SYLLABUS LINK
11
1 The Tectonic Cycle ................................ 2
2 Plate Tectonics ....................................... 5
3 The Geography of Volcanoes ...........17
4 The Geography of Earthquakes .......34
5 The Rock Cycle ....................................50
6 Folding and Faulting ...........................63
7 Slope Development .............................70
8 Weathering ............................................71
9 Karst Landscape ..................................78
10 Mass Movement ................................... 86
11 Fluvial Processes, Patterns and
Landforms, and Human Interaction ...... 98
12 Coastal Processes, Patterns and
Associated Landforms, and
Human Interaction .............................121
13 Glacial Processes, Patterns
and Associated Landforms ................144
14 Isostasy ................................................162
� � � � ���������
���� ��������� ��������� ��������������
Chapter Chapter
2
SYLLABUS LINK
The internal structure of the Earth����������� ��������������������������������� ����������������� � ������������������� ��
�� ������ �
�� �������
�� �����������
�� �����������
�������������!�������������� ��������"���"��� ������������������������� ���������� ������
By the end of this chapter students will have studied:
�� The internal structure of the Earth
�� The Earth’s crust
The mobility of the Earth’s crust produces endogenic forces, which give rise to geological structures within it. Crustal structures are created, modified and destroyed as part of the tectonic cycle.
1 The Tectonic Cycle
GEOTERMS
lithospherelithify
asthenosphere
asthenosphere
i
Fig 1.1 The structure of the Earth
Continental crust. Composed of light rocks made from silica and alumina (SIAL). 30–70 km thick.
Ocean
Oceanic crust. Composed of heavy rocks made from silica and magnesium (SIMA). 3–10 km thick.
CRUST
Made up of solid rock Two main types, oceanic crust and continental crust
MANTLE
Made up of rock Molten or semi-molten state
OUTER CORE
Made up mainly of iron Molten/liquid state
INNER CORE
Made up mainly of iron and nickel Solid state Very high temperatures (up to 5000 oC)
NOTE !The moho. The boundary between the Earth’s crust and the mantle.
The Tectonic Cycle Chapter 1
The Earth’s crust�������# ���� ���� � ����"��$�� �
�� ������������
�� ����������
Fig 1.2 The Earth’s crust
Continental crust
Continental shelf
Ocean
Oceanic crust
VolcanoOcean ridge
Rigid upper mantle
Man
tle
Light rocks – SIAL e.g. granite
Mantle consists of semi-molten rock that moves in convection currents, fuelling the movement of the plates of the Earth’s crust
Heavy rocks – SIMA e.g. basalt
Lith
osph
ere
���������������� �� �����������������"��������������������%� �&���%�������������� '����������������� �� ���������������� �������� ���������������� ����� ������������ ������� ���������� ������
������������� �� ��������������������������� �������������"�����������������%� ��������������� �� ������������ ���� �� ����� �!� ������� ������� �������������� ���"������ �� ���������% ������������ �������������� ����
GEOTERMS
The moho is the boundary located between the Earth’s crust and the mantle. This boundary is located approximately 5–10 km below the ocean floor and on average 35 km beneath the continents. The moho separates oceanic crust and continental crust from underlying mantle.
i QUICK QUESTIONS
1. Name the four layers of Planet Earth.
2. Which layer do we live on?
3. Which is the hottest layer?
4. Which crust is referred to as having (a) SIMA and (b) SIAL content?
?
Ordinary Level|Short QuestionsCross-section of the Earth 1. Examine the diagram on the right and match
each of the letters in the diagram with one of the descriptions below.
Outer core
Mantle, convection current
Inner core
Mid-ocean ridge
Ocean trench
A
C
E
B
D
2010, Part 1, Q1, 10 marks
Questions
3
Core Physical Environment
44
Ordinary Level|Long Questions
2. Examine the cut away diagram of the Earth. Match each of the following names with a letter from the diagram.
E
A
B
C D
2008, Part 2, Q2A, 30 marks
The marking scheme for a question like this on an Ordinary Level paper is as follows:
Total 30 marks
Higher Level|Short Questions
3. Examine the diagram of the structure of the Earth. Match each of the following terms with its correct letter in the diagram.
AB
C
D
2007, Part 1, Q1, 8 marks
Structure of the Earth:�� Crust
�� Mantle
�� Outer core
�� Inner core
�� Lithosphere: the Earth's crust and the solid upper mantle
�� Asthenosphere: partially melted layer, the lithosphere floats on top of it
The Earth’s crust:�� Continental Crust – thick,
30–70 km – light rocks – SIAL
�� Oceanic Crust – thinner continental crust, 3–10 km – heavy rocks – SIMA
The internal
structure of
the Earth
MIND M AP
5
By the end of this chapter students will have studied:�� The theory of continental drift
�� The theory of sea-floor spreading
�� Continental drift and plate movement
�� Ireland’s position now and in the past
�� Global distribution of plates
�� Plate boundaries
2 Plate Tectonics
Plate tectonics#����������� �� ��������($��������������� ����������# ����� $����)������ �������������$ ��������������������������������������������"� �����$����� �����*�������+,+-�����.���������$�����+,�/����� ������ ��� ����������# ���� ���� � ����$�� ���� ����� ������������������������� ���������� �����! ����������������� ������� �����$�� ���������!�������������� ��$��� �������$� ������������� ���������� �� ���������������� ����0��������$�����& � ���'�������� ����������������������*������ ��������� �������$�������� �"�"����(�����"������ ��
� ��� 1�23���� $������
%� �������������
Convection currents
How do convection currents fuel the movement of plates?�������# ���� �� ���������$����� �����4���$�� ����� ������������� ���������������� ����� $�� �������������������$�� ��*�������������������� ������������� � ������� ��"��� ��������������� ��� �����!�����& ���&��� �� ����� � �!������ ��� ��� �!�������&�������������� �� �� �����������������������'���������������� ��������������������������� �
SYLLABUS LINK
GEOTERMS
Diverging means moving in different directions from one point.
Converging means coming together from different directions to meet at a point.
i
Fig 2.1 Convection currents
Plates pulling apartPlates colliding
Convection currents
Fig 2.2 Convection currents in a saucepan of boiling water
Convection currents
To best understand convection currents, observe water in a saucepan boiling.
Warning: Be careful. Do not scald yourself.
Observe the water in the saucepan as it begins to boil. Notice how air bubbles rise, then flow sideways, and then sink. This movement is of a circular motion and is similar to how convection currents fuel the movement of plates.
The mobility of the Earth’s crust produces endogenic forces, which give rise to geological structures within it. Crustal structures are created, modified and destroyed as part of the tectonic cycle.
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
6
Sea-floor spreading����������� �23���� $������� ��� ��������������� &������ ���&����� �������"������� ���� ����$���
'���������������� ������ ������������������ �� ���� $���!�������� � ������"������������������� ���������������� ��� ��������� ����&��� �� ����������� �� �� ��������&���������!������������*����������������������������!����������&��� ��� ������������������ ����� �&� ��������������
Fig 2.3 Sea-floor spreading
MID-OCEAN RIDGE
YoungestOldest Oldest
American continent
Eurasian continent
Convection currents
Convection currents
Mantle Mantle
Floor of ocean
Proof of sea-floor spreading����� ������������3���� ��"������� ��&�"� ��3���'�� � ����� ��"��������������� ���������(������������)�� ��������������&��� ������������ ��)��� �� �� �������������"������������������� ��������"������������ &�������� ����*������������������ ���$ ���$��������������� �����������
GEOTERMS
Glaciations refers to a period when the Earth is covered with glaciers or ice.
