Rivierafzettingen uit het Vroeg-Pleistoceen

Het Vroeg-Pleistoceen duurde ongeveer 1,75 miljoen jaar. In deze tijd zijn in ons gebied door Eridanos en voorlopers van rivieren als Wezer en Elbe omvangrijke lagen zand afgezet. Deze meest diepliggende bodemlagen bestaan hoofdzakelijk uit grof, grindhoudend rivierzand. Gedurende een aantal opeenvolgende koudeperioden voerden het rivierstelsel van de Eridanos door een toenemend aanbod van sneeuw- en ijssmeltwater grote hoeveelheden sediment aan.

 

De aanvoer van zand en grind kwam in het Laat-Plioceen versterkt op gang. In onze omgeving werden in eerste instantie voornamelijk fijne kwartszanden afgezet, meer naar het noordoosten, o.m. in de omgeving van het Duitse eiland Sylt, waren dit grovere zanden, afgewisseld met grind. In de Eridanos-afzettingen bij Sylt (Kaolinsande) komen plaatselijk zones voor met grotere stenen. Deze laatste kunnen niet anders zijn vervoerd dan in- en vastgevroren in stroomafwaarts drijvend grondijs. Bij ons ontbreken grotere zwerfstenen, evenals grindbanken. Wel komen in het Eridanoszand hier en daar snoeren en bandjes voor van voornamelijk kwartsgrind.

 

De tijd dat de Eridanos zand en grind in het Noordzeegebied heeft afgezet, is lang geleden. Door allerlei geologische processen zijn er sindsdien nieuwe aardlagen over die van de Eridanos afgezet. Dit is een van de oorzaken dat de zandlagen van deze oer-rivier momenteel op tientallen meters diepte in onze bodem liggen. Op een paar plaatsen na. Glaciale stuwing in de Saale-ijstijd heeft fijnkorrelige zandafzettingen uit het Eridanostijdperk tot dicht onder het oppervlak gebracht. Aan het aardoppervlak omen deze niet voor. Dit is wel het geval met de schuin gelaagde, witte zandafzettingen op het Duitse eiland Sylt Het opvallend witte Eridanos-zand is op dit eiland heel fraai in een oud kustklif ontsloten. De scheefstaande parallelle gelaagdheid is niet door glaciale stuwing veroorzaakt. Het is het foreset-gedeelte van een delta met kenmerkende scheve gelaagdheid. De foresetgelaagdheid ontstaat doordat op de top van de delta steeds zand wordt afgezet, dat in dunne laagjes naar beneden glijdt. 

 

De opvallend lichtkleurige zanden op het eiland Sylt bevatten veel fijn wit kiezelpoeder en sterk, poederig verweerde veldspaat. In Duitsland noemt men deze Eridanoszanden wel 'Kaolinsande'. 

Het grind dat de Eridanos uit Scandinavië heeft aangevoerd, bestaat uitsluitend uit witte kwartsen, kwartsietkiezels en verkiezelingen. Door intensieve verwering zijn andere componenten verdwenen.

Het Eridanoszand is door zijn extreem hoge kwartsgehalte, bijzonder zuiver. Op een aantal plaatsen in Groningen wordt het voor industriële doeleinden als laboratoriumzand verkocht.

Afzettingen van de Eridanos bevatten sterk verkiezelde fossielen of fragmenten daarvan. Deze fossielen zijn in de meeste gevallen van Ordovicische ouderdom. Op de foto is een zogenoemde lavendelblauwe verkiezeling afgebeeld met daarin de afdruk van een brachiopode (Leptaena rhomboïdalis).

 

De zanden van de Eridanos (Formatie van Peize) vinden hun oorsprong in Scandinavië en Noord-Rusland. Ze bestaan vrijwel geheel uit kwartsbestanddelen. Als grindcomponent zijn voornamelijk kwartskiezels en kwartsieten aanwezig, aangevuld met sterk verkiezelde Paleozoïsche fossielen (lavendelblauwe verkiezelingen). Het zeer hoge kwartsgehalte van het afgezette materiaal duidt op sterke chemische verwering in het brongebied. Tijdens het warme en tegelijk ook vochtige klimaat gedurende de Krijt-periode en het eerste deel van het Tertiair was in Scandinavië en Noord-Rusland sprake van intensieve verwering. Het warm/vochtige klimaat was oorzaak dat verweerbare bestanddelen oplosten en verdwenen. Alleen het chemisch zeer resistente kwarts met hier en daar aanhangend kaliveldspaat bleef over. Grote delen van het Baltisch Schild en Noord-Rusland waren in die tijd bedekt door afzettingen met deze verweringsproducten. 

 

Kindagraniet - Zwerfsteen van Weissenhaus (Dld.)

Veel Zweedse granieten bevatten blauwe of blauwgrijze kwarts. Vooral bij granieten uit de provincie Smaland in Zuid-Zweden is dit het geval. Ook noordlijker in Scandinavië komen granieten voor met blauwe kwarts. 

