Een grondmorene wordt gevormd onder een gletsjer en bestaat uit een keileemlaag. Keileem is een mix van klei, leem, zand, grind en grotere keien. Deze materialen zijn meegevoerd in de onderste laag van gletsjers en bleven liggen nadat het ijs zich teruggetrokken had. Meestal is de keileemlaag in een grondmorene enkele meters dik, maar er zijn ook plaatsen waar het wel enkele tientallen meters dik is. Keileem is taai en slecht doordringbaar voor water. Daarom is het in het verleden gebruikt om dijken mee te bouwen.
In de loop der duizenden jaren zijn grondmorenes bedekt geraakt door andere afzettingen, maar op een paar plaatsen in Nederland liggen ze aan het oppervlak. Hierin kan je zwerfkeien vinden die door de gletsjers zijn meegevoerd uit Scandinavië. De stenen van hunebedden in Drenthe en Groningen komen uit keileem. Deze keien zaten gevangen in het ijs en hebben vaak slijtsporen omdat ze tegen elkaar, of over de Scandinavische bodem krasten.
Grondmorenes bestaan uit keileem, een ongesorteerd mengsel is van klei, leem, zand en grotere keien. Ze worden aan de onderkant van ijskappen of gletsjers gevormd en hebben daarom dezelfde tongvorm als de gletsjer zelf. Bijna overal waar gletsjers zijn geweest, blijft keileem achter. De kleur van grondmorenes kan donkergrijs of lichtgrijs zijn, afhankelijk van de samenstelling van het materiaal. Ook rode keileem komt voor; in dat geval bevat het geoxideerd ijzer.
In het Saalien (ongeveer 150.000 jaar geleden) werd Noord-Nederland bedekt door een dik pak landijs dat vanuit Scandinavië naar het zuiden stroomde. Het ijspakket stroomde met een snelheid van ongeveer honderd meter per jaar en nam op zijn weg grond en keien mee, sommige meters groot. Het ijs liet deze meegevoerde materialen over elkaar en de ondergrond schuren, waardoor veel van de keien verpulverd werden tot heel fijn leem. Ook werd er plaatselijk Nederlands bodemmateriaal meegesleurd en gemengd met het uit het noorden meegevoerde materiaal. Overal waar de gletsjer kwam liet hij een spoor van vermalen gesteente achter. De grondmorenes lagen als het ware als de zool van een schoen onder het ijs. Het leem tussen de zandkorrels maakte de keileem zeer taai en moeilijk waterdoorlatend.
Ook in en op een aantal stuwwallen is keileem gevonden. Het ijs in Noord-Nederland lag een aantal malen stil. Inmiddels was er wel keileem op de ondergrond afgezet. Toen het ijs vervolgens weer doorschoof, werden de reeds gevormde stuwwallen overreden. Hierdoor zitten er in deze stuwwallen lagen gestuwd keileem en zijn ze soms ook nog eens bepleisterd met een laag keileem.
Grondmorenes zijn in het noorden van Nederland te vinden, maar meestal zijn ze begraven onder zand, veen of klei. Op een aantal plaatsen komen ze wel aan de oppervlakte. Zo is in Gaasterland, in Friesland, keileem op de stuwwal een natuurlijke zeewering geworden. Ook op de stuwwal op Texel, op Wieringen, nabij Vollenhove, de Havelterberg, op de stuwwallen in Groningen en op de voormalige eilanden Schokland en Urk ligt keileem aan het oppervlak. Nabij de stuwwallen in Midden-Nederland is de keileem bijna volledig weggeërodeerd door water, vorst en wind. Er liggen nog wel veel zwerfstenen. In Hilversum, Lunteren, Maarn en in de glaciale bekkens tussen de stuwwallen, diep in de ondergrond, is keileem te vinden.
Dankzij zijn waterwerende eigenschappen is in het verleden keileem gebruikt om dijken te bouwen. Een fraai voorbeeld hiervan is de Afsluitdijk.
Het voormalige eiland Schokland is een stuwwal bedekt met keileem. Het eiland ligt in de doorggemalen Noordoostpolder en is benoemd tot monument op de Werelderfgoedlijst van UNESCO. Ook het dorp Urk ligt op een stuwwal. Urk was vroeger eveneens een eiland en ligt nu aan de rand van de Noordoostpolder. De stevige laag keileem op deze stuwwal beschermde het eiland als een natuurlijke zeewering tegen de toenmalige Zuiderzee. Omdat er toch vaak delen land afslaan tijdens een storm wordt dit dorp tegenwoordig beschermd door een echte zeewering.
- Anne Martens, Naturalis
Berendsen, H.J.A. 2004. De vorming van het land. - Van Gorcum & Comp., Assen.
Jong, C. de 2007. Wieringen, het geheime land. - Grondboor & Hamer 61(1): 10-14.
Laban, C. 1988 Wieringen, een boeiende stuwwal. Grondboor & Hamer, nr. 3/4, vol. 42, pag. 88-96
Laban, C., J.J.M. van der Meer, E. Kroll & R. Leemans 1998. Klimaat in beeld. - Teleac/NOT, Educatieve Omroep, Hilversum.
Maarleveld, G.C. 1950 Verspreiding van noordelijke zwerfstenen op en nabij de stuwwallen in Midden-Nederland. Grondboor & Hamer, nr. 8, vol. 2, pag. 71-79
Meer, J.J.M. van der & E. Lagerlund 2000. Het geologisch reservaat ‘P. van der Lijn' bij Urk: een oppervlak uit de laatste ijstijd. - Grondboor & Hamer 54(5): 105-110
Pannekoek, A.J. & L.M.J.U. van Straaten 1992. Algemene geologie (5e druk). - Wolters-Noordhoff, Groningen.
Rappol, M., S. Kluiving & D. van der Wateren 1991 Over keileemstratigrafie en ijsbewegingsrichtingen in oostelijk Overijssel. Grondboor & Hamer, nr. 3, vol. 45, pag. 55-62
Rappol, M. 1994. In de bodem van Noord-Holland: geologie en archeologie. - Lingua Terrae, Amsterdam.