Geologie van Nederland
is een initiatief van

Noordelijke zwerfstenen

Noordelijke zwerfstenen zijn door het landijs vanuit Scandinavië tijdens de voorlaatste ijstijd in Noord-Nederland afgezet. Deze ijstijd heet het Saalien en is onderdeel van het Midden-Pleistoceen, van ± 240.000 tot ± 130.000 jaar geleden. De noordelijke zwerfstenen zijn dus glaciale afzettingen die voornamelijk bestaan uit kristallijne gesteenten zoals graniet en porfier.

Het Scandinavische landijs had een dikte van enkele honderden meters en men heeft zelfs berekend dat het bij Groningen mogelijk een dikte van 2.5 km had. Dit betekent dat het landijs een enorme kracht uitoefende op de ondergrond en in staat was zwerfstenen met een doorsnee van meer dan 6 m en met een gewicht van enkele tientallen tonnen naar ons land te vervoeren! De uit het noorden aangevoerde zwerfstenen zijn door erosie tijdens het transport afgerond. Noordelijke zwerfstenen zijn doorgaans hoekiger dan zuidelijke, doordat deze zwerfstenen grotendeels ingesloten zaten in het ijs en daardoor minder schade opliepen. Sommige zwerfstenen vertonen duidelijke kenmerken van het landijstransport. Gletsjerbodemstenen of facetstenen hebben één plat vlak dat is ontstaan doordat die zwerfstenen onderin het landijs zaten ingesloten en honderden kilometers over rotsen en bevroren bodems hebben geschuurd. Op het afgesleten oppervlak zijn regelmatig (evenwijdig aan de lengteas van de steen) groeven te zien. Deze zijn parallel aan de bewegingsrichting van het landijs ontstaan en noemen we gletsjerkrassen. De krassen vinden we vooral terug op relatief zachte sedimentaire gesteenten zoals kalksteen.

 

Gletsjermolenstenen zijn perfect afgeronde stenen die in een holte voor of onder de gletsjer rondgedraaid werden door de kracht van stromend smeltwater. Een ander kenmerk van het landijstransport dat ook ontstaat bij riviertransport zijn botskegels, die vooral te zien zijn in homogeen samengestelde gesteenten zoals vuursteen en kwartsiet. De gekromde breuklijntjes zijn ontstaan door het botsen van ingesloten zwerfstenen langs de gletsjerbodem. De holle kant van de barsten wijst in de bewegingsrichting van het landijs.

 

Tijdens de laatste ijstijd bereikte het landijs ons land niet. Deze ijstijd heet het Weichselien en maakt deel uit van het Laat-Pleistoceen van ± 116.000 tot ± 11.500 jaar geleden. In het koude en droge toendraklimaat had de wind door de beperkte vegetatie vrij spel en werden dekzanden afgezet. De schurende werking van het zand dat werd vervoerd door de wind had tot gevolg dat vooral noordelijke zwerfstenen in de Pleistocene zandgronden werden gepolijst tot windkanters of windkeien met de kenmerkende gladde vlakken. Het aantal vlakken varieert en wordt bepaald door het grondvlak van de steen en niet door de windrichting. Het bekendst zijn driekanters, maar windkanters zijn in Nederland alleen plaatselijk bekend. Zo komen op een plek in Het Gooi duizenden windkanters voor. Windlakstenen vertonen een sterk glanzend oppervlak, eveneens ontstaan door de polijstende werking van zand, meegevoerd met de wind.

 

Voorbeelden van kenmerkende noordelijke zwerfstenen zijn Rapakivigraniet, Uppsalagraniet, Stockholmgraniet, Smålandgraniet, Bruine en Rode Oostzeeporfier, Rhombenporfier, Kinnediabaas, Dalazandsteen, Rode tuf en Ogengneis.

Transportwijze

Het landijs heeft de noordelijke zwerfstenen afgezet tijdens het Saalien. Het kilometers dikke landijs in Scandinavië breidde zich uit naar het zuiden en nam gesteenten op door erosie van de Scandinavische ondergrond. De zwerfstenen zijn vooral afgezet als grondmorene in keileem onder de gletsjer, maar ook als eindmorene of smeltwaterafzettingen voor de gletsjer uit. Tijdens het Saalien was er een eenmalige ijsbedekking, maar het verloop van de landijsbedekking is nog altijd onduidelijk. Lange tijd is gedacht dat de vergletsjering van Nederland in vijf fasen plaatsvond, maar de laatste jaren overheerst de opvatting dat er drie fasen en twee bewegingsrichtingen waren.

