Harry Huisman
De laatste jaren was de Hondsrug verschillende malen in het nieuws. Het unieke geologische karakter van deze heuvelrug, het aantrekkelijke landschap en de talrijke zwerfstenen die er te vinden zijn, vormden de opmaat naar de oprichting van het eerste geopark in Nederland.
De Hondsrug is ook de heuvelrug waar de afgelopen jaren tal van nieuwe gidsgesteenten zijn gevonden. Op deze site is daar meermalen over geschreven. Nu is er weer iets nieuws ontdekt. Ordovicische en Silurische kalkstenen met prachtige fossielen, waaronder verschillende koralen. De fossielen zijn van organismen die in ondiepe tropische zeeën hebben geleefd, op een plek op aarde waar nu landen als Peru en Chili liggen, Zuid-Amerika dus. Foto’s van deze fossielen vindt U aan het eind van dit verhaal.
De eerlijkheid gebied te schrijven dat kalkstenen al een paar honderd jaar bekend zijn van de noordelijke Hondsrug. In Groningen en zuidelijk daarvan tot voorbij Haren komen ze bij duizenden voor in de keileem. Soortgelijke kalkstenen zijn een aantal jaren geleden ook ontdekt bij Gieten. Dus, waarom een verhaal over kalkstenen met fossielen uit Emmen?
Was de ontdekking van kalkrijke keileem bij Gieten in 2008 met daarin talloze Ordovicische en Silurische kalkstenen met fossiele koralen al een opzienbarende ontdekking, de vondst van honderden vergelijkbare kalkstenen in Emmen plaatst de Hondsrug opnieuw in een ander daglicht.
De vondst van talloze paleozoïsche kalkstenen op de zuidelijke Hondsrug is een grote verrassing. De stenen zijn eigenlijk bij toeval gevonden door Annie Rocks uit Zwartemeer. Zij en haar man doen samen met een aantal vrijwilligers voor Staatsbosbeheer in het veenreservaat Bargerveen onderzoek aan vlinders en reptielen. Tussen Weiteveen en Schoonebeek zijn aan de rand van het Bargerveen een aantal keileemdepots ingericht. Deze keileem blijkt bij navraag afkomstig te zijn uit Emmen. Vooral bij de tunnelaanleg in de Hondsrugweg in Emmen is een enorme hoeveelheid keileem vrijgekomen.
De voorgeschiedenis
Op een van de avonden tijdens de zwerfsteencursus in het Hunebedcentrum in Borger dit jaar, kreeg ik een paar kleine kalkstenen onder ogen. Deelnemers aan de cursus mogen eigen zwerfsteenvondsten meenemen. Deze worden in de pauze gedetermineerd. Tussen de stenen die Annie en Jan Rocks uit Zwartemeer meebrachten, bevonden zich een paar kalkstenen. Het waren Silurische kalkstenen, daar was geen twijfel over mogelijk. In een van de steentjes was de afdruk van een schelpje zichtbaar, dat ik herkende als de brachiopode Camarotoechia nucula. Een ander kalksteentje bleek een fragment te zijn van een Silurische koraal. Op zich waren het geen opwindende vondsten. Dergelijke fossielen zijn en worden op de noordelijke Hondsrug bij honderden gevonden. Ook indien deze fossielen bij Gieten gevonden waren, was het niet meer dan een bevestiging van eerdere vondsten. De kalksteentjes van Annie Rocks kwamen echter uit een keileembult tussen Weiteveen en Schoonebeek, aan de rand van het Bargerveen….
Er lagen er nog veel meer, vertelden ze. Ze wisten ook te vertellen dat de leem uit Emmen was aangevoerd. Het zou gebruikt worden om veenkaden waterdicht te maken en om een aantal sloten in het veengebied te dempen. Het is bekend dat in de directe ondergrond in Emmen en omgeving keileem voorkomt. Overal waar gegraven wordt komt veelal roodbruine keileem tevoorschijn, vergezeld van zwerfstenen. Rapakivigranieten voeren samen met gneizen en andere kristallijne zwerfstenen de hoofdtoon. Ook zandstenen zijn niet zeldzaam, maar kalkstenen?
