Geologie van Nederland
is een initiatief van

IJzeroer

Iedereen kent wel de hoogovens langs het Noordzeekanaal bij IJmuiden. Hier wordt uit geïmporteerde ijzererts vloeibaar ijzer geproduceerd. IJzererts uit ons land is echter vanaf het begin van de IJzertijd tot begin vorige eeuw van ongekende economische betekenis geweest. Van het zogenaamde Nederlandse ijzeroer zijn voor de productie van ijzer door de eeuwen heen miljoenen kubieke meters afgegraven en in heel Europa verhandeld. Het historische belang van ijzeroer blijkt alleen al uit de vele verschijningsvormen en benamingen, waaronder moerasijzererts, bruinijzersteen, ijzersteen, ijzeraarde, ijzeroersteen, bruinijzererts, pijpoer, pulveroer, boonoer, oer, moeraserts, moddererts, poelerts, velderts, weide-erts en zodenijzersteen. IJzeroer komt in Nederland vooral voor in de bodem als plaatseigen ijzerhoudende knollen of concreties, maar wordt desondanks beschouwd als zwerfsteen.

Karakterisering en samenstelling

IJzeroer komt voor in vele vormen, maar is in essentie een ijzerhoudend sedimentair gesteente (afzettingsgesteente) dat is ontstaan door het neerslaan van ijzerverbindingen uit water. Het bevat 20-75% ijzer en is vermengd met zand, silt en klei. Daarnaast kan het bestaan uit verschillende andere bestanddelen, waaronder water, fosfor, organisch materiaal en aluminium. Over het algemeen is ijzeroer een zacht gesteente met een roestige kleur, maar de eigenschappen zijn afhankelijk van de samenstelling. Het ijzer is meestal opgebouwd uit het ijzermineraal limoniet of goethiet. Knollen of concreties van dit mineraal hebben een geelbruine, roodbruine of donkerbruine kleur en een concentrische structuur. Veel zeldzamer zijn de meestal langgerekte siderietconcreties met een grijsbruine, roodbruine of donkerbruine kleur, een lagere hardheid en een hogere dichtheid. Vaak bevatten siderietconcreties een verweerde korst van limoniet, maar de twee soorten concreties zijn gemakkelijk van elkaar te onderscheiden doordat sideriet, in tegenstelling tot limoniet, een ijzercarbonaat is, dat begint te bruisen zodra het in contact komt met zoutzuur.

 

IJzeroer komt niet alleen voor in de vorm van knollen maar kan uiteenlopende grillige vormen hebben, variërend van hoekige korrels tot boontjes, pijpjes en zelfs uitgestrekte samenhangende platen met een maximale dikte van vijftig centimeter, die bekend staan als oergronden. Het ijzerhoudende gesteente vertoont geen sporen van leven, hoewel in limonietconcreties af en toe afdrukken van planten en schelpen zijn aangetroffen. Afgeronde ijzerconcreties die door rivieren naar ons land zijn vervoerd hebben een diameter die varieert van 1-15 cm. Deze knollen vinden we in de grovere afzettingen van Rijn en Maas en vaak zijn deze met zand en grind verkit.

 

Voorbeeld: klappersteen

Een bijzondere verschijning van ijzeroer vormen de zogenaamde klapperstenen. Dit zijn limonietconcreties waarin ijzer in de vorm van het mineraal goethiet is vermengd met fijn sediment zoals zand, silt of klei. De klapperstenen zijn te herkennen aan een roestige roodbruine kleur en een concentrische structuur. De meeste klapperstenen zijn hol van binnen en sommige bevatten een kern van klei, silt of sideriet. Als een dergelijke klappersteen gedroogd is, komt de kern los en veroorzaakt bij schudden een karakteristiek rammelend of klapperend geluid. Klapperstenen zijn meestal te vinden in het bovenste deel van de bodem of als zuidelijke zwerfstenen tussen de grindafzettingen van Rijn en Maas. Sporen van leven zijn zeer uitzonderlijk, maar in enkele klapperstenen zijn afdrukken van planten gevonden. De diameter van klapperstenen varieert van 1-15 cm.