A mid-ocean ridge is made up of underwater mountain ranges.
i
EXAM HINTS
A question on plate tectonics has appeared every year on the Higher Level paper.
�
Plate Tectonics Chapter 2
7
Continental drift������������������������� ��� ��������������� ������� ����������� ���$����! ����������������� ���� �������������������� �� � ��������������� �
��������� �"����������*������������������� ��������� ���&�� #�������)�"� ��� �������������� ��������������������������#������ ��
$$��(������%������� ��� ����������� ������!����������������������� �������! ����������������� ���������������$����)�������!��� �$�����������%��$������&����4��� ���� ������������ �������+���&�������
GEOTERMS
Subduction occurs when a heavier plate sinks and bends beneath a lighter plate.
The subduction zone is the point where an oceanic plate slides beneath either a continental plate or another oceanic plate.
i
NOTE
Continental fit occurs at the continental shelves which lie below sea level and have not been eroded.
Mesosaurus lived in freshwater lakes and ponds. Mesosaurus may have seldom, if ever, ventured onto land.
Mesosauruswas significant in providing evidence for the theory of continental drift. Its remains were found in southern Africa and eastern South America.
!
The process of subduction'�������� �����"������������� �"�������������������� �����!�! ����������������� ��*����� ������ !��������,�������"��"�������� �� �������&������������������$��� �%��"��� � �!������������ ���$$� ����� ����������$���� �������������������������������$����1�������������" ��������� �����������1����������������"������ ������!�����������%� ������������������������� ��
�"�����������������!����������� � �������$��� �������������������� ���& ���&��� ����� ��% ������� ����������%����� ��"�� �3�"���$ ������������������$� ������������������ ��������� �
Proof of continental drift
+� -������ ����������� ��������������%���4�� �"�$�55���6���(��$�!���� ���� �����������������������" ���� �����������.������
-� ��� ����$������ � ������������������������������������������������ ��� �� ����� �"�������� �"������*��������������
� /�� ��� ������������� ����������������� ����������1���� ������������ ������������� ��� ��������$�����7���� ��������� ����% ����� ������������� ��������� ������%��$!�������� ���������� �$����� ������������������������������
Fig 2.4(b) Convection currents split Pangaea into two continents
Panthalassa – an ancient ocean
Fig 2.4(a) Pangaea: The supercontinent of 200 million years ago
PA
N
GA E A
Lauras ia
G o n d w a n a l a n d
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
8
�� ��� ���� ������������������ �� ������������ ���������������������������������������������� ���������������������������� ������������� ���� � �������������������������������������������� ��������� �� ����� �"����������� ��� ��������4��������������� �
QUICK QUESTIONS
1. Who developed the theory of continental drift?
2. Name seven major plates that make up the Earth’s crust.
3. What fuels the movement of these plates?
4. Explain briefly the process of the movement of convection currents.
5. Explain briefly the theory of sea-floor spreading.
6. What was Pangaea?
7. When did the single landmass begin to split apart?
8. What evidence, found in the rocks, is proof that the continents were once joined together?
?
Fig 2.6 Could this be the position of the continents 50 million years from now?
EuropeNorth America
Africa
South America
Antartica
Asia
Australasia
Fig 2.5 The position of our continents today
North American Plate
Antartic Plate
Indo-Australian Plate
Eurasian Plate
African Plate
South American Plate
Madagascar Plate INTERESTING FACTS
The Appalachian mountains of North America are formed by the same type of rock as the Caledonian mountains of Ireland and Scandinavia.
T
�
Fig 2.7 The Earth’s crust is broken up into seven major plates and several minor plates
NORTH AMERICAN PLATE
PACIFIC PLATE
1
23
45
6
A N T A R C T I C P L A T E
EURASIAN PLATE
AFRICAN PLATE
INDO-AUSTRALIAN PLATE
Juan de Fuca Plate1 Cocos Plate2 Caribbean Plate3 Arabian Plate4 Anatolian Plate5 Phillipine Plate6 Nazca Plate7
SOUTH AMERICAN PLATE
7
EXAM HINTS
Make sure you can recognise and label a map of the major plate margins of the world.
The Chief Examiner’s report of 2007 stated that students should familiarise themselves more with maps displaying plate margins of the world.
�
Plate Tectonics Chapter 2
9
Plate boundaries8������$�� �"����������������������������� ��.��� ��� �������� �������������������� ��� ��� ��� ����� ������������������� ����� ��������������������������� ������������ ��� �!���������$��������������������� ���������"������*���$�� ��� ���������������� ��������������������������� �*���$�� ������������������ ������������� �����
�����������$ ����$����������� �
� �� 9������&�������� ������� ������'
� %� ��������&�������� ����� ������'
� �� ��� ������&$� ����������� '������� �����$�����������
1. Divergent (boundaries of construction) �� ��������� ���&����� ������������������(���������� �����$�� � �����������������&� ��������������
2. Convergent (boundaries of destruction) �� ��������� ������ ����������� ��� ��� ���� �������
�����������$ ����� �������������� �
�� /������(�������0�"����&�������$�� ��������
�� /������(���������0�"�����������$������������������$����������
�� '��������(���������0�"����&������������$�� ��������
3. Conservative (passive boundaries)��� ������$����������� ������ ��%��"��� ���� �����$����������� �� �� ��������� !������� �������������������� ��� ����#��� ����� ����������
Fig 2.8 Types of plate boundaries
(a) Divergent plate boundaries (boundaries of construction)
(b) Convergent plate boundaries (boundaries of destruction)
(c) Conservative plate boundaries (passive boundaries)
Magma
Plate
Plates separating
Mantle
Convection currents fuel the separating plates
Convection currents
Subducting plate melts
Convection currents
Convection currents
Plates slide past each other along the transform fault
Island arcs
NOTE
The San Andreas Fault in California, USA, is a conservative plate boundary. The plates slide past each other in the same direction along the transform fault. Because the plates are moving at different speeds it appears they are moving in different directions. See Fig 2.14 on page 12.
!
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
10
1. Divergent plate boundaries���(���� ���������� �� ���&����� ������������� ���� �$�������������� ����������������� ��(��$������� �����"��(�������.������:������������������� &����������������������2������������������� ���������� �� �� ���������� �����&�����$������������������ !����������� ��������$$������'� ��������������������������� �� ����� ���1� ��������.���2�� ��
�������������������� �������������������������������������������������� ������������&�������� �������������������& ������������������ ����� �� �%��"��� � ��(���� ����������*���������������� ��� ������������ ��3���!���� ����%��"��� ������)���� ��������� ��������������� ��������*������������������ ��� ����������������� ������������!������&���������������%��"��� ��������� ��� ����%�)������
Fig 2.9 A divergent (constructive) plate boundary
Younger crust
Surface of sea
Mid-ocean ridge
Older crust
EURASIAN PLATENORTH AMERICAN PLATE
Convection currents in the mantle fuel the movement
of separating plates
Oceanic crust
Crust movement
Forms as magma rises
As plates separate a rift valley forms
2. Convergent plate boundaries��������$����������� ������ ��������!�������� ��#��� ��������������� ����������� ��� �������$��� ���� �!������������ �"������������ !���������������������� ���������5���
Fig 2.10 A convergent (destructive) plate boundary
Subducted and melted plate rises and the subducted oceanic plate melts. It later rises and forces magma through continental crust
Sea
Deep trench
Explosive acidic lava
Volcanic mountains
Oceanic crustContinental crust
700 km
Convection currents in the mantle
Oceanic plate melts into mantle as it subducts
Mantle
EXAM HINTS
Make sure you know the different types of plate margins very well. It is important not to confuse the different types when answering an exam question.