 

Volgens deze opvatting bewoog het landijs tijdens de eerste fase richting het zuidzuidwesten en vormden zich stuwwallen langs de lijn Texel-Wieringen-Gaasterland-Steenwijk. Hierbij werd de vuursteenrijke Eerste Oost-Baltische keileem afgezet met insluitsels van vuursteenarme schollenkeileem. Tijdens de tweede en belangrijkste fase werden de stuwwallen uit de eerste fase overreden door reactivering van het landijs in zuidwestelijke richting. Kleinere stuwwallen werden bijvoorbeeld op de oostelijke Veluwe gevormd en in Noord-Nederland werd de vuursteenrijke West-Baltische keileem afgezet. De bewegingsrichting veranderde naar het zuidzuidoosten tijdens de derde en laatste fase, waarbij zich de stuwwallen van de Hondsrug, de Gelderse Vallei, de Utrechtse Heuvelrug, Wieringen en Gaasterland vormden en waarbij de Tweede Oost-Baltische keileem werd afgezet. Uiteindelijk bereikte het landijs een maximale uitbreiding tot de lijn Haarlem-Amersfoort-Nijmegen.

 

Ook tijdens het Elsterien heeft het landijs vermoedelijk het meest noordelijke deel van ons land bereikt tot de lijn Wieringen-Gaasterland-Assen. Deze ijstijd maakt deel uit van het Midden-Pleistoceen van ± 470.000 tot ± 420.000 jaar geleden. Van het Elsterien zijn geen keileem en zwerfstenen bekend maar alleen glaciolacustriene potklei, afgezet in smeltwatermeren langs het landijsfront.

Herkomstgebieden

De noordelijke zwerfstenen komen uit Noorwegen, Zweden, Finland en Denemarken en bevatten vooral kristallijne Precambrische gesteenten van het Baltische Schild, dat onderdeel was van het vroegere continent Baltica en dat aan de westzijde op de grens tussen Noorwegen en Zweden wordt begrensd door het Caledonische gebergte van Cambrische ouderdom. Het is slechts op enkele plaatsen bedekt door jongere sedimenten als gevolg van de erosieve kracht van het landijs.

 

Tot op de dag van vandaag bestaat er veel onduidelijkheid over de geologische geschiedenis van Scandinavië. Het is bekend dat het Baltische Schild tijdens het Precambrium gekenmerkt werd door een relatief dunne korst en dus veel magma-intrusies. Deze periode werd gekenmerkt door verschillende gebergtecyclussen, waarbij de sedimenten van de vorige cyclus werden vervormd en opgeheven door de volgende. Sinds het Cambrium is het Baltische Schild relatief stabiel en de tektonische invloed bleef beperkt. Zo vormde zich op de Precambrische kristallijne gesteenten een schiervlakte waarop sedimentaire gesteenten werden afgezet.

 

De noordelijke zwerfstenen worden meestal ingedeeld naar de belangrijkste gebergtecyclussen en geologische perioden (zie tabel). Gesteenten uit het Devoon, Carboon en Trias komen vooral aan het oppervlak in het Oostzeegebied maar zijn zeer zeldzaam als noordelijke zwerfstenen in Nederland.

Geologische periode

Kenmerkende gesteenten

Herkomstgebieden

Pregotium

rode en grijze slierengneizen, amfibolieten

Zuid-Zweden

Svecokarelium

granieten, gneizen, migmatieten

Zweden, Finland

Subjotnium

slierige porfieren, ignimbrieten, porfirieten, granieten, diabazen, gekenmerkt door grijsblauwe kwarts

Småland, Ålandseilanden, Dalarna

Jotnium

porfieren, porfirieten, diabazen, zandstenen, conglomeraten

Dalarna

Dalslandium

granieten, pegmatieten

Zuid-Noorwegen, Zuidwestkust Zweden

Eocambrium

arkose

grens Zweden-Noorwegen

Cambrium

zandstenen, leistenen, ogengneizen

Skåne, Bornholm, Oostzeegebied

Ordovicium

kalkstenen

Oostzeegebied, Skåne

Siluur

kalkstenen

Skåne, Gotland

Perm

vulkanische gesteenten

Oslogebied

Jura

kalkstenen, kwartsieten

Skåne

Krijt

vuurstenen, kalkstenen

Skåne, Denemarken

Tertiair

vuurstenen, kalkstenen

Denemarken

De Duitse professor Hesemann onderscheidde in 1930 vier herkomstgebieden in Scandinavië om zwerfsteentellingen mogelijk te maken. Voor zijn telmethode zijn 100 kristallijne gidsgesteenten nodig. Als de percentages per herkomstgebied op tientallen worden afgerond, vervolgens door tien worden gedeeld en achter elkaar worden geplaatst, geeft dit de zogenaamde Hesemann Formule. Deze formule toont dus per zwerfsteentelling de verhouding tussen de verschillende herkomstgebieden en geeft op die manier een beeld van de herkomst van noordelijke zwerfsteengezelschappen in Nederland en het verloop van de landijsbedekking. Zandstra deelde bij de Rijks Geologische Dienst in 1986 deze vier gebieden verder op in tien gebieden, omdat vanwege de omvang, vooral van gebied II, kostbare informatie verloren ging bij de tellingen. Per zwerfsteentelling onderscheidt Zandstra zo uiteindelijk vijf herkomstgebieden die in een cirkeldiagram worden weergegeven.