Een paar jaar geleden werd mij door Gerard de Boer, eigenaar van de gelijknamige zandgroeve in Emmerschans, een verweerde kalksteenstromatopoor getoond. In eerste instantie dacht ik aan ‘geologische vervuiling’. In de tientallen jaren dat ik mij met zwerfstenen bezig houd, kende ik geen enkele melding van vergelijkbare kalkstenen uit Emmen en omgeving. De stromatopoor van Emmerschans bleef voor mij daarom een twijfelachtige vondst. Maar nu toch kalkstenen uit Emmen? Hoe was dit mogelijk? De keileem in Emmen en omgeving is immers verweerd en kalkvrij. Dat daar zwerfstenen van kalksteen uit tevoorschijn waren gekomen, leek mij niet mogelijk.
Op determinatiebijeenkomsten in Borger, deze zomer, kreeg ik steeds meer vondsten van kalkstenen met fossielen uit het Bargerveen onder ogen. Een paar dingen vielen mij hierbij op. Sommige kalkstenen toonden duidelijke sporen van verwering en oplossing. Een kalksteenstromatopoor liet vergelijkbare oplossingsverschijnselen zien als die ik eerder had vastgesteld bij een grote stromatopoor uit de weginsnijding langs de N33 bij Gieten. Opvallend was verder dat de meeste kalkstenen geen spoor van verwering lieten zien. Sommige stenen toonden aan de buitenzijde een polijstglans die ik kende van kalkzwerfstenen uit een keileemtype op de Hondsrug in Groningen. Deze keileem staat bekend als Voorstkeileem (zie voor nadere uitleg: Kalkstenen en keileemsoorten). Verder waren veel kalkstenen voorzien van gletsjerkrassen.
Een bijzonderheid is verder dat op het oppervlak van veel kalkstenen bruine aanhechtingen voorkomen van verkit keileem. Het materiaal heeft het uiterlijk van voegencement. Verkit keileem ontstaat door uitscheiding van in grondwater opgeloste kalk. Vergelijkbare keileemverkittingen zijn goed bekend uit de Groninger Hondsrug. Bij de uitbreiding van het Van Mesdagasiel op het Engels Kamp in Groningen heeft men zelfs met pneumatisch gereedschap steenhard verkit keileemconglomeraat moeten verwijderen. Op deze locatie waren tientallen kubieke meters keileem door kalk verkit tot natuurlijk beton. In de geologie noemt men een dergelijk gesteente tilliet. Deze recente vorm van verkit keileem zou daarom ‘neo-tilliet’ genoemd kunnen worden.
Op de kalkstenen van het Bargerveen zit de leem in de vorm van geïsoleerde klompjes muurvast aan het oppervlak vastgekit. Bij sommige stenen bedekt de verkitte keileem, als een soort bruinrood gekleurd cement, zelfs een groot gedeelte van het steenoppervlak. Verder zijn typisch gevormde, meest kleine bleekbruin gekleurde kalkconcreties gevonden die qua vorm overeenkomen met de bekende lösspoppetjes uit Zuid-limburg. Deze kalkconcreties zijn afkomstig uit onverweerde Voorstkeileem en worden door verzamelaars keileempoppetjes genoemd. Bijzonder was dat in de keileem van het Bargerveen nog andere concretionaire vormen zijn gevonden waar de afzetting van kalk een rol in speelde.
Gletsjerkrassen, gepolijste kalksteenoppervlakken, ‘neo-tilliet’ en keileemconcreties komen overeen met situaties die ik, behalve op de noordelijke Hondsrug, in 2008 ook bij Gieten in de keileem aantrof. Reden genoeg om verdere actie te ondernemen, want behalve overeenkomsten waren er ook zaken die niet klopten of althans afweken van beide noordelijker vindplaatsen op de Hondsrug. De vondsten van Jan en Annie Rocks smaakten naar meer.