�
Plate Tectonics Chapter 2
11
Oceanic-oceanic boundaries*����&����� ���������������������������� ������ � �!������!���������������� ������������ ���������� �!��������������� ���������� ����������� �!������������� �� ������� ��&������������������������� ����� ���$���� ����$� ��� ������ ���"�!������� ������ �������������������������������
2������������� ������ �����!�������� ���&������������������� ������ �������$������ �;���%����"�����������!��� � ���������������������������� � ��� �����$$�������� ������� �����$���� ����� ���� �� �%��"��� ����� ��������)��������� ��� !�� �� �������� ����������������� ��� ����3����&"���������.������������ �"��������� �������'��1����$���� ������� ������������ �!�������� �
Oceanic-continent*�������������$������������������$���������!��������������������� �!���� �������������������� ������������������������� �������������� � ���������������� ��������������������
������������$���� �!�������'����� ������ � ����������� ���������������������!����4���������� ��������� &� ������(��$�������� ����1���� ������������5����&"������� ����)���������� �� �������"�����6�7��#����� � �!���������������������������������
*������� �������!��������������� ����$$���4��� ����������! ��� ������1����8 ��� ���"������ ���� �����������������������# �$�� ��4��� �����������������.����� ����7���� ������"�����#������#�������� �"�����6������������#�������� ������� ���������� ������� ������
1������������� ���������������� �����������������1����8 �������������� ���1������������� ���"��%�� ��������$��� ���������� ���������������������1����$���� �� � ���������������(���������!�������� �
Fig 2.11(a) The collision of oceanic-oceanic plates
Fig 2.11(b) Japan – an example of an island arc
g ( ) p
Trench Island arc
Oceanic crust
Continental crust
Melting
Eurasian Plate
Subducting oceanic platesOceanic lithosphere
Pacif ic Plate
Japan trench
Fig 2.12 The formation of the Andes Mountains in South America
TrenchVolcanic arc
Oceanic crust
Continental crust
Melting
— 100 km
— 200 km
Subducting oceanic lithosphere
NAZCA PLATE
SOUTH AMERICAN
PLATE
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
12
Continent-continent boundaries*����&��������������� ���������������������� &� ������������������������������%������������% !�"�������� ���� ����������� �����������)� ��!�������������� �!���� �"�������������������� �������������������� ����������� �7(!��������������� ����%�!����������������������������������� �6���(��$�!�������� ���������������#����������1��� ���#��������������������������9���� � ����� � �����$� ����������� ��$������� �������������$����������� ��
Fig 2.13 The formation of the Himalayas as a result of continental-continental plate collision
Ganges plainTibetan plateau
Himalayas
Subducting oceanic lithosphere
Continental crustContinental crust
AsthenosphereAncient oceanic crust
3. Conservative plate boundaries �� ���� ������$����������� ������ ������������������� ��� ���#��� ����$� ����������������������"����������� ����� �%��"��� �������������� ��������� ����%��"��� ����� �������� ��1������� ���������������������!�"���� ������ ����������"����������� �������������� 4������������������� ������ ������������:�� ���!������ ;�"�����#������#��������6������������#���� ����$� ����������1����$������������� ������� �������&������ ������������!�������� �
Fig 2.14 The location of the San Andreas Fault
USAS a n A n d r e a s F a u l t
Plate movement
Fig 2.15 The San Andreas Fault
San Francisco
Los Angeles
San Diego
MEXICO
North American Plate: 1 cm per year
Pacific Plate: 6 cm per year
Buckling of continental crust
NOTE
Shallow earthquake activity may occur at convergent continent-continent plate boundaries.
!
Plate Tectonics Chapter 2
13
The position of Ireland ������������"�%��"��������������������������������������� ����������$��������"�)���������% ������
� ��� $$��(������<=������ ��� ����)������"� ������������"�� ���� ����� �����"� ����������6������������#�������"� �$� �������� �������$�������� �"� �1��������������� �����&� ��������������������������&���1��������5�� �
� %�� ���!������>������� ��� ����������� �������������������������� ���� ������������� � ����� ���������������������� ��������� ������������&�� $���� ������ ���������� ������ ���
� ��� <���$$��(�������<������ ��� �������$� ����������������������������� ����������$�������9�������� ���!����������������� �!��� ������"������ ����&� �!�������
>� ������ �� �������=������ ��� ���������������)�������)�"� ���������� �������������8 ��� ��������������� �����������
� =�� ���1��� ���������������#��� ������������%=������ ��� �������� �� ��������������9�������� �������)���������������������� � ��"�� ����
?� @��&���%������>������ ��� ��������������������� �������)������������������
� ��� ����������/�����������!���?=����� ��� ���"������������������1�������#��� ������������������
������� ���� ���� �������������$��� ������� �������� ����������&�������������� $�� ������������������������� ������ ������
QUICK QUESTIONS
1. Name three types of plate boundaries.
2. At divergent plate boundaries, what activity results in two plates moving apart? Give an example of where this occurs.
3. Explain what a rift valley is and give an example.
4. Name a volcanic island.
5. List the three types of convergent plate boundaries.
6. Name an example of an island arc.
7. What activity is associated with a conservative plate?
8. Name and locate an example of a fault line.
9. Match the margins, landforms and examples from the table.
Margin Type Landform Example
Conservative Mountain belt Andes
Convergent Volcanoes, mountains Himalayas
Convergent Fault valley San Andreas Fault
Divergent Rift valley African Rift Valley
Divergent Mid-ocean ridge Mid-Atlantic Ridge
?
Fig 2.16 Ireland’s timeline
850 million years ago 350 million years ago 200 million years ago Today
Questions
14
Ordinary Level|Short QuestionsPlate tectonics 1. (a) Examine the diagram and then match
each of the named landforms in the table with one of the letters in the diagram.
Landform Letter
Volcanoes
Mid-ocean ridges
Subduction zone
Rising magma
(b) Name any volcano.
Oceanic crust
A C
B
D
Sediments
Ocean floor
Continental crust
Ocean crust moves down under continental crust
2009, Part 1, Q2, 10 marks
Plate tectonics 2. Examine the map which shows the world’s
plate margins.
(a) Name two plates which are converging (coming together).
(b) Name two plates which are diverging (pulling apart).
(c) ‘Mid-ocean ridges are formed at the edges of diverging plates (pulling apart)’. True or false?
Pacific PlateAfrican Plate
North American Plate
South American Plate
Nazca Plate Indo-Australian
Plate
Eurasian Plate
Pacific Plate
2007, Part 1, Q1, 10 marks
Ordinary Level|Long QuestionsFold mountains 3. Look at the photograph of fold mountains
in Europe. Explain with the aid of a diagram/diagrams how fold mountains are formed. In your answer name an example you have studied.
2009, Part 2, Q3B, 30 marks
The marking scheme for a question like this on an Ordinary Level paper is as follows:
Naming the example 2 marks
Diagram: two aspects @ 2 marks each 4 marks
Formation of fold mountains explained: 8 SRPs @ 3 marks each 24 marks
Total 30 marks
Plate tectonics 4. Use the diagram to explain the theory of plate
tectonics.
The lithosphere is broken up into plates. Convection currents in the mantle cause the plates to move in different directions.
MANTLE
2009, Part 2, Q3C, 40 marks
The marking scheme for a question like this on an Ordinary Level paper is as follows:
13 SRPs @ 3 marks 39 marks
Reference to diagram 1 mark
Total 40 marks
15
Plate tectonics 5. Examine the cut-away diagram of the Earth.