Kwartszand  - Noordbroek (Gr.)

Eridanoszand bevat in tegenstelling tot zand uit het midden en het oosten van Duitsland relatief veel blauwige kwartskorrels. Deze zandkorrels vormen een aanwijzing dat het zand door de Eridanos uit Scandinavië is aangevoerd. Granieten met blauwe kwarts komen in overig in Europa bijzonder weinig voor.

 

Later in het Pleistoceen was de Eridanos niet langer de enige rivier die in onze streken zand afzette. Ook de voorlopers van rivieren als Elbe en Wezer stroomden honderdduizenden jaren achtereen door het noorden van ons land. Een tijdlang waren deze zijrivieren van de Eridanos.

Het grind dat oer-Elbe en oer-Wezer transporteerden is gevariëerder. Een deel van het zand en grind is afkomstig uit geërodeerde oudere rivierzandafzettingen, het overige materiaal, waaronder ook grote keien, is uit het midden en oosten van Duitsland aangevoerd. De afzettingen van deze Duitse rivieren heeft men ondergebracht in de Formatie van Appelscha. Deze grindhoudende zanden zijn jonger dan die uit de Formatie van Peize.

 

Vanaf het Menapien, ca. 1 miljoen jaar geleden, stokte de aanvoer van zand en grind door de Eridanos. Voorlopers van Duitse rivieren als Wezer en Elbe (=Saale-rivier) hebben daarna een omvangrijk pakket grove grindhoudende zanden in onze omgeving afgezet. 

Zandafzettingen van Wezer en Elbe zijn te herkennen aan de samenstelling van de grindcomponenten. Naast veel witte (gang)kwarts komen in het zand grindstenen voor van radiolariet, bontzandsteen, roodijzerkiezel en Thüringerwoudporfieren. 

 

 

Grind van oostelijke herkomst - Wilsum (Dld.)

Grind van oostelijke herkomst is opmerkelijk veel gevariëerder van samenstelling en als gevolg daarvan ook bonter gekleurd dan het kwartsgrind van de Eridanos. 

Oostelijk grind (Formatie van Appelscha) - Ellertshaar (Dr.)

Grind en zand van oostelijke herkomst dat in het Vroeg-Pleistoceen door Duitse rivieren hier is afgezet, rekent men in de geologie tot de Formatie van Appelscha. Door latere glaciale en fluvioglaciale erosie is veel zand en grind uit deze formatie geërodeerd en elders weer afgezet. Dit is in het Cromerien gebeurd (Formatie van Urk) en vooral in de Elster-ijstijd (Formatie van Peelo).  Afzettingen uit de Formatie van Peelo liggen door glaciale stuwing op veel plaatsen in Oost-Drenthe in in Groningen aan of ondiep onder het aardoppervlak.

Bontzandsteen - Zwerfsteen van Walchum (Dld.)

In zanden uit de Formatie van Appelscha komen bijzonder veel kleine en grotere zwerfstenen voor van rode bontzandsteen voor. Deze zwerfstenen zijn afkomstig uit het gebied zuidelijk van Hannover in Duitsland.

 

De Formatie van Appelscha is rijker aan grind dan de Formatie van Peize. Niet alleen is het grind gevarieerder en kleurt het bonter, ook zijn talrijke grote stenen en zelfs fossielen als versteend hout met grondijs stroomafwaarts vervoerd. Zo zijn bij Ellertshaar drie gebleekte stukken verkiezeld Tertiair bruinkoolhout gevonden van meer dan 20 kg elk! Ook zijn van deze vindplaats talrijke grote stukken, soms nauwelijks afgeronde bontzandsteen bekend. 

De grindstenen in de zanden van de Formatie van Appelscha zijn afkomstig van bekende Duitse middelgebergten als het Teutoburgerwoud, het Wiehengebergte en de Harz. Het meeste materiaal is echter uit nog oostelijker gelegen gebieden in Duitsland aangevoerd. Hierbij moeten we denken aan Saksen-Anhalt, Saksen, Thüringerwoud. Zelfs uit Bohemen in Tsjechië zijn zwerfstenen in o.m. Ellertshaar gevonden. Dit laatste wordt geïllustreerd door de vondst van een ca. 25cm grote afgesleten steen van cementconglomeraat. In het Vroeg-Pleistoceen waren ook deze gebieden nog grotendeels bedekt door verweringsmateriaal, dat met name in de koudeperioden door erosie werd aangetast en door rivierwater stroomafwaarts getransporteerd.

 

Terzijde:

Tijdens het Cromerien stroomde de Rijn een tijdlang door Noord-Nederland. Deze rivier heeft een pakket voornamelijk grove grindhoudende zanden achtergelaten, die voornamelijk blijken te bestaan uit materiaal dat de Rijn uit oudere rivierafzettingen (Formatie van Appelscha) heeft opgenomen. Eigen materiaal heeft de Rijn nauwelijks meegenomen. Het grind in deze Rijnafzettingen heeft hetzelfde bonte uiterlijk als dat in de Formatie van Appelscha.