Ontstaanswijze

Het onstaan van een oerbank.

IJzeroer is een zogenaamd chemisch sedimentair gesteente (of afzettingsgesteente). Het is dus niet, zoals klastische sedimentaire gesteenten, opgebouwd uit fragmenten van verweerd en geërodeerd gesteente, maar ontstaan door neerslaan van opgeloste mineralen uit water. Zuurstof speelt hierbij een belangrijke rol, aangezien de ijzermineralen uiteindelijk door oxidatie neerslaan. IJzeroer in onze bodem is ontstaan tijdens Vroeg-, Midden- en Laat-Pleistoceen en het Holoceen. Dit gebeurde vooral tijdens het vochtige klimaat van de warme interglacialen, maar de vorming van ijzeroer in de Nederlandse bodem vindt nog tot op de dag van vandaag plaats. De vorming van een ijzeroerbank hoeft slechts enkele decennia te duren. Het opgeloste ijzer wordt aangevoerd door grondwater, door rivierwater of bij uitloging van de bodem. IJzeroer ontstaat onder verschillende omstandigheden, maar de meest ideale locaties voor de vorming van het ijzerhoudende gesteente treffen we aan in drassige of moerassige beekdalen in zandgronden of veengronden.

 

Het meeste ijzererts in Nederland is ontstaan door het neerslaan van limoniet uit opwellend ijzerhoudend kwelwater. Vooral kwelwater afkomstig van humusrijke podzolgronden is rijk aan ijzerverbindingen, omdat deze in aanwezigheid van humuszuren gemakkelijk oplossen. Oxidatie vindt vooral plaats in gronden waar zuurstof tijdens droge perioden diep in de bodem kan doordringen. Als dit proces voortdurend op dezelfde diepte plaatsvindt, ontstaan de zogenaamde oergronden of oerbanken. Deze samenhangende platen van ijzeroer ontstaan voornamelijk in de zogenaamde gleygronden met een constante grondwaterspiegel. Oergronden zijn ondoorlatend en vormen een barrière voor grondwater, waardoor er plassen, meren of vennen in het landschap kunnen ontstaan.

 

Ook als beken overstromen wordt op de omringende veengronden door oxidatie aan het oppervlak ijzeroer afgezet. Dit gebeurt meestal in de vorm van de kenmerkende pijpjes van sideriet rondom plantenwortels, takken of andere vegetatie. Zwerfstenen van ijzeroer hebben ons land bereikt doordat rivieren de bodems in de grensgebieden hebben geërodeerd en het erosiemateriaal vervolgens over kleine afstanden vervoerden.

 

Voorbeeld: klappersteen

Over het ontstaan van klapperstenen bestaat veel onduidelijkheid. Vanwege het voorkomen van kernen van sideriet lijkt de meest plausibele verklaring dat klapperstenen ontstaan zijn door omzetting van siderietconcreties. Deze siderietconcreties zouden zijn ontstaan tijdens het Vroeg- en Midden-Pleistoceen in kleilagen uit het Vroeg-Krijt over de Duitse grens bij Enschede en uit het Laat-Carboon in Zuid-Limburg. Tijdens het Midden- en Laat-Pleistoceen zijn ze door zeespiegeldalingen uit de bodem geërodeerd en vervolgens door de Rijn en de Maas afgezet in Zuidoost-Nederland. Het merendeel van de siderietconcreties is door verwering uiteindelijk opgelost, maar lokaal werden ze omgezet in klapperstenen. Een andere mogelijkheid is echter dat klapperstenen ontstaan zijn door het neerslaan van ijzerverbindingen rondom rolstenen van klei of silt. In ieder geval is men het erover eens dat klapperstenen zich vermoedelijk hebben gevormd toen het klimaat vochtiger werd na de laatste ijstijd, het Weichselien.

 

Klapperstenen hebben als zwerfsteen ook ons land bereikt nadat de grote rivieren zich begonnen in te snijden in het landschap tijdens de Pleistocene opheffing en de ijzerrijke bodems in de grensgebieden erodeerden.