Iets over de Hondsrug
Graafwerkzaamheden in de Hondsrug tussen Groningen en Haren, bij Gieten en bij Klazinaveen/Nieuw-Dordrecht hebben veel duidelijk gemaakt over opbouw, stuwingsverschijnselen en de aanwezigheid van verschillende keileemsoorten in de Hondsrug. Op het eind van de Saale-vergletsjering, ca. 135.000 jaar geleden, kwam vanuit het Noordzeebekken, dat toen nog onder het landijs lag, een ijsstroom op gang. Door de werking van deze betrekkelijk smalle, relatief snelstromende baan ijs is de ondergrond van Oost-Drenthe ingrijpend veranderd. Het bestaande reliëf met zijn bodemlagen werd door het ijs afgevlakt en afgeschuurd. Onder het bewegende ijs ontstond een reeks NNW-ZZO gerichte keileemruggen die parallel aan elkaar verlopen, met smalle laagtes daartussen. Deze laagtes hebben zich naderhand tot beekdalen ontwikkeld. Het geheel van ruggen en beekdalen noemt men het Hondsrug-complex.
De vorming van het Hondsrug-complex vond plaats tijdens de laatste fase van de vergletsjering in ons land. Daarna verdween het Scandinavische ijs uit ons landschap. In Oost-Drenthe bleef na het wegsmelten van het ijs een volkomen kaal landschap achter, bedekt door een dikke laag gletsjerpuin. Dit morenemateriaal vinden we in de bodem terug als keileem. In het Hondsruggebied heeft de keileemafzetting een heel eigen karakter. Samenstelling en zwerfsteeninhoud wijken sterk af van de overige keileemafzettingen in Noord-Nederland.
Op de Hondsrug komen een drietal keileemtypen voor, alle met een Oostbaltische samenstelling. Twee hiervan zijn dominant op de ruggen aanwezig. In de bodemkunde worden beide keileemsoorten respectievelijk grijze en rode keileem genoemd. De grijze keileem is de onderste van beide keilemen. Het is een typische grondmorene, zandig van samenstelling en van wisselende dikte. In verweerde toestand verandert de grijze kleur door oxidatie in roestbruin. Op de grijze keileem ligt een tweede keileemtype, dat in onverweerde toestand diep roodbruin van kleur is. De samenstelling van de keileem zelf is niet alleen anders, ook de inhoud aan zwerfstenen verschilt van de grijze keileem. De rode keileem bevat bijzonder veel zwerfstenen. Op de oostkant van de Hondsrug, waar dit keileemtype veel voorkomt, is dit makkelijk vast te stellen. De rijkdom aan zwerfstenen was plaatselijk zo groot dat deze in het verleden bij miljoenen zijn opgegraven om gebruikt te worden voor dijkversteviging en wegaanleg.
Kalkstenen en keileemsoorten
De keileem die na de vergletsjering in de Saale-ijstijd op de zand/keileemruggen achterbleef, is te verdelen in een aantal typen. Deze keileemtypen zijn karakteristiek voor het Hondsruggebied.
Na de vondst van kalkstenen in Emmen, mogen we er van uit gaan, dat de door de Hondsrug-ijsstroom afgezette keileem, oorspronkelijk overal kalkhoudend was. Het kalkgehalte is naderhand, samen met de kalkzwerfstenen, door oplossing en uitloging verdwenen. Hierdoor is de keileem op veel plaatsen binnen het Hondsrugcomplex kalkvrij.
Op grond van kalkgehalte en lithologische verschillen heeft men keileem in Noord- en Midden-Nederland verderdeeld in een aantal typen. De twee voornaamste keilemen in het Hondsruggebied zijn, indien onverweerd, Noordhorn- en Nieuweschootkeileem. Beide bevatten veel kalkstenen, maar verschillen in kleur. Noordhornkeileem is in vochtige toestand donkergrijs, Nieuweschootkeileem is diep roodbruin. Verweerd en kalkloos noemt men beide keilemen respectievelijk Assen- en Emmenkeileem.