 

 

In het Cromerien (Glaciaal C), zo'n 500.000 jaar geleden, hield ook de aanvoer van oostelijk, uit Duitsland aangevoerd zand en grind op. In deze periode stroomde de Rijn door ons gebied. Hierbij is veel van het eerder afgezette zand en grind verspoeld en door de Rijn elders weer afgezet. Deze zanden rekent men tot de Formatie van Urk. 

Opo de foto liggen grindhoudende zanden uit de Formatie van Urk met een scherpe overgang op fijnkorrelige mariene Eridanos-zanden uit de Formatie van Peize - Emmerschans (Dr.)

 

 

Cementconglomeraat - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.)

Dit door kwartskiezels bepaalde gesteente komt hoogstwaarschijnlijk uit Bohemen in Tsjechië. 

Roodijzerkiezel (jaspis) - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.)

Roodijzerkiezel komt op verschillende plaatsen in het midden en oosten van Duitsland voor, bijvoorbeeld in de Harz, Thüringerwoud, Saksen en het Ertsgebergte.

Sferolietporfier (lithofysenporfier) - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.)

Allerlei typen (kwarts)porfier en sferolietporfier zijn voor een belangrijk deel afkomstig uit het Thüringerwoud. De hierboven afgebeelde lithofysenporfier komt echter uit Saksen (Dld.)

Verkiezeld en gebleekt naaldhout - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.)

Gebleekt verkiezeld hout komt in kleine en grotere stukken vrij veel voor in Vroeg-Pleistocene zanden. De stukken fossiel hout zijn afkomstig uit zandafzettingen (wortelniveau's) in bruinkoolgebieden in het oosten van Duitsland.

 

De zanden uit de Formaties van Peize en Appelscha vormen voor Noord-Nederland een kostbaar bezit. Niet alleen leveren ze verschillende typen bouwzand - het grind zelf is meestal van slechte kwaliteit - de zandafzettingen vormen daarnaast een onuitputtelijke bron waaruit jaarlijks grote hoeveelheden zeer zuiver drink- en proceswater wordt gewonnen.

 

In Groningen en Drenthe wint men op een aantal plaatsen zand in zandzuigerijen. Het gewonnen zand wordt in verschillende fracties gezeefd en als bouwzand verkocht.

Op twee plaatsen in Oost-Groningen wordt zeer zuiver kwartszand gewonnen. Na behandeling wordt het verpakt en als laboratorium en industriezand over de hele wereld geëxporteerd. Hier de opslag van laboratoriumzand van het zandbedrijf 'Het Noorden' in Alteveer (Gr).

De dikke afzettingen grof rivierzand in de diepere ondergrond vormen in Groningen en Drenthe een bron waaruit waterleidingmaatschappijen bijzonder goed drinkwater oppompen. Het water hoeft nauwelijks te worden gefilterd.

 

Tijdens het Menapien, ca. 1 miljoen jaar geleden, ontwikkelde zich op Scandinavië voor het eerst een grote landijskap, die ver naar het zuiden en zuidwesten opschoof. Hoewel het Menapien een nogal complexe periode is, zijn er aanwijzingen dat in ons land toen glaciale omstandigheden heersten. De uitbreiding van de landijskap tot dichtbij of mogelijk zelfs tot in Noord-Nederland had tot gevolg dat de aanvoer van zand en grind door de Eridanos sterk verminderde, terwijl het aandeel van Elbe en Wezer in die tijd juist toenam.

Tijdens de eerste glaciale periode in het Cromerien, zo'n 700.000 jaar geleden, stopte alle aanvoer van zand en grind uit het noorden. De bovenloop van de Eridanos en zijrivieren in Scandinavië werd destijds door de vorming van landijskappen aangetast en door glaciale erosie uitgeruimd. Na miljoenen jaren verdween de Eridanos van de kaart en kwam een einde aan het transport van zand en grind uit Scandinavië en Noord-Rusland. Waarschijnlijk was in die tijd het oude Tertiaire verweringsdek op het Baltisch schild vrijwel geheel opgeruimd. 

 

Dit beeld geeft een indruk hoe het in het Menapien gegaan zou kunnen zijn met de rivierbedding van de Eridanos in Noord-Zweden. Brede uitwaaierende lobben gletsjerijs vullen de rivierbedding langzamerhand op.

Gletsjers afkomstig van de steeds groter worden ijskap in Scandinavië vulden in het Menapien, zo'n 1 miljoen jaar geleden, geleidelijk de rivierbedding op en vernietigden daardoor de bovenloop van de Eridanos. Na een bestaan van miljoenen jaren verdween Europa's grootste rivier hierdoor van de kaart. Een rivier 'vermoord' door ijs.

 

De huidige Botnische Golf, De Finse Golf, de Golf van Riga en de Oostzee markeren de oorspronkelijke loop van de Eridanos. In de loop van het Pleistoceen zijn deze watergebieden door het landijs steeds verder uitgeruimd.