Match each of the following names with a letter from the diagram.
�� Continental crust
�� Outer core
�� Mantle
�� Ocean crust
�� Inner core
A
B
C
E
D
2008, Part 2, Q2A, 30 marks
6. Examine this map of global crustal plates. With reference to the labels shown:
(a) Name the crustal plates A and B.
(b) Name the type of plate margin at C and at D.
AB
CD
SEC sample paper, Part 2, Q2A, 30 marks
Higher Level|Short QuestionsSubduction zone 7. Examine this diagram showing a subduction
zone. Pair each of the letters A to D with the correct features below.
Feature Letter
Asthenosphere
Lithosphere
Subduction zone
Volcanic intrusions
D
Sea level
Mountains
B
A0 100
kilometres
C
Folded sedimentary rock
Magma moving upwards
Magma created here
Oceanic crustContinental crust
Folded sedimentary rock
2009, Part 1, Q1, 8 marks
Higher Level|Long QuestionsPlate margins 8. Explain, with reference to examples you
have studied, how plate tectonics help us understand the forces at work along crustal plate boundaries.
2009, Part 2, Q1B, 30 marks
The marking scheme for a question like this on a Higher Level paper is as follows:
Name two forces @ 2 marks each 4 marks
Name different boundaries @ 2 marks each 4 marks
Discussion: 11 SRPs @ 2 marks each 22 marks
Total 30 marks
Crustal plates 9. Examine the map showing the major crustal
plates of the Earth. Answer the following:
(a) Name the volcanic island at L.
(b) Which term, constructive or destructive, best describes the plate boundary at M?
(c) Name the plate at N.
(d) Which of the following statements is false?
O. As the plates move apart (very slowly) magma rises from the mantle.
P. Convection currents inside the Earth cause the Earth’s plates to move apart.
Q. The North American Plate moves eastwards.
R. Volcanoes often form at plate boundaries.
L
Pacific Plate
African Plate
Juan de Fuca Plate
Cocos Plate
North American Plate
Caribbean Plate
South American Plate
Scotia Plate
Arabian Plate
Indo-Australian Plate
Bismarck Plate
Fiji Plate
CarolinePlate
M
N
Pacific Plate
Phillipine Plate
2009, Part 2, Q2A, 20 marks
The marking scheme for a question like this on a Higher Level paper is as follows:
Four answers @ 5 marks 20 marks
Nazca Plate
1616
Sea-floor spreading 10. Examine this diagram. Answer these
questions.
(a) Name the Earth’s internal layer labelled X.
(b) Name the internal process shown by the arrows at Y.
(c) Name one mid-ocean ridge which you have studied.
(d) Name the type of plate boundary shown at Z.
Y
Sea-floor spreading
Mid-ocean ridgeOceanic crust
Lithosphere
Continental crust Continental crust
Lithosphere
Z
X
2008, Part 2, Q2A, 20 marks
Plate boundaries 11. ‘Plate boundaries are zones where crust is
both created and destroyed.’ Examine this statement, with references to examples you have studied.
2007, Part 2, Q1B, 30 marks
Plate tectonics 12. Answer the following questions.
(a) Name the island at A where volcanoes occur.
(b) Name the feature which can be found at B.
(c) State clearly the different types of plate boundaries found at both C and D.
African Plate
Juan de Fuca Plate
Cocos Plate
North American Plate
South American Plate
Scotia Plate
Arabian PlatePhillipine
Plate
Eurasian Plate
Caribbean Plate
Indian Plate
Eurasian Plate
Australian Plate
Australian Plate
Antarctic Plate
Nazca Plate
Equator
C
A
BD
2007, Part 2, Q2A, 20 marks
Plate tectonics theory:�� Earth’s crust consists of plates�� Plates move, fuelled by
convection currents�� Movements results in
volcanic/earthquake activity, folding and faulting
Sea-floor spreading:�� Plates split apart, ocean floor widens, new rock is formed�� Proofs: Samples from ocean floor; new crust youngest
where magma cooled at mid-ocean, older closer to continents
�� Deposit of sediment following glaciation where continents once joined together
Continental drift theory (developed by Wegener):�� Continents transported by convection currents�� Once one supercontinent, Pangaea�
Surrounded by Panthalassa ocean�� 200 m years ago – broke apart, drifting
started – initially two sections: Laurasia and Gondwanaland
�� Subduction – continents collide, ocean between pulled down into mantle
Proofs of continental drift:�� Edges of continents fit
like jigsaw puzzle�� Matching fossils found
Sth America and Africa�� Common rocks found Sth
America and Africa�� Glacial deposits same age
Plate boundaries:�� Divergent plate boundaries – boundaries of
construction. New rock formed, mid-ocean ridges form. Plates separate and move away
�� Convergent plate boundaries – boundaries of destruction. Rock changed or destroyed as plates collide
�� 3 types: 1. Ocean-ocean 2. Ocean-continent 3. Continent-continent
�� Conservative plate boundaries – passive boundaries. Rock neither created nor destroyed. Plates slide past each other
Position of Ireland:�� 850 m years ago Adivided into two sections�� 400 m years ago A plates collided, forming Ireland.
Folding, faulting occurring�� 380 m years agoAmoved south of equator. North
Ireland above sea level, south was below�� 350 m years ago A sea level rose, covering Ireland.�� 250 m years agoA Eurasian and African Plates
collided – folding�� 200 m–140 m years agoA continental drift, Ireland
moved north�� 65 m years ago AAtlantic Ocean formed when
American and European Plates drifted apart�� Still changing today
ocean tle
MIND M AP
Plate tectonics
17
3 The Geography of Volcanoes
By the end of this chapter students will have studied:
�� Volcanic activity – how, why and where it occurs
�� How volcanoes and their effects may be predicted
�� Volcanic activity and its effects on the Irish landscape and worldwide
The development of landforms is influenced by geological structures which have resulted from the operation of the tectonic cycle.
The mobility of the Earth’s crust produces endogenic forces, which give rise to geological structures within it. Crustal structures are created, modified and destroyed as part of the tectonic cycle.
SYLLABUS LINK
What is a volcano?�������� ��� ������������������������������!��������"������������������� ��������������� ��$��������������������������������������������������������� �����!����� ���� �������������!��! ���������������������"����&������ ��������������������� �%��"��� ������������!�����������%��"��� �������������������$ �
Fig 3.1 A volcanic landscape
Pyroclastic materials
Volcanic bombs
Lava flow Spatter cone
Secondary cone in old crater
Caldera
Volcanic cone made up of layers of rock
and ash
Crater
Heated underground water results in hot springs and geysers
Magma chamber
Parasitic (secondary) cone
Vent
Cloud of ash and gases
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
18
Where does volcanic activity occur?=�������������������� �
��*������� ��������&��� ������$����������� '
%� *������� ������&� ������$����������� '
�� ���� ���
�������.����������6���� ���"����# ��� ���������;��%�������������5���
Fig 3.2 The Pacific Ring of Fire and the location of the world’s major volcanoes
African Plate
Cocos Plate
North American Plate
South American
Plate
Caribbean Plate
Eurasian Plate
Antarctic Plate
Nazca Plate
Australian-Indian Plate
Pacific Plate
���������� �� ������>�������#��������������
� ��������?���������������������� ������ ������(��$�!�"����1�������)��������"������9��� ������@1 �
%�)�������?�������������������� ����������������������������� ����������������(��$�!�'�����B���������
��1B������?����(�������������� ����������������������� ��� ������(��$�!����� �"��������������� ����!�7������)������
Causes of a volcanic eruption-���������� ������������������������������������������������� �������$�� ������������������������������ �������������� �� ��&��� ��� �����������!��� ��������������!������������������������������������;��������������������� �������������� �������($������������������������������� ���� ������������� �������� � �B���������������� �� ��&�����
������������ ��� �����!��������������� ���%���$� ������%��������� ���!��� ������������������������!��� ������������������ �� &� ����������C ��� ���������������*�����������&������ �"������'������� ��� ������������� ���� ���� �������������������������������� �������� ��������� � �������������� �
NOTE
The pressure of the gas within the magma chamber causes the magma to rise. The magma is forced further upwards by gases expanding. When pressure from gases within the molten rock becomes too great, an eruption occurs.
