De grond onder onze voeten is te lezen als een geschiedenisboek. Hoe dieper je komt, hoe ouder de aardlagen zijn. Alleen zie je die zo weinig, vooral de wat dieper gelegen lagen.
Al enige jaren is men langs de N34 bezig om kruisingen ongelijkvloers te maken. Eerst werden die bij Gasselte en Borger aangepakt, gevolgd door de omvangrijke reconstructie van de rotonde van de N33 en de N34 bij Gieten. De graafwerkzaamheden boden een prachtige gelegenheid om iets meer aan de weet te komen over de bodemopbouw onder het oppervlak van de Hondsrug.
Onlangs was de afslag naar Exloo aan de beurt. Zuidelijk van Ees werd aan weerszijden van de N34 tot een diepte van ruim 4 meter zand en leem weggegraven. Hierbij kwamen over een lengte van ruim 250 meter prachtig gestuwde zandafzettingen te voorschijn. Het geheel zag er uit alsof de zandlagen met een reuzenhand opzij geschoven waren en verfrommeld. Door het droge weer in deze herfst waren in de steile zandwanden langs de weg prachtige door ijs gestuwde structuren zichtbaar. De schep kwam er nauwelijks aan te pas, sterker nog als ergens een deel van de zandwand afgestoken werd om structuren duidelijker te krijgen, was het resultaat meestal teleurstellend.
Drie ijstijden langs de N34
Bij het graven in de bodem zie je soms bodemlagen te voorschijn komen die heel wat jaren geleden zijn ontstaan. IJstijdafzettingen zijn daar een goed voorbeeld van. Het komt echter niet vaak voor dat je bodemlagen te zien krijgt uit drie van die ijstijden. IJstijden of glacialen waren perioden met een klimaat dat duizenden jaren achtereen bar en boos moet zijn geweest. De laatste ijstijd kan de mensheid zich niet herinneren; deze ligt al meer dan 10.000 jaar achter ons. IJstijden worden van elkaar gescheiden door kortdurende episoden, die tussenijstijden of interglacialen genoemd worden, waarin de klimaatsomstandigheden gunstiger zijn. Momenteel leven wij in zo’n warmere periode. De laatste 2,5 miljoen jaar echter is ijstijdkou de regel.
Graafwerkzaamheden tussen Ees en de afslag bij Exloo brachten zand- en leemlagen aan het licht uit drie verschillende ijstijden. De jongste bodemlaag, helemaal bovenaan, is tussen 12.850 en 11.650 jaar geleden ontstaan en de oudste met gestuwd zand ca. 420.000 jaar geleden. Daartussen bevindt zich een laag ijstijdleem met zwerfstenen. Leem en stenen vormen de stille getuigen van een tijd dat het Hondsruggebied een paar duizend jaar achtereen bedekt was door een dik pakket gletsjerijs, ijs dat heel geleidelijk via de Oostzee en Noord-Duitsland ons land was binnengedrongen en uiteindelijk doorschoof tot halverwege Nederland.
Ook de ijstijd daarvoor heeft aardig wat sporen in de bodem achtergelaten. Bij Ees waren deze een tijdlang op indrukwekkende wijze te zien. We zullen mede aan de hand van foto’s bekijken wat deze ijstijdlagen ons vertellen. Om bij de jongste te beginnen:
Weichsel-ijstijd (Weichselien)
Dit was tot dusver de laatste ijstijd. Daarna werd het klimaat warmer. In deze tijd leven we nog steeds. Het gletsjerijs uit Scandinavië bleef in de Weichsel-ijstijd net ten noorden van Hamburg steken. Drenthe bleef vrij van gletsjerijs. Het Hondsruggebied was toen een soort poolwoestijn, droog en steenkoud, vrijwel zonder enige begroeiing en dat duizenden jaren achtereen. In de tweede helft van deze ijstijd is veel zand verplaatst. Voor een deel werd dit zand door sneeuwsmeltwater aan het oppervlak verplaatst, anderdeels waren het sneeuw/zandstormen waarbij veel zand verstoof. Zand uit deze periode vormt de bovenste bodemlaag in ons gebied. Het is een wisselend dikke bodemlaag die als een deken over oudere bodemlagen heen ligt. Vandaar de naam dekzand.