Herkomst

IJzeroer is voornamelijk als plaatseigen gesteente ontstaan in de Nederlandse bodem, maar toch vinden we het ook als zuidelijke zwerfsteen in afzettingen van Rijn en Maas. IJzeroer is echter een relatief zacht gesteente en dus zijn zwerfstenen van ijzeroer die ons land hebben bereikt slechts over kleine afstanden vervoerd. IJzeroer is vooral uit de grensgebieden van Rijn en Maas afkomstig. Zo zijn siderietconcreties afkomstig uit kleilagen van het Vroeg-Krijt net over de Duitse grens bij Enschede, maar ook uit kleilagen van het Laat-Carboon in Zuid-Limburg en omgeving.

 

Voorbeeld: klappersteen

Ook klapperstenen bestaan uit zacht gesteente en zijn dus gevoelig voor verwering en erosie tijdens het zwerfsteentransport. De voornaamste vindplaatsen zijn dus eveneens te vinden in de grensgebieden van Rijn en Maas, vooral in de omgeving van Twente en in Zuid-Limburg.

Transport

De meeste stukken ijzererts zijn tijdens het riviertransport door botsen en schuren langs de rivierbodem afgerond. De grootste concreties zijn waarschijnlijk meegekomen met drijvende ijsschotsen in de rivieren tijdens de koude perioden van het Pleistoceen.

 

Voorbeeld: klappersteen

Tijdens het Pleistoceen vond lokaal opheffing van het landschap plaats door tektonische bewegingen na het ontstaan van de Alpen. Rijn en Maas konden zich daardoor in de grensgebieden insnijden in rijke ijzerertsbodems, met als gevolg dat klapperstenen werden geërodeerd en naar het laagland werden vervoerd. Zo zijn klapperstenen door Rijn en Maas aangevoerd tijdens het Vroeg-, Midden- en Laat-Pleistoceen en het Holoceen.

Voorkomen in Nederland

IJzeroer vinden we voornamelijk in Zuid- en Oost-Nederland. Zuidelijke ijzeroerzwerfstenen worden vooral in Zuidoost-Nederland gevonden in Pleistocene grindlagen van Rijn en Maas. Deze grindlagen zijn vooral in de ondergrond te vinden, maar komen aan het oppervlak in stuwwallen, bijvoorbeeld bij Lunteren, in zand- en grindgroeves, bijvoorbeeld bij Maarn, in zand- en grindzuigerijen, bijvoorbeeld bij Bemmel, bij graafwerkzaamheden, in versgeploegde akkers en natuurlijk langs de huidige oevers van de grote rivieren. Overigens zijn enkele zeer zeldzame vondsten van ijzeroer bekend uit keileem in Friesland, Groningen en de Noordoostpolder.

 

IJzeroer wordt echter meestal aangetroffen als plaatseigen gesteente in en langs beddingen van rivieren en beken in Zuid- en Oost-Nederland. De voornaamste vindplaatsen zijn bodems die de ideale omstandigheden bieden voor de vorming van ijzeroer. Hieronder vallen vooral de dekzandgebieden in Overijssel, Noord-Brabant en Gelderland en de veengebieden in Drenthe en Groningen. Bovendien vinden we plaatseigen siderietconcreties aan het oppervlak in kleilagen van het Laat-Carboon in Zuid-Limburg en van het Vroeg-Krijt in de ondergrond van Twente. Daarnaast wordt ijzeroer bijvoorbeeld ook opgevist uit diepe geulen in de Noordzee, waar het soms verkit is met fossiele botten van zoogdieren uit het Vroeg-Pleistoceen.

 

Voorbeeld: klappersteen

Klapperstenen vinden we vooral in Pleistocene grindafzettingen van de Rijn in Twente en van de Maas in Zuid-Limburg. Als plaatseigen gesteente zijn de ijzerhoudende knollen te vinden in Pleistocene en Holocene rivierafzettingen van Rijn en Maas. De meeste klapperstenen worden gevonden in de stuwwallen van Midden-Nederland, vooral op de Veluwe en in Montferland. In Zuid-Limburg treffen we ook veel plaatseigen klapperstenen aan in de bodem.