!
NOTE
A fissure is a long crack in the Earth’s surface through which magma erupts.
!
Fig 3.3 A volcano erupting, Mount St Helens, USA
GEOTERMS
Hotspots are unusually warm areas found deep within the mantle of the Earth.
i
The Geography of Volcanoes Chapter 3
19
What determines whether a volcanic eruption will be violent?������ ��������! �������� ������$ �������"����������������������$����"��������������1��������$ �����������������"��������� �� � �"������������������� ������$� ������������!���!������� �!��� �������� � ��������������������������������������������&�������
Volcanic materials ejected during volcanic activity ���������������� ����4�����������������������$����
� ��=��������� �
%����%�$����� �%��"��� �� ���� �
��9�
>�A�
=�B���
2������� ������� ������� ��!� ���������� � ����������������������� �$����� ��������������� ��� ����������"���������������� ��������$���� ��������%��������� ���
Lava=������ ����������� �������������������$�����������"������� ���$����������$���� ����������# � �������2������ �� ���� ���� ��� ������� ��� ��
�������"���$ ���������
�������������
%�@� �������
GEOTERMS
The term pyroclast or pyroclastic material refers to broken-down rock. This material varies from pea- to walnut-size fragments to hardened lava blocks. It may include ash, dust, rocks and rock bombs.
i
QUICK QUESTIONS
1. Explain briefly the term ‘volcano’.
2. What materials are ejected out of a volcano?
3. List three places where volcanic activity occurs.
4. Name the world’s most active volcanic and earthquake zone.
5. List three categories of volcano.
6. Explain each category of volcano and give an example of each.
7. Discuss briefly the causes of a volcanic eruption.
8. Will the presence of silica in magma lead to a violent volcanic eruption? Discuss.
9. List the materials that are ejected during a volcanic eruption.
10. What is meant by the term ‘pyroclastic material’?
?
GEOTERMS
Pyroclastic flow refers to the material that flows down the side of a volcano during an eruption. Examples may include lahars (when a snow-capped volcanic mountain erupts, the resulting mudslide is called a lahar. This happened in Nevada del Ruiz in Colombia), mudflows or nuées ardentes.
Nuées ardentes are often called glowing avalanches, as they are made up of clouds of dust, ash and gas. Many of the gases (such as sulfur dioxide and carbon dioxide) are poisonous and often more dangerous than the lava flow.
iFig 3.4 A volcanic eruption hurling volcanic bombs, ash, gases and dust into the air
INTERESTING FACTS
Pumic air-filled lava that cooled quickly can float in water. It is used by people to remove hard skin from their feet.
P
�
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
20
Acidic lava��� ������� ������� �����������:���������������;����� ��!�������������� ���,�&��� �����A� �.��������.������ ��$����� ��!���������������������������������������������� ������"��������������� ����� ���������"�������� ���� ��� ������������B:�����;���� �
Basic lava��� ������� ��&�� �����������:==���������� ;����� ��!����� �����,�& ������� ����� �+� � �.������� ������ ������������ ������������ ���� ������������� ����1������� ��!� �����������!������������� ���� ����� ���������"������������ ����� ��� ������� �������� �
����!��� �������,�&�� ������������������$�������� ���� � �� �����"��������*��������3�" ������������������ !����3�"�������� ��� ��*���� ��� �� �$� �!��������3�" ������������� �����
�������������� �� �����,�&0
�������������
%� ������
�������"�����
Fig 3.5(a) Pahoehoe lava. This lava has a ropey texture and the flow is runny or fluid
Fig 3.5(b) Aa lava. This lava has a lumpy texture
Fig 3.5(c) Pillow lava. This appears as rounded blobs of lava. It is found on the sea floor
GEOTERMS
Constructive plate margins/boundaries are also known as divergent plate margins/boundaries.
i
NOTE
The higher the silica
content of magma, the
more viscous (sticky) it is.
Viscous magma tends to
lead to more explosive
volcanoes. Lava with a
low silica content tends to
form shield volcanoes. The
lava can flow very long
distances as it is much
more fluid.
!
Location of volcanic activity=��������������������������������������������� �
��5�������� �������:����� ������������!�������� ;0
�� ����� �� ������������������������������ ������������������������������������ ����� � $����������$�� ������� �������� ��"������ � ���.����� $����������������������*����������������� ��� ����������!���� ������������� ����C� ��������������������� ���� ���������(���������� ��1���� �� ��� ����!� ����� ����������� �������)�����!�"������������ �$��������8��2 �����������
The Geography of Volcanoes Chapter 3
21
%�5�������� �����:���� ������������!�������� ;0
*����&������������ �����������������$��� ��� ����"�������$��������$��� �%��"��� � �!������������$������ ��% ���� ��������������������������������� � �������������� ��������� �� &� ����� ������������������������������������� ��� ������"����������� ��� ��������������� ��� ��3�����������(��$������� �
������� ��� 0
Fig 3.6 The location of hotspots
African Plate
Cocos Plate
North American Plate
South American
Plate
Caribbean Plate
Eurasian Plate
Antarctic Plate
Nazca Plate
Pacific Plate
Indo-Australian Plate
Pacific Plate
�� ��� $� !����� ��������� ���&��� ��&��� ��� ����������������$���������������������������������$��� ���������������������������� ��������� ����� �������&���������� ����� ����� � �!����� ��������C�� �C ���������$����
*������� ����������������������� ���������������������� ��������������� ��B������������ �����$�� ������������������������������������� �� ���$������ ���!��������&�C�����&C ���"�����"���������������������������������&��������9�� ��� ����!�����������������B������������ ��)�� ��� �������������������� �� ����� ���������������� ������� ������������� ���������������.���2�� �� ����(��$���:� $� ������ ����������������������'���� � ��� �9�&����������+������ � ��� �
Intrusive and extrusive structures����� ��� �������� ������ �������"������������ ���������� �����������1������������ �� ��������������������������������� ��������� ����������� ��+������� ����(��$������% �������"����������������������������D����� �������% �
GEOTERMS
Destructive plate margins/boundaries are also known as convergent plate margins/boundaries.
Hotspots are the unusually hot areas of mantle-core boundary. Examples include Hawaii, Iceland and Yellowstone National Park, USA.
i
NOTE
Magma, which contains large amounts of silica, causes violent eruptions.
!