Bovenaan, direct onder de bouwvoor is dit dekzand te zien als een laag geelbruin, windgelaagd zand. De dikte van de dekzandlaag is in het algemeen minder dan 50cm. Slechts op een enkele plaats is het dekzand dikker, tot iets meer dan 130 cm. De indruk is dat we op deze plaatsen met kleine zandduintjes te maken hebben.
Saale-ijstijd (Saalien)
Onder de laag geelbruin dekzand is keileem aanwezig. Keileem is een dichte, taaie leemsoort met stenen, die achter bleef nadat het gletsjerijs op het eind van de Saale-ijstijd, ca. 135.000 jaar geleden, was weggesmolten. De Saale-ijstijd wordt beschouwd als onze hoofdijstijd. De belangrijkste contouren in het landschap, waaronder de Hondsrug, zijn toen ontstaan. Ook de talloze zwerfkeien, waar men later hunebedden van heeft gebouwd, stammen uit deze tijd.
De laag keileem bij Ees is vergeleken met plaatsen elders op de Hondsrug betrekkelijk dun, gemiddeld niet meer dan een meter. Aan de bovenzijde, op de overgang naar het dekzand is een dunne band keizand met grote en kleinere zwerfstenen aanwezig. Dit is het niveau dat ontstaan is doordat het keileemoppervlak tijdens de laatste ijstijd door wind- en watererosie uitgeblazen en uitgespoeld werd. Alleen de zwaarste bestanddelen als zeer grof zand en stenen bleven liggen.
Opmerkelijk is dat de keileem bij Ees niet of nauwelijks is geoxideerd. De leem is grijsgroen van kleur, waarschijnlijk als gevolg van reducerende (= zuurstofontrekkende) omstandigheden. Ook is het gehalte aan zwerfstenen niet groot. Wel kwamen bij het afgraven van het terrein een aantal grote zwerfblokken te voorschijn. Deze keien zijn gereserveerd voor de keientuin bij het Hunebedcentrum in Borger.
Elster-ijstijd (Elsterien)
De Elster-ijstijd was weliswaar een langdurige ijstijd met gletsjerijs tot ongeveer aan de Overijselse Vecht, maar veel is nog raadselachtig. Dat in die tijd het Scandinavische gletsjerijs ons land bereikte, is wel zeker. Maar keileemafzettingen, zwerfstenen, stuwheuvels e.d. die bij een gletsjerbedekking horen, ontbreken op een paar bijzonder kleine aanwijzingen na. Men heeft slechts op twee plaatsen in Noord-Nederland in boringen sporen van keileem gevonden, maar erg overtuigend is het niet.
We moeten in het oog houden dat vrijwel alles dat in een ijstijd aan landschap wordt gevormd, door gletsjerijs in een volgende ijstijd wordt vernietigd. Dit is bij ons inderdaad in de Saale-ijstijd gebeurd. Hoe het landschap in Noord-Nederland er in de voorafgaande Elster-ijstijd uit zag, is daarom niet bekend.
Wel zijn uit deze ijstijd in de ondergrond dikke pakketten zand en klei aanwezig. Deze zijn door ijssmeltwater in brede, diepe geulen afgezet. Ook is duidelijk dat ijssmeltwater behoorlijk in oudere rivierafzettingen heeft huisgehouden. Zand en grind hieruit is verspoeld en vermengd met eigen materiaal en elders opnieuw afgezet. Dit laatste gebeurde o.m. zuidelijk van Ees.
Smeltwaterzand en stuwing door gletsjerijs
Direct onder de keileemlaag bij Ees is een dik pakket, bijna witgekleurd zand aanwezig, zand dat op een intensieve wijze door gletsjerijs is gestuwd. Al van een afstand zijn in het zand grillig geplooide structuren zichtbaar. Dichterbij oogt het zand nogal chaotisch door talloze ingewikkelde patronen en stuwingsdetails. Vooral plooiingsverschijnselen vallen op. Verder zijn op- en overschuivingen zichtbaar naast overkiepingen, breukverschijnselen en afsnijdingen. De aanwezigheid van zilverwitte glimmerschubjes van muscoviet is een aanwijzing dat het hier om zand gaat uit de Elster-ijstijd (Formatie van Peelo).