Toepassingen

IJzeroer is als ijzererts van ongekend economisch belang geweest voor Nederland. Het aantal archeologische vondsten van ijzer is dan ook enorm. Denk bijvoorbeeld aan ketels, ploegscharen, potten, vijzels, beitels, bijlen, hoefijzers, scharen, boren, bouten, messen, spijkers, krammen, zagen, enzovoort. In de Bronstijd gebruikte de mens nog brons en ruw ijzer uit zeldzame meteorieten, maar aan het begin van de IJzertijd werd ontdekt hoe uit ijzeroer ijzer verkregen kon worden. De productie van ijzer uit ijzeroer beleefde een hoogtepunt in de Middeleeuwen, toen Nederland de grootste producent en exporteur van ijzer in Europa was. In de afgelopen 2500 jaar miljoenen zijn kubieke meters afgegraven en verhandeld, vooral in Midden-, Oost- en Zuid-Nederland. Het productieproces werd door de eeuwen heen uiteraard sterk gemoderniseerd, maar is in essentie gelijk gebleven. Het ijzeroer in de bodem wordt opgespoord met behulp van een prikstok en wordt, nadat het is afgegraven, geklopt tot kleine stukken en gewassen om het te ontdoen van zand, silt en klei. In een oven wordt vervolgens het ruwe ijzer of wolf gescheiden van het restmateriaal, dat slak genoemd wordt. Vooral dit proces is door de eeuwen heen sterk veranderd en karakteriseert de verschillende periodes van productie.

 

Vanaf het begin van de IJzertijd tot aan de 12e eeuw gebeurde het scheiden van wolf en slak in zogenaamde laagovens met door de voet aangedreven blaasbalgen. Een mengsel van ijzeroer en houtskool werd in ovens verwarmd tot een temperatuur van maximaal 1175 °C, waarbij de slak vloeibaar werd en de wolf niet. In zogenaamde kuilovens verzamelde de slak zich onder de ovens en in aftapovens werd het restmateriaal via de zijkant van de oven afgetapt. Op deze manier verkreeg men smeedijzer. Het proces was vanwege de lage temperaturen echter niet bijzonder efficiënt. Soms bevatten de slakken uit deze periode een ijzergehalte van meer dan 50% en bovendien was voor de productie van een kilo ijzer maar liefst dertien kilo ijzeroer en honderddertig kilo houtskool nodig. Toch wist men, door de wolf telkens opnieuw te verhitten en te bewerken met een hamer, de restanten van slak en houtskool te verwijderen en zo hoogwaardig en hard smeedijzer te produceren.

 

Van de eerste tot de vierde eeuw na Chr. vond de productie van smeedijzer vooral plaats door de Romeinen in het gebied rond de Vecht, terwijl in de Middeleeuwen de productie verschoof naar de Veluwe en Montferland. In kleine ijzerfabriekjes werd smeedijzer geproduceerd uit de klapperstenen die men won uit de bovenste lagen van de stuwwallen. Vooral op de Veluwe en in Montferland vinden we nog regelmatig ijzerkuilen van enkele meters diep en ijzerslakkenhopen als overblijfselen van deze periode van ijzerwinning, bijvoorbeeld bij Hoenderloo, bij Paleis het Loo en bij Hoog Soeren. Het is mogelijk dat de grootschalige ontbossing van de Veluwe, door het gebruik van houtskool benodigd voor de ijzerwinning, heeft bijgedragen aan het ontstaan van de stuifzanden.