Fig 3.7 A plume of rising magma at a hotspot
Volcanoes and basalt plateaus are formed from magmaLava flows out through
cracks called fissuresContinental crust is pushed up by
magma
Plume of magma rising towards the surface
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
22
1B��� ��� �������� ����� ������������ �����������1������������������������� ������������ ���"�%��"��� ������ ��� �������B��� ��� �������� ������ �����������)��(�� ������% !������������� ����������C �������������
Intrusive structures�!��������� ����(��$������������ ������������ ������������&��������&� ���������������� ����������� ����� ���������������� ��������� ����� �������
<������ ������$$������� �����������"������� �
��)���������&"������������� ���'�� �����������!�������!��������B�� ���
%�#��� ��������� �������!����������������� �������������������������������� ��1�������(��$��� ���������������������)�!�����E����� ��"������ �%��"��� ������� ���@������������ ���������"� �($� ����������������������������$�����%��"��� ���'��������������������������������� �����������������������5����&�����)�!��"������� �
<������ ����� ������ ���������! ��������������� �&���% ����"����������� 0 �������!����"����������������������������$� ��'�����*��%��"�8������ �"��������������������������������������"����� ��������������� ������� ����������������������!�������������������5����&"������� �� ������������������ ����������������� ��������������� ������$�������������������%!� ����� �$����7�������� ��� ��
Fig 3.9 A batholith
Rocks in contact with and heated by molten magma change into metamorphic rocks
Rising magma moves into the
rocks of the Earth’s crustUpper mantle
Batholith
100 km
Batholith
Erosion of overlying rock exposes
batholith
Rocks not affected by batholith
Metamorphic rock
EXAM HINTS
The Leinster Batholith is also an example of an Irish volcanic landform.
�
EXAM HINTS
The Leinster Batholith can be used as an example of a distinctive landscape for igneous rock (granite) in Ireland.
�
GEOTERMS
The Leinster Batholith is the largest batholith in Great Britain or Ireland at 1500 km2. Over the last 400 million years it has become exposed as the top layers of rock are eroded. At 925 m above sea level Lugnaquilla is the highest peak of the Leinster Batholith.
i
Fig 3.8 Intrusive and extrusive volcanic structures
Extrusives
Cool quickly
Intrusives
Cool slowly
Lava and ash
Ash cloud
Igneous intrusion
Magma chamber
The Geography of Volcanoes Chapter 3
23
�������� ������� ��������
��1���
%�9�%
��B�������
>�B�$����
� �� �������"���������� ���*���������7���� !��&���� �� �� ��������� �������������������� ����� ���������������� $���7� �������!���������� ������ ���������������������������������������&%��"��� �������7����� �����������;����� ���� ��� ����
) �� ������"��������� ��*������������ ����C ��� �������� ���������!���������&���� ����������������������������� :���������������� �����������;����� ���� �����%�
�������� ������"���������� �� ������ ���������&��� �
������� �����"���������� �� �������� ���������&�&��� �
Extrusive structures�(�� ��� ����� ������ ������������ �����������1������2������ �����B��� ���������� ��=������ ���� �� �����������&����������� 0���� ��������4����������������������������:"������� ������������ �����������'�
*�"�������3���� �� ��������"����
QUICK QUESTIONS
1. Explain the difference between acidic and basic lava.
2. Name three types of lava flow.
3. Name three places where volcanic activity may occur.
4. Explain what a hotspot is.
5. Give two examples of hotspots you have studied.
6. Explain the term ‘intrusive structure’.
7. Explain the term ‘extrusive structure’.
8. Give an example of an intrusive structure you have studied.
9. Name an intrusive rock.
10. Name a batholith located in Ireland.
11. When was this batholith exposed?
12. What category of rock usually surrounds batholiths?
?
GEOTERMS
When magma squeezes in between fissures/bedding planes, it forms a sill.
When magma cuts across fissures/bedding planes, it forms a dyke.
i
�������������$���
%�6� �����$���
��:� $�
1. Central vent eruptions8� ������������$��� ����������� ������������!�������� "���$�� ��������������� �������������������������� �*�������������������������������� ������������������������������ ��$������ ���������� �� ������������������( ��������������
Fig 3.10 Intrusive features
Volcanic ash cloud
VentLava flow
Crater
Dyke
Sill
Sill
Sill
Lopolith
Laccolith
Batholith (magma chamber)
NOTE
Secondary cones form around secondary vents on larger volcanoes. Larger volcanoes can have several secondary vents in addition to the main central vent.
!
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
24
��� ��$���������������$�� �������$�����������$������������
�� ������������ �������������� ��������� ����!����!� ������ �� ����� �!� ���������� ���������������� ��� ��������� ��$$��(������==������� ���������� ����� ��)�� ��!���,�&�������� ����� ����������� ��� ����C� �������!� ��������������� �� ������ ���!������������� ����������� ��� �������� ��������������� ��� �� ��(��$������� �������������� �������"��������������:�"������) ���� �
�� 2���������� ���������� ���� ��� ����� �� ������������������������������������9��������� ���� ���������&����������������� �������B�� �������������8����1�:�� �� ����(��$����� �������������������
�� '���� ���������� ������� ����( ����������� ��$�� �� ������� ���� �������������������������� �� �����!����������������� �������"�������������(��$� ����"����2� ���� ���"����1����
Fig 3.11 Volcanic cone-shaped mountain
Ash cloud
Vent
Ash
Lava flow
Lava
High-silica magma
GEOTERMS
Rock fragments produced by volcanic explosions are called pyroclasts (from the Greek pyro, ‘fire’, and clast, ‘broken’). Pyroclastic debris is also known as tephra.
i
Fig 3.12(b) Mount Kilauea, Hawaii, is an example of a shield volcano
Fig 3.13(b) Mount St Helens, USA, is an example of a dome volcano
Fig 3.14(b) Mount Vesuvius is an example of a composite volcano
Ash
Ash
Fig 3.12(a) A shield volcano Fig 3.13(a) A dome volcano Fig 3.14(a) A composite volcano
Ash
The Geography of Volcanoes Chapter 3
25
�� '������������ �������� ����( �������� ������������������������ ������������ ��������������������� ��������������� ������������ ���� �������������������� �
2. Fissure eruptions6� �����$��� ������������ ������������!�������� �"���!� ������3�" ���������� �������������C ��� ��<��� ��������� �!� ����������,�&�������� ����� ������ ��� �����$��� ������!��� ���������!� ������������� ������ ��������,����� ���� ����� ���������������()��� #������
���������()��� #������� ����(��$�������!� ������������� �$������������ ���� �������������������� �"������������������=����� ��� �����9�������� �$�������1��������������������#��� ��������$�����$������� ������������� ������1�����"� � ���������������������� ���������'���� ���������$$��!������ ���� ��������������,�&���������� ��������*������� ���� ������,�&����,��!� ��������&� �����������������������������$��������$�� ��������&������������� �!������������������������/����!��������������� ��������� ����29����������
���+����8 '�� �&� ����� �$��������$�����������B���������� ��!� ���������"��������������������� �& ������������������������������ �������B����� �����"� ����� ����������������������� ���������
EXAM HINTS
The Antrim-Derry Plateau is also an example of an Irish volcanic landform.
�
GEOTERMS
The Antrim-Derry Plateau covers an area of 4000 km2 – was created 65 million years ago, and consists of 60,000 basalt columns.
i
QUICK QUESTIONS
1. Explain briefly the formation of each of the following intrusive features:
(a) Sill
(b) Dyke
(c) Laccolith
(d) Lopolith
2. List four different shapes of volcanoes and give an example of each.
3. Refer to figure 3.14(c). What activity is occurring? Is this an active, dormant or extinct volcano? Explain your answer.
4. Where do fissure eruptions occur?
5. Name an Irish example of a fissure eruption.
6. How did the Giant’s Causeway form?
?