Noordhorn/Assenkeileem vormt de onderste van de twee keilemen, de Nieuweschoot/Emmenkeileem ligt daar bovenop. Opvallend is dat dit laatste keileemtype vooral aanwezig is op de oostelijke tak van de Hondsrug. Het vormt daar een aaneengesloten dek op de Noordhorn/Assenkeileem, maar komt ook voor in de vorm van langgerekte ‘eilanden’. Op de westelijke tak van de Hondsrug is voornamelijk Noordhorn/Assenkeileem aanwezig met daarin plaatselijk kleine en grotere schollen Nieuweschoot/Emmenkeileem. Enige regelmaat hierin is niet te vinden.
In Nieuweschootkeileem komt nog een derde keileemtype voor: Voorstkeileem. Dit keileemtype komt als kleine of grotere schollen voor in ieuweschootkeileem.Voorstkeileem is diep roodachtig bruin. In vochtige toestand is dit keileemtype door het hoge kleigehalte minder stug dan de andere keileemtypen. Voorstkeileem is als schollenleem buiten het Hondsruggebied bekend uit de noordelijke Friese Wouden, de Noordoostpolder en Overijssel. Verweerd en kalkvrij wordt Voorstkeileem Oudemirdumkeileem genoemd. Deze variant is in het Hondsruggebied tot dusver alleen aangetroffen langs de N33 bij Gieten.
In Voorstkeileem komen talrijke lichtbeige tot beige-rose, grillig gevormde kalkconcreties voor. Ze zijn karakteristiek voor dit keileemtype. Vaak zijn de concreties om een kalkzwerfsteentje gevormd. Deze keileemconcreties lijken op de bekende kalkconcreties uit lössafzettingen, o.m. in Zuid-Limburg.
Alle drie keilemen zijn Oost-Baltisch van samenstelling. Het merendeel van de zwerfstenen is afkomstig uit het noorden en noordoosten van Scandinavië (noordoostelijke Oostzee, Ålandeilanden, Botnische Golf en Noord-Zweden). Bijzonder is dat de Nieuweschoot/Emmenkeileem een extreem Oost-Baltisch karakter bezit. Rapakivigesteenten zijn in deze keileem buitengewoon talrijk. De sinds enige jaren bekende Norrlandgranieten zijn vrijwel zonder uitzondering ook afkomstig uit dit keileemtype. De onderliggende, Noordhorn/Assenkeileem, bevat naast talrijke rapakivigranieten, ook altijd zwerfsteensoorten uit Zuid-Zweden en de zuidelijke Oostzee, waaronder veel vuursteen. In Nieuweschoot/Emmenkeileem ontbreekt krijtvuursteen geheel.
Zwerfstenen, keileemconglomeraat en neo-tilliet.
Het is bekend dat de bovenste 2 á 3 meter van de metersdikke keileemafzetting in Emmen door verwering ontkalkt is. Op een dieper niveau wordt de keileem kalkhoudend. Vanaf dit niveau komen ook kalkzwerfstenen voor. Het is jammer dat het voorkomen van deze Paleozoïsche kalkstenen pas in een (te) laat stadium bekend werd. Profielwaarnemingen en het in kaart brengen van de verschillende keileemsoorten waren als gevolg hiervan niet beschikbaar. Het is inmiddels duidelijk dat de leem in het grootste keileemdepot bij Weiteveen afkomstig is uit de tunnelput in de Hondsrugweg. Keileem uit andere bouwputten in Emmen is ontkalkt.