De stuwingsstructuren doen vermoeden dat zowel het zandpakket als de bedekkende keileem te danken zijn aan dezelfde gebeurtenis op het laatst van de Saale-ijstijd. Toen schoof een smalle ‘rivier’ van gletsjerijs over Groningen en Oost-Drenthe zuidoostwaarts. De baan van ijs staat bekend als de Hondsrug-ijsstroom. Plooiingen, op- en overschuivingen tonen een richting die op het eerste gezicht overeen lijkt te komen met de strekking van de Hondsrug, dus met de bewegingsrichting van het ijs van de Hondsrug-ijsstroom. Onderzoek toonde echter aan dat de stuwing van het onderliggende zandpakket geen verband houdt met de Hondsrug-ijstroom. De zandruggen van het Hondsrug-complex zijn NNW-ZZO gericht. De plooistructuren in het onderliggende Peelozand wijzen echter op een vervormende kracht uit het NNO, een verschijnsel dat ook elders in Oost- en Noord-Drenthe op een aantal plaatsen is waargenomen. De stuwrichting van het zand staat dus scheef op de Hondsrugrichting.
Op verschillende plaatsen kon bij Ees langs de profielwanden worden waargenomen dat de stuwingsstructuren aan de bovenzijde, op de overgang naar de keileem, scherp waren afgesneden. Dit verschijnsel is ook elders op de Hondsrug op verschillende plaatsen waargenomen. Stuwing lijkt eerder regel te zijn dan uitzondering.
De conclusie kan niet anders zijn dat de vervorming van het onderliggende zandpakket uit een eerdere fase van de vergletsjering tijdens de Saale-ijstijd dateert en dat deze ouder moet zijn dan de vorming van de Hondsrug. Al eerder heb ik het vermoeden uitgesproken dat de stuwingsverschijnselen in het Hondsruggebied in Oost-Drenthe samenhangen met die in Oost-Groningen. Nadat het Scandinavische landijs vanuit het noordoosten ons land bereikte, stagneerde de ijsaanvoer, waardoor het ijsfront binnen een betrekkelijk smal gebied heen en weer bewoog. Als gevolg hiervan werd de ondergrond gestuwd en ontstond een stuwwallandschap dat zich uitstrekte van de oostgrens tot over de oostelijke helft van Drenthe. Na verloop van tijd activeerde het ijsfront waardoor het gletsjerijs verder zuidwaarts opschoof. Het eerder gevormde stuwwallandschap werd overreden en voor een belangrijk deel afgevlakt. Hoe dit landschap er in Oost-Drenthe moet hebben uitgezien, is niet bekend.
Een eindmorenelandschap heeft als kenmerk dat het een vriendelijk geaccidenteerd gebied vormt. Wordt zo’n landschap door landijs overreden dan wordt het afgevlakt en resteert na afsmelting een gebied dat er uit ziet als een landschap zoals we dat in sommige delen van het Oost-Groninger Westerwolde zien.
Hoe ontstonden Hondsrug en Hunzedal?
Tijdens het maximum van de vergletsjering van ons land lag het ijsfront over het midden van ons land. In deze randzone werden stuwwallen gevormd. We zien deze terug in het aantrekkelijke heuvellandschap van de Veluwe, het Montferland en de Utrechtse heuvelrug.
Op het laatst van de landijsbedekking stagneerde de ijsaanvoer. In deze fase, waarin de massa gletsjerijs in ons land grotendeels in een massa dood ijs veranderde, ontstond de Hondsrug-ijsstroom. Deze rivier van ijs bewoog vanuit het Noordzeegebied in een betrekkelijk smalle baan van het noordwesten naar het zuidoosten over Groningen, Oost-Drenthe, het oosten van Overijsel tot in het bekken van Münster in Duitsland. De werking van het relatief snelstromende ijs van de Hondsrug-ijsstroom op de ondergrond was in ons gebied vooral erosief. Het bestaande reliëf werd afgeschuurd en gemodelleerd, waaroverheen een wisselend dik pakket keileem werd afgezet. Deze keileem heeft een Oostbaltische samenstelling. Dit betekent dat de meeste zwerfstenen in deze keileem afkomstig zijn uit de noordelijke Oostzee en het Scandinavische gebied ten noorden daarvan.