Fig 3.16 The Giant’s Causeway, Co. Antrim
INTERESTING FACTS
A caldera is a cauldron-like volcanic feature. It is usually formed by the collapse of land following a volcanic eruption. Examples are found at Glencoe, Scotland and Yellowstone National Park, USA.
A
�
Fig 3.15 A cinder volcano
Ash cloud
Cone
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
26
3. Hotspots and volcanic arcs9�� ��� ������ �� &������� ��������������!���������1����8 �������&���������������*�������������"�� ���� ��� �����CB��������� �������"�������������&���������� �*������������� ������������� �� ���&��� ����������C ��� ������$���������������������������*������������� �&� ���������� $�!�������������������!����� ���������6�&������� �"������������������������� ��"������� ���������������� ����� ��������B������������ ������!������������� �������� ������ ������� ��&� ���������� ����� ��(��$����� ������ ������ ���9�&������ ��� ��������������� $���������������#���C�#����
Hydrothermal areas�� ������� �"��������������������������������"�� ��������� ��� ����������! ����������������������� ��� �������
:������������� ���������������"����
��A� �
%�:�� $����
��<���%� ��%�
��+� �� ���*�� �� ������������&������������������������������������� ��/�4����������F��& ����6������#���������@1 �� ����(��$��������� ������ ����������������������� ��� �� ���� ����������+� �� ���� � ������� � ����������������� ������(��$�!���@�����������������
%�9�� ����� ���������"���������&����� ������������������ ���������� � ����� ��������(��$� ������� $���� ��������������������
��@��� ����� �� ��!�������� ��������������������������(���������� �"���&�������������>��G'�� � ��������������������������� ����������,����
Fig 3.17 A satellite image of the Hawaiian Island chain
NOTE
Hydrothermal areas are also called geothermal areas.
!
NOTE
Sulfur is sometimes evident on the slopes of a volcanic cone where it is ejected through vents known as fumaroles. Sulfur is bright yellow in colour.
!
Fig 3.18(a) Old Faithful, Yellowstone National Park, USA
The Geography of Volcanoes Chapter 3
27
The prediction of volcanic activity and its effects#����&�� ��� ���� ������&�� ������ � ��A����� �� ��������&�������������������������� �������� �� ���������������� ����� �� ��������� ������� ����������������������� !�������������� &������� �������� ������������� ������� � ����������������� ������� ��������$��������������������� � ������ ��1��������� ���������"������� �����������������������
���� ������������������� ������� ���!����������� �� �������������� ���������������������� ��A����� � ��� ���� ����������������� ��� ��������� ��<��(��������� ��$� � ���������$� ������&������������������������ �������� ����� ���$ ���������������$���� ���� ���������������� ��"���������� � �������������������� �!��������������� ��<��(������������ ������������$� � ������$����� ���$��� ��������� ����$� �������������������� ���������������������$��� �
A����� ������� ���� ������������ ������$��������"����������������� ������ ����������������� �!����� ������������������������ ���%����������� �����6���(��$�!����������$�������8����1�:�� ����+,CD!��� ���������������������!� "�������������+DD���
GEOTERMS
Seismographs are instruments that measure earthquake activity. Seismographs are positioned around the sides of a volcano. When magma begins to move it creates great heat. With this heat, rocks begin to crack and break and this can lead to vibrations of the Earth’s crust. These vibrations can provide a clear indication of an imminent volcanic eruption.
i
Fig 3.18(b) A hot spring in Iceland
Fig 3.18(d) Steam and sulfur on the grand crater of the volcano on Aeolian Island, Italy
Fig 3.18(c) A black smoker on the ocean floor at the mid-ocean ridge
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
28
������� � ��� �� ��� ����� � ���������������������*������� ���������� ����� � ���� ���� � ��������������&� ������&��A����� ��� �� ��� �����������������������������������������������������&������������ ����������� ������������������ �� ����������� ����� �������� �� �!��������������� �
Fig 3.19(a) Mount Etna erupting, showering ash and hot gases
Fig 3.19(c) Seismographs are used to record earthquakes under volcanoes
Fig 3.19(b) Two geologists take and record lava samples at the Volcanoes National Park on the Big Island of Hawaii for signs of future volcanic eruption
Fig 3.19(d) Scientists wear gas masks to
protect against gases emitted by a volcano
����������������� �� ��������������������� ������� �"����"������������$��� ������%�����������
The Geography of Volcanoes Chapter 3
29
Effects of volcanic activity ������ ���������������$��� ���������� �������������������
Positive effects of volcanic activity
Fertile soils=�������� ��� ������� ��������� ����� �� ����������������� �� �������������������� ���� � ��� ���� ���� �������������� ������������������������������ � ����� �@��7��"����������� ����"�!�����$�� ���� ���������� ��"�������������������!� �������"��
Tourism8���������������������������� �������������� ������� ��� ��������� � ���������"����2� ���� ��� ��������� �����"����1�������1�������������$�$����������� �3��%���� ������!��� ��� ��������B�������������� ��������� ���� �������� ���(������� ���� � ����� �!� �������� !��� ������� � ��� �� ������� ��� ������� ����� ��������� ������������� ������)������ ����"����2� ���� ��������������� � ����� �#���������� ��� �����H����������������$�������= ���� !��� �������������� � �
Fig 3.20 Mount Vesuvius Fig 3.21 The Pompeii forums and the Vesuvius volcano
Fig 3.22 Pompeii. The remains of original inhabitants after the volcanic eruption
F��& ����6������#�����"�����+� ��/�4���������$ ���������!�� ��� ������$�$�����"������� �
Geothermal energy+������������� �� �� $�� ����������������������B����� <�������������� ����������"���������������� ��1���� �� ������ �������� �"���&����� ����������������������� �������������G'���������� !����������!��&���������&������� ������������������ ����� ������������"�������� �������� �������"������!��� ������ �������� ������������� ������� ����������������������� � �� ��������)������
QUICK QUESTIONS
1. Look at the satellite image of the Hawaiian Island chain (Fig 3.17). What do these islands signify?
2. What are hydrothermal areas?
3. List three examples of hydrothermal areas.
4. What is a geologist?
5. List six possible signs that a volcanic eruption may be imminent.
6. What are seismographs?
7. List five positive effects of volcanic activity.
8. Look at the photograph of Mount Vesuvius (Fig 3.20). Discuss briefly its role in generating tourism.
?
Core Patterns and Processes in the Physical Environment
30
Creation of new land=������ �������������&���������������!�������������(��$�!��������
Building materials+��������"������ �� ���������� ������������ �� �� ������! �������������� �
Negative effects of volcanic activityLaharsB���� ����������"�������� ��&�����������������������"������������������� ���� ������ ��������,�& ��"����������������&���� ��� ����������������������� ��������������������� ������������� ������������ ������"� ����������� �
8����������������������$$�� �($��������+,,+������$����� ����������������� ���������%������� �������$� ���������������# � ��$ ��*��������� !���������� ��������&� ���� ���������&�������� �����������&��� ��������!��� �(���������� ���������(������������ � �� !������ ������������������������$� � ��������������!���� ������������ �������
Nuée ardentes�� �������� ������ ��������� ���� �� � ��������*��������������������������"������ ���� ��������&����������� ���� ������ ��������&��������������� ��� ������� $� �����$���%������������������������������� ����� �
Fig 3.24 A lahar Fig 3.25 A nuée ardente
Loss of life��������������"����2� ���� �����H������ ����������� ��������8������
%����������������������&� ��#���������9���������&����� ��� ���
Damage to property���������� �!���������������� �$���
Fig 3.23 A geyser in Iceland
31
The Geography of Volcanoes Chapter 3
31
CASE STUDY 3.1Effect on the environment'��� ��� ���� ������� ���������������������������� ! ����������� ����� �������������<�?�"�������$�������-��!��������������� ������� ����!� ���������������� ����������=����G'�������� ����� �������B������������� $���������������������/�������B������ ���� �� � � ����� ����!������B�������� ���������� ������������������� ��)���������!� ���� �����������*�����������������������������������������6���(��$�!������-�� ������������������������� ������������������ ������1������9��(������ ������������$����� ����� ���� ����������1�������� ��������� ��� $������� �� �����4������ ������������������+,,+�8��������������$���������������$$�� ���� �� �� �����������������������
Mount St HelensOn the morning of 18 May, 1980 at 8.32 am, an earthquake measuring 5.1 on the Richter scale occurred directly below the northern slope of Mount St Helens. This triggered a landslide, the largest in recorded history. It travelled at speeds of 175 to 250 km per hour. Most of Mount St Helens’ north side turned to rubble. Thousands of trees were destroyed and the water of Spirit lake was temporarily displaced by this landslide.