Een onlangs uitgevoerde zwerfsteeninventarisatie op het keileemdepot bij Weiteveen, bracht een aantal bijzonderheden aan het licht. Vuursteen is er zeer algemeen, kristallijne zwerfstenen eveneens. De samenstelling van deze laatste groep komt echter niet overeen met die uit de Nieuweschoot/Emmenkeileem. Rapakivizwerfstenen zijn weliswaar vrij talrijk aanwezig, maar de samenstelling ervan en de vondst van Smålandgranieten maakt duidelijk dat deze kristallijne zwerfstenen hoofdzakelijk afkomstig zijn uit Noordhornkeileem. De talrijke vuurstenen wijzen hier ook op.
Bij het verzamelen van kalkstenen viel op dat dolomietische varianten, op een enkele vondst na, ontbreken. Dolomietische kalkstenen zijn van Laat-Silurische en Vroeg-Devonische ouderdom. In Nieuweschootkeileem zijn dolomieten zeer algemeen, in het Noordhorntype ontbreken ze vrijwel geheel. Ook de bekende Midden-Devonische grijze kogelzandsteen, die op de noordelijke Hondsrug in bij Gieten niet zeldzaam is, ontbreekt in de keileem bij Weiteveen.
Petrografische kenmerken van de kalkstenen maken duidelijk dat de typische grijs– en geelgroene beyrichiënkalken grotendeels ontbreken. Beyrichienkalk komt weliswaar vrij veel voor, maar deze zijn iets anders van kleur, meer grijs en soms zelfs grijsblauw. Dit laatste is karakteristiek voor Noordhornkeileem. Bijzonder is ook dat het percentage zwerfstenen van stromatoporenkalk en fossiele koralen laag is. Bovendien zijn deze fossielen gemiddeld klein van stuk. Ook dit is een aanwijzing dat deze afkomstig zijn uit Noordhornkeileem.
Nieuweschootkeileem is echter met zekerheid bij Weiteveen aangetoond. Op het depot zijn talrijke kleine en grotere stukken plaatseigen keileemconglomeraat gevonden. Dit conglomeraat is na het Saalien ontstaan door uitscheiding van kalk uit grondwater. De kalk heeft delen van het keileempakket verkit tot bikkelhard gesteente. Voor deze stukken keileemconglomeraat is de naam neo-tilliet geïntroduceerd. Tilliet is een gebruikelijke naam voor diagenetisch verhard keileem.
Keileemconglomeraat, neo-tilliet dus, bestaat uit een dichte pakking van meest kleine kalkzwerfstenen, met daartussen enkele kleine en iets grotere kristallijne zwerfstenen. De ruimte tussen de stenen is opgevuld met zeer grof grindhoudend zand. Vergelijkbare verkitte, zwerfsteenrijke neo-tillieten werden veel gevonden in de Nieuweschootkeileem bij Gieten, vooral op plaatsen waar sprake was van grind- en steenpakkingen. Op het Engels Kamp in Groningen en in bouwputten van het voormalig Biologisch Centrum in Haren was dit ook het geval. Deze door kalk verkitte keileem werd in alle gevallen aangetroffen in Nieuweschootkeileem.
Verrassend was dat op het depot bij Weiteveen, her en der verspreid, talrijke grote kluiten, diep roodbruine en kleirijke Voorstkeileem lagen. Het uiteenvallen van kluiten Voorstkeileem levert vrijwel altijd typische, prismatisch gevormde fragmenten op. Andere keileemtypen tonen dit effect niet. Uit de keileemkluiten kwamen verder kleine, bleekgekleurde kalkconcreties tevoorschijn. In verzamelaarskringen noemt men deze concreties wel ‘keileempoppetjes’, naar analogie van vergelijkbare concreties uit lössafzettingen in Zuid-Limburg. Kalkconcreties zijn karakteristiek voor Voorstkeileem. De concreties zijn keihard en tonen inwendig kleine krimpscheuren.
Uit de vondsten kon worden vastgesteld dat in de tunnelput van de Hondsrugweg in Emmen op een dieper niveau met zekerheid drie kalkrijke keileemtypen voorkomen: Noordhorn-, Nieuweschoot- en Voorstkeileem. Van deze drie neemt Noordhornkeileem de grootste massa in. Op de westelijke Hondsrugtak, waarover de Hondsrugweg loopt, is dit geen ongebruikelijk beeld. Op en wellicht ook deels in Noordhornkeileem komen geïsoleerde, scholvormige partijen Nieuweschoot- en Voorstkeileem voor. Over de omvang en de wijze van voorkomen valt echter door gebrek aan waarnemingen weinig te zeggen.