 

In de 12e eeuw is de primitieve hoogoven ontwikkeld die temperaturen kan bereiken van 1500 °C en die het mogelijk maakt om vloeibaar gietijzer te produceren. Hierdoor kon men naast eenvoudige werktuigen en wapens ook andere gebruiksvoorwerpen zoals kachels en zelfs bommen produceren. Pas vanaf de 18e eeuw zijn in Nederland de efficiëntere ijzergieterijen ontstaan. De blaasbalgen van de ovens in de gieterijen werden aangedreven door watermolens en bovendien gebruikte men in het productieproces nu ook kalksteen uit Winterswijk om de verontreinigingen beter te binden tot slak. In een oven werd op deze manier 265 kg ijzeroer, 320 kg houtskool en 18 kg kalk vermengd en zo was men in staat om per dag 2500 kg ijzer te produceren, dat dankzij eindeloos hameren met een ijzergehalte van meer dan 92% van uitstekende kwaliteit was.

 

Ons land heeft slechts vier productieve ijzergieterijen gekend. Deze waren gelegen langs de Oude IJssel in Deventer, Ulft, Keppel en Terborg, waarvan die in Deventer verreweg de grootste was. De productie was nu zo efficiënt dat men in staat was om jaarlijks 3000 ton gietijzer te produceren uit ijzeroer van Nederlandse bodem. Na 1880 werd er echter nog nauwelijks Nederlands ijzeroer gebruikt en na de crisisjaren van begin vorige eeuw volgde het faillissement van de Nederlandse ijzergieterijen. Oorzaken waren de opkomst van de moderne hoogovens, die dankzij het gebruik van cokes en koolstof op zeer efficiënte wijze ijzer produceren en de verbetering van de infrastructuur, die het mogelijk maakte om hoogwaardiger ijzererts uit het buitenland te importeren. Alleen in de jaren 1924-1925 zijn nog grote hoeveelheden Nederlands ijzeroer naar Engeland en Finland geëxporteerd. Ondanks de omvangrijke winning van ijzeroer is het ijzerhoudende gesteente weer veelvuldig in de Nederlandse bodem te vinden, aangezien de vorming van oerbanken slechts enkele decennia duurt.

 

IJzeroer is sinds de IJzertijd niet alleen gebruikt voor de productie van ruw ijzer maar ook als bouwmateriaal, vooral in de winningsgebieden in Oost- en Zuid-Nederland. Zo zijn uit de IJzertijd boerderijen met funderingen van ijzeroer gevonden bij Heeten. Uit de Middeleeuwen zijn vele voorbeelden van de toepassing van ijzeroer als bouwmateriaal bekend, waaronder bijvoorbeeld het kasteel van Coevorden, het klooster van Sibculo, de stadsmuur en het kasteel van Hardenberg of de kerk van Silvolde. Tot de jaren 1960 werd ijzeroer zelfs nog lokaal gebruikt als wegverharding, voor weilanddammen en als sierstenen.

 

Een andere toepassing van ijzeroer vond plaats tussen 1826 en 1969 in de stadsgasfabrieken. Hier werden giftige bestanddelen als zwavelwaterstof en blauwzuur uit steenkoolgas gefilterd. De oudste toepassing van ijzeroer is echter die als kleurstof. Al duizenden jaren worden ijzermineralen als limoniet en hematiet gebruikt voor het kleuren van bijvoorbeeld verf, aardewerk of rubber.

 

- Roderic Bosboom, Naturalis

Meer informatie

»

Burg, W. J. van der, 1969. The formation of rattlestones and the climatological factors, which limited their distribution in the Dutch Pleistocene. 1. The formation of rattletstones. - Palaeogeography, palaeoclimatology, palaeoecology 6: 105-124.

»

Burg, W. J. van der, 1970. The formation of rattlestones and the climatological factors, which limited their distribution in the Dutch Pleistocene. 2. The climatological factors. - Palaeogeography, palaeoclimatology, palaeoecology 7: 297-308.

»

Duijenvoorde, R. van, 2006. Vroeghistorische ijzerproductie in Nederland. - GEA 39: 86-93.PDF

»

Laban, C., H. Kars & A. Heidinga, 1988. IJzer uit eigen bodem. - Grondboor & Hamer. 42 : 1-1. PDF                       

»

Lijn, P. van der, 1973. Het Keienboek. - Thieme, Zutphen. 361p.

Auteurs

  • Roderic Bosboom

Meer beschrijvingen