The eruption of Mount St Helens could be heard 1120 km away. The magma was exposed to lower pressure and this lead to molten rock and steam exploding just a few moments after the landslide started.
The blasting of rock debris and the pyroclastic flow of extremely hot volcanic gases, ash and rocks overtook the initial landslide. Approximately 600 km2 of forest was knocked down and other parts of the forest were destroyed by the extreme heat.
The heart of the mountain had blasted upwards and gigantic clouds of ash hovered some 25 km above it. Fifty-seven people were killed. The Washington State Department of Game estimated that approximately 7000 deer, elk and bears died, as well as birds and other small mammals. Frogs, crawfish and burrowing rodents survived because they were either below ground level or under the surface of the water when the volcanic eruption occurred. The Washington Department of Fisheries estimated that 12 million salmon were killed and approximately 40,000 young salmon destroyed.
The elevation of the summit before the eruption was 2950 m. This was reduced by 401 m to its post-eruption elevation of 2549 m.
Fig 3.27 Mount St Helens
QUICK QUESTIONS
Discuss briefly how this eruption could have a negative effect on the environment.
?
!�
QUICK QUESTIONS
1. Explain the following terms:
(a) Lahars
(b) Nuées ardentes
2. Explain what geothermal energy is.
3. Where is geothermal energy widely used?
4. List four negative effects of volcanic activity.
5. Give an example of volcanic activity that has had negative effects on a local population.
?
Fig 3.26 The effect of volcanic dust in the atmosphere following the eruption of Mount St Helens
NOTE
The eruption of Eyjafjallajökull in April 2010 in Iceland caused enormous disruption to air travel for a period of 6 days. This is the greatest level of air travel disruptions experienced in Europe since World War II.
!
Questions
3232
Ordinary Level|Short Questions
Volcanoes 1. Examine the diagram of a volcano shown
below.
Use the following terms to identify the blanks on the diagram.
�� Vent
�� Secondary cone
�� Ash cloud
�� Crater
�� Magma chamber
2008, Part 1, Q6, 10 marks
Ordinary Level|Long QuestionsVolcanoes 2. Volcanoes can have both negative and
positive effects on the landscape and on people. Explain one negative and one positive effect of volcanoes.
2009, Part 2, Q1C, 40 marks
The marking scheme for a question like this on an Ordinary Level paper is as follows:
Positive effect 2 marks
Explaining the effect: 6 SRPs @ 3 marks each 18 marks
Negative effect 2 marks
Explaining the effect: 6 SRPs @ 3 marks each 18 marks
Total 40 marks
Higher Level|Short QuestionsHeight of volcanoes
3. The table below shows the height of some well-known volcanoes around the world.
Name and location Height in metres
Vesuvius – Italy 1281Krakatoa – Indonesia 813Fuji – Japan 3776Rainier – USA 4392St Helens – USA 2549Stromboli – Italy 924
Use graph paper to draw a graph that shows the data in the table above.
2007, Part 2, Q3A, 30 marks
The marking scheme for a question like this on a Higher Level paper is as follows:
Vertical axis labelled – circle 3 marks
Horizontal axis labelled – centred 3 marks
Six items @ 4 marks each 24 marks
Total 30 marks
Higher Level|Long Questions
Satellite images – volcano 4. Name an example of a volcano which you
have studied. State two advantages and one disadvantage for people living in a volcanic region.
2007, Part 2, Q3A, 20 marks
EXAM HINTS
Remember to read the question carefully. You need to include two advantages in your answer.
�
Volcanoes 5. Examine the processes that have led to the
formation of any two volcanic landforms.2006, Part 2, Q3C, 30 marks
EXAM HINTS
You will be awarded marks for using graph paper for any question that requires you to draw a graph.
�
3333
Effects of volcanic activity:
Negative Positive
1. Lahars 1. Fertile soils 2. Damage to property 2. Tourism 3. Nuée ardentes 3. Geothermal energy 4. Loss of life 4. Creation of new land 5. Destruction by fire 5. Building materials 6. Effect on environment
�� Central vent eruptions: destructive plate boundaries�� cone-shaped volcano
�� Fissure eruptions:�� Constructive plate boundaries�� Basic lava flows out onto surface by means of fissure�� May build up to form basalt plateau – Antrim-Derry
Plateau�� Flat landscape – Antrim-Derry Plateau
�� Hot spots: unusually warm areas of magma found beneath the Earth’s surface, within the mantle
�� Hydrothermal areas:�� Geysers, e.g. Old Faithful Yellow Stone National Park,
USA�� Hot springs, e.g. Iceland�� Black smokers, found at mid-ocean ridges, hot water
(700 ºC+) rises but through vent on ocean floor
Instruments used:�� Tiltmeters: identify
bulging on side of volcano
�� Seismograph: measures earthquake activity
Volcanic activity occurs at:�� Constructive plate boundaries�� Destructive plate boundaries�� Hotspots
Categories of volcano:�� Active: erupts regularly e.g. Mt Etna, Italy�� Dormant: has not erupted for a long time,
e.g. Cotopaxi, Peru�� Extinct: has not erupted in recorded history,
e.g. Slemish Mountain, Co. Antrim.
Volcanic materials ejected during eruption:�� Volcanic ash�� Rock particles�� Dust�� Gases�� Two types of lava:
�� acidic lava: high silica content�� basic lava: low silica content
�� Three types of lava flow: �� Pahoehoe lava�� Aa lava�� Pillow lava
�� Intrusive structures form when magma doesn’t reach the surface – forms intrusive rock, e.g. granite (plutonic/intrusive rocks)
�� Extrusive structures form on the surface of the earth – form extrusive rocks
Batholiths – intrusive structure:�� Leinster Batholith
�� Magma forced into crust, then cools and solidifies to form an intrusive rock, e.g. granite
�� Formation of Wicklow and Dublin Mountains�� Batholiths usually surrounded by metamorphic rock
Other intrusive features:
�� Sills�� Dykes�� Laccolith�� Lopolith
Extrusive structures, e.g. volcanoes – vary in shape:
�� Shield volcano�� Volcanic dome�� Composite volcano�� Cinder volcano
Volcanic activity prediction based on geologists’ study of:
�� Volcano formation�� Type of deposits�� Date of deposits�� Patterns of events�� Locations of volcanic eruptions�� Gases and temperatures and
steam
Mount St Helens 18 May, 1980 eruption
MIND M APThe Geography of Volcanoes Chapter 3
of
e.g. hape:
Volcanic activity