Geologie van Nederland
is een initiatief van
Hollandse vulkanen
Interview met Jan de Jager
Onder onze voeten komen we allerlei fossiele landschappen tegen, zoals riffen van kalksteen en zandwoestijnen. Jan de Jager, geoloog bij Shell, heeft de meeste affiniteit met de Late Jura, rond honderdvijftig miljoen jaar geleden, toen de aardkorst onder Nederland werd verhit en opgerekt. Het scheelde maar een haartje of de Atlantische Oceaan was niet ten westen van Groot-Brittannië, maar in Holland ontstaan.
Jan de Jager in Shark Bay, Australië, met moderne stromatolieten op de achtergrond.
|
Wat is het oudste gesteente dat we onder Nederland vinden?
Dat is gesteente uit het Siluur, meer dan vierhonderd miljoen jaar oud. Het is de oudste laag die ooit is aangeboord. Nederland lag toen in het zuidpoolgebied, op 60 graden zuiderbreedte. Onder de zandstenen en schalies uit het Siluur liggen nóg oudere gesteenten.
Hoe zag Nederland er toen uit?
Samen met Zuid-Engeland vormde Nederland het kleine oercontinent Avalonië. Voor die tijd zat dit continentje vast aan het supercontinent Gondwana. Nadat het van Gondwana afbrak, maakte Avalonië een lange reis noordwaarts, tot de 52 graden noorderbreedte waar we nu liggen.
Is dat hele oude gesteente interessant voor de olie-industrie?
Dat hangt ervan af. Als het heel diep ligt niet, want daar is geen olie. Door de hoge temperatuur breken oliemoleculen af tot kleinere gasmoleculen. Maar gas is op grote diepte moeilijk te produceren, omdat door de hoge druk en het gewicht van de bovenliggende lagen de porositeit van het gesteente afneemt. Oud gesteente dat niet al te diep onder het oppervlak ligt kan wel interessant zijn voor de olie-industrie.
Wat houdt uw werk bij Shell in?
Ik zoek nieuwe olie- en gasvelden. Tegenwoordig zoeken we steeds vaker in moeilijke gebieden, zoals de diepzee, omdat elders de meeste velden al zijn gevonden. Olie ontstaat uit fossiele resten van organismen die tientallen tot honderden miljoenen jaren geleden in zeeën en oceanen hebben geleefd. Gas is meestal afkomstig van koollagen en fossiele plantenresten.
Wat vindt u fascinerend aan de ondergrond van Nederland?
Het is heel bijzonder dat we onder het platte Holland zo'n grote verscheidenheid aan gesteenten en structuren vinden. We vinden hier gesteente uit alle geologische perioden, vanaf het oudste Paleozoïcum tot de laatste ijstijd. Ook zijn er allerlei structuren in te ontdekken: horsten en slenken en overschuivingen die in de Alpen niet zouden misstaan. Die overschuivingen, waarbij het oude gesteente over het jongere gesteente heen is geschoven, zijn gevormd door de druk in de aardkorst vanuit de Alpen.
Welke geologische tijd boeit u het meest?
De jongste Jura, omdat de geologie van de Jura zo gevarieerd is. In die periode is heel veel gebeurd. In Nederland zijn toen de zogenaamde riftbekkens ontstaan, zoals de Dutch Central Graben onder het Nederlandse deel van de Noordzee en de Central Graben bij Engeland en Noorwegen. Door rek in de aardkorst werd de korst dunner en ontstonden er breuken. Hierdoor daalden de bekkens en werden er dikke pakketten sedimenten in afgezet. Uiteindelijk scheurde de korst ten westen van Groot-Brittannië. Dat gebeurde zo'n 130 miljoen jaar geleden, tijdens het Vroege Krijt. De lava die daar uit de aardmantel stroomde, werd de bodem van een nieuwe oceaan: de Atlantische Oceaan. Dat proces is nog steeds aan de gang. Bij de Mid-Atlantische Rug wordt voortdurend nieuwe oceaankorst geproduceerd. Hierdoor drijven Europa en Amerika steeds verder uit elkaar.
Had de Atlantische Oceaan dan net zo goed bij Nederland kunnen ontstaan?
Ja, dat had gekund. Maar met Nederland liep het anders. Toen de korst bij Engeland brak en Noord-Amerika zich op die plek afsplitste van het Europese continent, viel hier de rek weg. De riftbekkens in de Noordzee worden dan ook wel 'failed rifts', oftewel mislukte rifts, genoemd.
Waar kun je die riftstructuren echt zien?