Secundaire verkitting
Hierboven werd aangegeven dat op het depot een aantal stukken neo-tilliet (keileemconglomeraat) werden gevonden. Het grootste stuk is meer dan 20 cm en weegt ruim 10 kg. Naast dit secundair verkit keileemconglomeraat konden zeer veel kleine, onregelmatig gevormde, maar merendeels rondachtige keileemconcreties opgeraapt worden. De meeste hadden een roodbruine kleur, enkele waren meer oranjebruin of zelfs beigegeel van kleur. In hoeverre deze kleuren primair zijn of dat ze het gevolg zijn van oxidatie, is niet duidelijk. Een geelbeige, sterk zandige kalkconcretie is met zekerheid te herleiden tot een keileemtype. Aan de buitenzijde van deze concretie zijn een paar kleine vuursteenfragmenten zichtbaar. Dit wijst op Noordhornkeileem. Verwering is oorzaak dat kalk uit de bovenste meters van het keileempakket in Emmen is opgelost. De kalk is op een dieper niveau neergeslagen en heeft daar plaatselijk verkittingen veroorzaakt.
Naast keileemconcreties zijn ook fragmenten plaatseigen kalkzandsteen gevonden, meestal in de vorm van licht bruingele kogelzandsteen. Enige tientallen jaren geleden kwam bij Zuidbarge een vergelijkbaar type kogelzandsteen in dunne platen tevoorschijn. Deze kogelzandsteen was ontstaan in preglaciaal zand, direct onder de zool van de keileem. De fragmenten plaatseigen kogelzandsteen bij Weiteveen doen vermoeden dat we hier met een vergelijkbare ontstaanswijze te maken hebben.
Samenvatting
Voor de eerste maal is met zekerheid vastgesteld dat in de keileem op de westelijke tak van de Hondsrug in Emmen Ordovicische en Silurische kalkzwerfstenen voorkomen. De kalkstenen kwamen tevoorschijn bij het uitdiepen van de tunnelput in de Hondsrugweg in Emmen.
De kalkzwerfstenen komen in petrografisch opzicht en qua samenstelling overeen met die uit Noordhornkeileem, de kalkrijke variant van Assenkeileem. Een geringer deel is afkomstig uit Voorst- en Nieuweschootkeileem.
Uit het vondstbeeld op het keileemdepot bij Weiteveen is gebleken dat in de tunnelput keileem van het Nieuweschoot- en Voorsttype is aangesneden. Beide keileemtypen vormen waarschijnlijk onregelmatige, geïsoleerde partijen/schollen in Noordhornkeileem. Hun aanwezigheid op een dieper niveau zou op glaciale stuwing kunnen wijzen.
Uit het voorkomen van talrijke stukken neo-tilliet, kalkconcreties en plaatseigen (kogel)zandsteen, is duidelijk dat deze zijn ontstaan door neerslag en verkitting door kalk. Als bron van deze kalk kunnen de bovenste meters van het keileempakket aangemerkt worden, die door door verwering en uitloging kalkvrij zijn geworden.
Het voorkomen van Paleozoïsche kalkstenen op de noordelijke Hondsrug, bij Gieten en nu dus ook in Emmen, maakt duidelijk dat het Oostbaltische keileempakket in het Hondsruggebied oorspronkelijk overal kalkrijk moet zijn geweest. Verwering en oplossing zijn de oorzaak dat de keileem na het Saalien op de meeste plaatsen op de zandruggen ontkalkt is geraakt.
De verwachting is dat bij het verwerken van het keileemmateriaal bij Weiteveen meer en misschien ook spectaculairder vondsten gedaan zullen worden.