 

Zwerfsteentellingen zijn een belangrijke kwantitatieve methode voor het reconstrueren van de ijsbedekking, maar zwerfstenen hebben vaak meer omzwervingen gemaakt dan de zwerfsteenverzamelaar lief is. De losse keien aan het oppervlak zijn namelijk vaak verplaatst door mens of natuur en dus niet noodzakelijk rechtsreeks afkomstig uit het herkomstgebied. Als zwerfstenen niet op de oorspronkelijke locatie van afzetting zijn gevonden en geteld, zijn tellingen dus niet betrouwbaar.

Hesemann (1930)

Zandstra (1986)

I Oost-Balticum (Noord-Zweden, Zuid-Finland)

1. Oost-Balticum

Oost-Balticum

2. Oostzee ten zuiden van Åland

II Midden-Balticum (Midden-Zweden)

3. Oostzee nabij Stockholm

Oostelijk Midden-Balticum

4. Uppland

5. Stockholm

6. Dalarna

Westelijk Midden-Balticum

III Zuid-Balticum (Zuid-Zweden)

7. Småland, Gotland

Zuid-Balticum

8. Bohuslän, Biekinge, Skåne, Schonen

9. Bornholm

IV Zuid-Noorwegen (Oslogebied)

10. Oslo

Zuid-Noorwegen

Vindplaatsen

De noordelijke zwerfstenen bevinden zich vooral in keileem dat is afgezet ten noorden van de lijn Haarlem-Amersfoort-Nijmegen, de maximale uitbreiding van het Scandinavische landijs tijdens het Saalien. Ook in smeltwaterafzettingen en in eindmorenes zijn noordelijke zwerfstenen te vinden. Al deze glaciale afzettingen zijn onderdeel van de Formatie van Drenthe en dus zijn noordelijke zwerfstenen vooral te vinden waar deze formatie aan het oppervlak ligt. Dit is voornamelijk het geval in Friesland, Groningen en Drenthe, maar meestal is de formatie bedekt door jongere afzettingen zoals dekzand. Als de noordelijke zwerfstenen zich dus dieper in de ondergrond bevinden zijn mogelijke vindplaatsen kleigroeves (bijvoorbeeld bij Losser), versgeploegde akkers of plaatsen waar bagger- of graafwerkzaamheden plaatsvinden.

 

Op basis van zwerfsteentellingen volgens de Hesemann-methode onderscheiden we in Nederland grofweg drie verschillende gebieden. In Midden-Nederland rond de Gelderse Vallei vinden we vooral zwerfstenen uit Midden-Balticum. De Hondsrug en Twente worden vooral gekenmerkt door zwerfsteengezelschappen met zwerfstenen uit Oost-Balticum. Tenslotte overheersen zwerfstenen uit Zuid-Balticum in de rest van Nederland, vooral in noordelijk Noord-Holland, Friesland en westelijk Drenthe. Gesteenten uit het Oslogebied in Zuid-Noorwegen zijn in Nederland zeldzaam.

- Roderic Bosboom, Naturalis

Meer informatie

»

Berendsen, H. J. A., 2004. De vorming van het land: Inleiding in de geologie en geomorfologie.- Van Gorcum, Assen. 296p.

»

Bijlsma, S., 1981. Fluvial sedimentation from the Fennoscandian area into the North-West European Basin during the Late Cenozoic. - Geologie & Mijnbouw 62: 563-568.

»

Bosch, P. W., 1992. De herkomstgebieden van de Maasgesteenten. - Grondboor & Hamer 3: 57-64.PDF

»

Gibbard, P. L., 1988. The history of the great northwest European rivers during the past three million years. - Philosophical Transactions of the Royal Society of London B 318: 559-602.

»

Gonggrijp, G. P., 1999. Stenen als monument. - Grondboor & Hamer 5: 89-93.

»

Hellinga, W. T., 1980. Elseviers Zwerfstenengids.- Elsevier, Amsterdam. 246p.

»

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

»

Mulder, F. J. de, M. C. Geluk, I. Ritsema, W. E. Westerhoff en T. E. Wong, 2003. De ondergrond van Nederland. - Nederlandse organisatie voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO. 379p.

»

Rappol, M., 1992. In de bodem van Drenthe: Geologische gids met excursies. - Lingua Terrae, Amsterdam. 287p.

»

Rappol, M., 1993. In de bodem van Salland en Twente: Geologie, archeologie en excursies. - Lingua Terrae, Amsterdam. 267p.

»

Schuddebeurs, A. P., 1986. Windkeien met taffonis in Nederland en aangrenzend West-Duitsland. - Grondboor & Hamer 5: 123-136.PDF

»

Veenvliet, J., 1999. Zwerfkeien en keienkloppers. - Grondboor & Hamer 5: 98-100.

»

Zandstra, J.G., 1988. Noordelijke kristallijne gidsgesteenten. - Brill, Leiden. 469p.

»

Zandstra, J.G., 1983. A new subdivision of crystalline Fennoscandian erratic pebble assemblages (Saalian) in the central Netherlands. - Geologie & Mijnbouw 61: 455-469.

Auteurs

  • Roderic Bosboom

Meer herkomst en transport