Meestal zijn die riftstructuren bedekt door jongere lagen. De Oost-Afrikaanse slenk is een recent riftgebied, waar zich uiteindelijk ook een nieuwe oceaan kan vormen. Jameson Eiland, in het oosten van Groenland, is een plek waar de korst omhoog is gekomen zodat de oude riftstructuren daar nu aan het oppervlak te zien zijn.
Hoe lang duurt zo'n proces van oceaanvorming?
Dat is een lang proces van vaak vele tientallen miljoenen jaren. In het Noordzeegebied begon de rek al in het Trias, rond 230 miljoen jaar geleden. Tijdens de late Jura, 150 miljoen jaar geleden, was de spanning in de aardkorst hier het grootst. Toen is ook de Zuidwalvulkaan ontstaan, een vulkaan onder de Waddenzee bij Vlieland. Een Franse oliemaatschappij heeft die vulkaan bij toeval gevonden toen ze op zo'n twee kilometer diepte in een dikke laag basalt boorden.
Heeft Nederland meer periodes met vulkanisme gekend?
In het late Carboon en tijdens het Perm hebben we hier ook actieve vulkanen gehad. In Duitsland was tijdens het Perm een groot netwerk van kleine slenken in de ondergrond aanwezig. De breuken reiken heel diep in de aardkorst, zodat het magma naar boven kon stromen. Veel minder lang geleden, enkele miljoenen tot enkele tienduizenden jaren geleden, is er ook vulkanisme geweest in de Rijndalslenk, net over de Duitse grens. Soms heb je vulkanisme aan het begin van een riftperiode, soms aan het eind. Daar zijn geen regels voor.
Welke gegevens gebruikt een geoloog om die oude bodemlagen te reconstrueren?
Daar gebruiken we boringen en seismische gegevens voor. Je kunt je voorstellen dat boringen slechts lokale speldenprikken zijn. De combinatie met seismische data is daarom noodzakelijk. Het lijnenspel op de profielen, die het resultaat zijn van seismiek - geluidsgolven die de hardheid van het gesteente zichtbaar maken - geeft je inzicht in bodemstructuren. Zo kun je goed zien waar en hoe diep oude breuken en aardlagen liggen. De oude aardlagen in de Nederlandse ondergrond zijn in de loop van de tijd vervormd door krachten in de aardkorst. Op sommige plekken zijn ze gebroken en gedaald. Waar het gesteente naar boven is gedrukt, is het soms door erosie weer verdwenen. Daar bovenop zijn dan weer jongere lagen afgezet.
Kun je op seismische kaarten veel details zien?
Een profiel op papier kan in het echt een bodemdikte van vele kilometers voorstellen. De resolutie is dan toch nog relatief klein. Maar naarmate je die seismische beelden vaker ziet, ga je patronen herkennen, zoals de basis van het Tertiair of de top van de zoutlagen. De bedekkingsgraad van gegevens van de ondergrond in Nederland is door de olie- en gaswinning wél erg groot. Van meer dan de helft van het land- en zeeoppervlak hebben we dankzij seismische gegevens driedimensionale beelden.
Is er in Nederland een verschil tussen de ondergrond onder land en zee?
Nee, dat is hetzelfde. Het loopt ondergronds gewoon door.
Kom je in boringen wel eens fossielen tegen?
De meeste boringen leveren vermalen gesteente op. Dat soort boringen gaat sneller en is goedkoper. Een boring waarbij het gesteente intact blijft kost al gauw tonnen extra. Maar soms doen we dat wel als we precies willen weten hoe het gesteente er uit ziet. In zo'n intacte 'boorkern' uit de Jura vinden we soms fossielen zoals ammonieten. Microscopisch klein plankton of fossiel stuifmeel vind je heel vaak. De fossielen worden door paleontologen gedateerd en zeggen ook veel over het afzettingsmilieu: zijn de sedimenten afgezet in een diepe of ondiepe zee of in een rivier. Andere geologen letten weer meer op de structuur van de bodemlagen.
Wanneer raakte u geïnteresseerd in de natuurwetenschappen?
Mijn vader is astronoom. Je kunt wel zeggen dat ik genetisch belast ben. Vanaf m'n dertiende woonden we bij de Sonnenborgh, de Utrechtse Sterrenwacht. Ik ging vaak het dak op om door een telescoop te kijken. Ik kende alle kraters en mares op de Maan uit m'n hoofd. De planeten in ons zonnestelsel vind ik nog steeds machtig interessant. We leven in een tijd dat we dankzij de satellieten hele mooie foto's van de planeten en hun manen te zien krijgen. Alle planeten zijn uniek. Op Mars zijn bijvoorbeeld sedimentaire structuren zichtbaar en ook de manen van de planeten zijn allemaal weer heel verschillend. Sommige manen zijn vulkanisch actief. Het is ook heel bijzonder om onze Aarde, met drijvende continenten en gebergtevorming, op satellietfoto's te zien.