Tegelijkertijd ontstond door de modellerende werking van het ijs op de ondergrond een patroon van evenwijdig verlopende, vlakke zandruggen (=megaflutes), gescheiden door laagtes. Aan de oostzijde van de Hondsrug schuurde het ijs een breed dal uit in de ondergrond. Via dit glaciale dal stroomden op het laatst van de Saale-ijstijd grote hoeveelheden smeltwater richting Noordzeebekken. Na opvulling tijdens het Eemien en het Weichselien ontstond hieruit het huidige Hunzedal. Glaciale uitschuring gevolgd door smeltwatererosie zijn dus de oorzaak dat zich momenteel tussen Oost-Groningen en Oost-Drenthe een ca. 18 km brede onderbreking manifesteert, waarin alle glaciale structuren uit de Saale-ijstijd verdwenen zijn.
De overgang van keileem naar onderliggend Peelozand is scherp, maar verloopt over het gehele ontsloten profiel aan weerszijden van de N34 onregelmatig undulerend. Dit laatste is het gevolg van cryoturbatie uit de laatste ijstijd. Uitzakkingen van keileem in het onderliggende zand en omgekeerd instulpingen van zand in keileem zijn niet zeldzaam. Als gevolg van cryoturbatie zijn op verschillende plaatsen grote zwerfstenen in de keileem naar onderen gezakt tot in het onderliggende Peelozand.
De invloed van de Hondsrug-ijsstroom op het onderliggende zandpakket is vooral erosief geweest. Het onderliggende zandpakket is door het ijs als door een mes afgesneden. Sleuringsverschijnselen in de grenslaag tussen keileem en onderliggend zand zijn weliswaar aangetoond, maar gaan in het algemeen niet verder dan kleine, smalle, uiteengetrokken zandinschakelingen, zandlensjes en leembandjes.
Gestuwd zand en grind uit oudere rivierafzettingen
Het zandpakket is over de volle lengte van de ontsluiting kriskrasgelaagd. Het bestaat uit een afwisseling van fijn gelamineerd, soms lemig zand en leemarm zand met verspreid voorkomende grindsteentjes. Zonder enige regelmaat wisselen grof, uiterst grof en fijn zand met elkaar af. Hier en daar zijn grindsnoeren aanwezig. Op enkele plaatsen is sprake van grindbankjes. Deze laatste zijn veelal ijstektonisch gedeformeerd.
Opvallend is de zeer lichte kleur van het zand: licht grijswit tot licht geelbruin. Door de droge weersomstandigheden in deze herfst waren delen van de zandwand, vooral die met grof en grindhoudend zand gevoelig voor droogte-erosie. De binding van zandkorrels in grof zand is geringer dan in fijn leemhoudend zand. Hierdoor ontstond na een paar weken een bijzonder fraai reliëf, dat het afsteken van profielwanden onnodig maakte. Waar wel met de schep geschraapt en gestoken werd, waren sedimentatie- en stuwingsstructuren vaak minder duidelijk. De schep was niet nodig.
De graafwerkzaamheden zuidelijk van Ees hebben opnieuw aangetoond dat stuwingsverschijnselen in de Hondsrug eerder regel zijn dan uitzondering. Bovendien hangen de stuwingsverschijnselen niet samen met het ontstaan van het Hondsruggebied in Oost-Drenthe. De stuwingsverschijnselen dateren uit een vroege fase van de vergletsjering in de Saale-ijstijd.
De opvallend witte kleur van het zand en de samenstelling van het grind wijzen erop dat een aanzienlijk percentage zand en grind door het ijssmeltwater in de Elster-ijstijd geërodeerd en opgenomen is uit oudere rivierafzettingen. De meeste grindstenen hebben een oostelijke herkomst en zijn afkomstig uit het midden en oosten van Duitsland. Witte gangkwarts, Thüringerwoudporfier, talrijke radiolarieten en lydieten wijzen er op dat deze door voorlopers van rivieren als Elbe en Wezer zijn aangevoerd.
De aanwezigheid van enkele noordelijke zwerfsteentjes van graniet en vuursteen is niet ongebruikelijk in grofzandige afzettingen uit de Formatie van Peelo (Elsterien). In het verzamelde grind bevonden zich vier vuursteentjes en drie granietjes. Vervuiling uit het hoger gelegen keizandniveau is uitgesloten. Alle grindsteentjes zijn uit de zandwand geplukt. De bovengrens van deze Formatie is namelijk niet duidelijk. De afzettingen uit de Formatie van Peelo dateren vermoedelijk voor een deel ook uit het Saalien. Dat zou een verklaring kunnen zijn voor de aanwezigheid van granietjes en vuursteentjes.
Harry Huisman
Oktober 2016
