorming van het zonnestelsel (smeltvorming uit de gaswolk) zijn ontstaan.
○ Bestaan voornamelijk uit silicaten (pyroxeen + olivijn) en metalen + refractaire
insluitsels
○ referentiemateriaal (CHUR)
, ○ bv) Allende-meteoriet (mexico)
● Achondrieten:
○ gedifferencieerde stenige meteorieten (8% van alle meteorieten)
○ afkomstig uit mantel en korst)
○ breccie-achtige, heterogene structuur + basaltmeteorieten (eucrietne)
○ geen chondrules en vertonen vaak tekenen van differentiatie, wat betekent dat ze
zijn gevormd door gesmolten gesteenten.
■ manmeteorieten
■ marsmeteorieten
● 11 SNC (Chasignite (FR), Nakhite (EGYP), Sergottithe (IND))
● 1,3 Ga
● hydrothermale verwering → bewijs oceanische context +
microbiel leven op mars?
● Mesosiderieten
○ gedifferencieerde, gemengde meteorieten
○ breccie-achtige structuur
○ meerfasige oorsprong met complexe samenstelling (ijzer, basalt)
○ Ontstaan waarschijnlijk door botsingen en menging van metalen en gesteenten op
een planetoïde.
● Pallasieten:
○ gedifferencieerde, gemengde meteorieten
○ Bevatten grote kristallen van olivijn in een metalen matrix (meestal nikkel en ijzer).
○ Worden verondersteld afkomstig te zijn van de grens tussen de metalen kern en de
mantel van gesmolten planetoïden. (CMB)
● IJzermeteorieten:
○ gedifferencieerde, metallische meteorieten
○ Bij etsing met zuur komen de figuren van WIdmannstätten tevoorschijn.
○ Bestaan voornamelijk uit metalen zoals nikkel en ijzer (+ sporenelementen)
○ Zijn waarschijnlijk afkomstig van de metalen kernen van planetoïden
5. genese - evolutie - vernietiging van de lithosfeer
6. bewijzen voor vloeibaar water op mars
● 11 SNC marsmeteorieten (Achondrieten) met hydrothermale verwering (wijst op
oceanische context)
● CO2 ijskappen die permanent aanwezig zijn met seizoenale variabiliteit)
● Cryosmelt (maar niet genoeg, vroeger meer: verdwenen in de ruimte/korst?-
● in gesteenten
○ palagoniet (vulkanisch glas): marien gevormd + hydrothermale verwering
○ maghemiet (ijzeroxide): uitloging door water
○ Andesiet (exact zelfde als op aarde): bewijst vulkanisme en subductie →
bewijs oorspronkelijke platentektoniek
● oceanus borealis: vroegere oceaan
● verwering gelijkend op erosie zoals op aarde in grote canyon.
● rode stofwolken: verweringsproducten FeO-rijke basalten (verwering door water)
7. begrippen: magnetohydrodynamica, proxy, absolute/relatieve
zeespiegelverandering
⇒ Magnetohydrodynamica: er kan een magnetisch veld opgewekt worden door
convectie van een draaiende geleidende sfeer. Bij de Aarde gebeurt deze convectie
in de buitenkern, die vloeibaar is. Vandaar dat, wanneer de buitenkern volledig
uitgekristalliseerd zal zijn, het magnetisch veld zal verdwijnen
⇒ Absolute zeespiegelverandering = globale zeespiegelverandering: de zeespiegel
stijgt/daalt t.o.v. het binnenste van de aarde, het is een globaal fenomeen. Een
voorbeeld zijn ijskappen
⇒ Relatieve zeespiegelveranderingen = lokale zeespiegelverandering: globaal gezien