Wat gebeurde er met Nederland in de tijd van de Amsterdamse fossielen?
Het Carboon was een tijd van gebergtevorming. Waar nu de Ardennen liggen, ontwikkelde zich toen een forse bergketen die je met de Alpen kan vergelijken. Nederland lag in wat we het 'voordiep' van het gebergte noemen. Daar zijn de erosieproducten van het gebergte via beken en rivieren naar toe getransporteerd en afgezet. In het late Carboon en vroege Perm was Nederland een groot zoutmeer. In die tijd zijn dikke zoutlagen van wel een kilometer dik afgezet die ons nu in de industrie en onze keuken goed van pas komen.
Is Nederland nu het 'voordiep' van de Alpen?
Nee, het voordiep van de Alpen ligt in Duitsland, Zwitserland en Oostenrijk. Een voordiep is een gebied dat versneld daalt door het gewicht van de sedimenten en door tektonische verdikking als gevolg van overschuivingen. Door het grote gewicht daalde Nederland tijdens het Carboon snel. In dertig miljoen jaar werden toen kilometers dikke pakketten gesteente afgezet, evenveel als in de driehonderd miljoen jaar daarna.
Daalt Nederland nog steeds?
Het westen van Nederland daalt nog steeds, terwijl het oosten iets omhoog komt. Met een snelheid van enkele centimeters per jaar drijven we weg van Amerika en tegelijkertijd bewegen we langzaam naar de Noordpool. Dat is al heel lang aan de gang en zal voorlopig nog wel even doorgaan.
Wat betekent de plaatverschuiving voor het Europese continent?
De Alpen zullen tot een nog hoger gebergte uitgroeien omdat Afrika naar het noorden beweegt en tegen Europa aandrukt. Hierdoor ontstaat een verdikking van de korst zoals in de Himalaya is gebeurd toen India tegen Azië aanbotste. Uiteindelijk kunnen de Alpen net zo groot en hoog worden als de Himalaya. Heel veel sedimenten zullen vanuit de Alpen via de Rijn en de Donau wegstromen en de Noordzeedelta zal verder aangroeien.
Kan sedimentatie de gevolgen van zeespiegelstijging voor Nederland bijhouden?
Onze dijken houden het water van de rivieren en de zee weg en voorkomen zo dat het land op een natuurlijke wijze de zeespiegelstijging bijhoudt. Vroeger werd er telkens als de rivieren buiten hun oevers traden een dun laagje sediment afgezet op het overstroomde land. Nu gebeurt dat niet meer. Alle sedimenten worden nu via de rivieren afgevoerd naar zee. Zeespiegelstijging door klimaatverandering is iets dat geologisch gezien op zeer korte termijn speelt en om 'slechts' tientallen meters of misschien wel honderd meter niveauverschil gaat. Op de schaal waarmee geologen rekenen hebben we te maken met andere ordes van grootte. Door daling van de aardkorst zal over tientallen miljoenen jaren de huidige oppervlakte van Nederland vele honderden meters dieper komen te liggen. Onze dijken zullen de zeeën dan niet buiten kunnen houden.
Welke wetenschapper bewondert u?
Peter Ziegler is een Zwitserse geoloog die ik zeer bewonder. In de tijd dat hij bij Shell werkte heeft hij een aantal veel geciteerde artikelen en boeken geschreven over de geologie van Europa, waaronder ook Nederland. Dat geeft aan dat bij een olie- en gasbedrijf ook heel goed wetenschappelijk werk kan worden gedaan. Om olie en gas te kunnen vinden, moet je precies weten hoe de ondergrond in elkaar zit.
Wat heeft u op persoonlijk vlak geleerd van de geologie?
Vooral: lessen in bescheidenheid. Ik heb geleerd open te staan voor andere interpretaties, goed te luisteren naar de mening van anderen en niet te snel denken dat je het allemaal wel weet. In exploratie doe je je best om de ondergrond zo goed mogelijk te begrijpen om zo nieuwe olie- en gasvelden te vinden. Als je dan een dure boring doet van vaak tientallen miljoenen euro's, dan kan het gebeuren dat je iets heel anders vindt dan je had verwacht. Dat kan tot teleurstellingen leiden, maar ook tot onverwachte successen. Een van de meest bekende voorbeelden is de ontdekking van het Groningengasveld in 1959. We hoopten een klein olieveld te vinden, maar vonden het grootste gasveld van Europa.
- Annemieke van Roekel (www.vuurberg.nl & www.geokids.nl)
Meer speuren naar de tijd
