Tijdens een presentatie van een van mijn collega’s kwamen een aantal prachtige foto’s voorbij van interessante glaciale landvormen op Kerguelen, een eiland in de Zuidelijke Oceaan. Mijn collega noemde ze ‘piggy stones’, omdat ze leken op ronde varkens op kleine pootjes (afb. 1 en 2). Hoe deze zwerfstenen precies op bun pootjes waren beland was nog niet helemaal duidelijk, maar het had zeker iets te maken met erosie.
Als enthousiast van bijzondere landvormen ben ik verder het onderwerp ingedoken en op zoek gegaan naar locaties waar dit verschijnsel dichter bij huis valt te bewonderen.
De zwerfkeien van Norber
Na behoorlijk wat zoekwerk kwam ik terecht bij een aantal prachtige voorbeelden in het Verenigd Koninkrijk en Ierland. Een van de best bestudeerden zijn de Norber erratics, een verzameling zwerfkeien op de golvende heuvels van New Yorkshire (afb. 3). Dit gebied was tussen de 120.000 en ~10.000 jaar geleden bedekt door een grote gletsjer. De vorm van het huidige landschap is dan ook grotendeels gevormd door glaciale erosie. In het Verenigd Koninkrijk wordt deze periode het Devensian genoemd, maar bij ons is deze beter bekend als het Weichselien – de meest recente ijstijd. Het ijs stroomde toendertijd in zuidzuidwestelijke richting over het huidige Yorkshire Dales National Park en transporteerde daarbij een behoorlijk aantal zwerfkeien.
Samenstelling en herkomst
De zwerfkeien van Norber bestaan uit grauwacke en zijn maar over een kleine afstand getransporteerd. Ze zijn afkomstig van een nabijgelegen ontsluiting in Crummackdale op een heuvel niet meer dan een kilometer ten noorden van hun huidige positie. Het moedergesteente bestaat hier uit grauwacke dat werd afgezet in het Siluur, meer dan 400 miljoen jaar geleden. Dit was een zeer warme periode in de geschiedenis van de Aarde en de zeespiegel lag erg hoog. Het huidige Norber bevond zich toen ver onderwater. Het gesteente dat is afgezet tijdens het Siluur wordt onderverdeeld in vier series; het Llandovery, Wenlock, Ludlow en Pridoli. Ten noordoosten van Norber is gesteente te vinden uit de Wenlock serie (433,4 tot 427,4 Ma), welke wordt onderscheiden door het eerste voorkomen van een specifieke graptoliet. Analyse van de zwerfkeien wees erop dat deze bestaan uit gesteente uit de Austwick formatie, afgezet in het begin van de Wenlock serie. Dit gesteente werd afgezet in verschillende units van turbedieten (grauwacke en zandsteen) en kalkrijke, ziltige wacke.
Ondergrond
In tegenstelling tot de zwerfkeien bestaat de ondergrond in Norber uit horizontaal gelaagde kalksteen van het vroeg Carboon. De kalksteen werd in het Dinantien tussen de ~360 en 325 Ma afgezet in een ondiepe tropische binnenzee. Een verscheidenheid aan soorten die in de riffen leefden, zijn terug te vinden in de kalksteen. Door latere deformatie en erosie van het gebied is op sommige plekken de kalksteen net iets lager komen te liggen dan de 100 miljoen jaar oudere grauwacke, waardoor het ijs dit oudere materiaal heeft kunnen eroderen en als zwerfkeien bovenop het jongere heeft kunnen afzetten. Maar hoe hebben deze zwerfkeien dan hun pootjes gekregen?
De pootjes
Dit heeft alles te maken met verschillende mate van erosie tussen de twee gesteentesoorten. De grauwacke is een grove zandsteen en is veel beter bestand tegen erosie dan de onderliggende kalksteen. Waar de zwerfkeien boven op het kalksteen liggen, vormen deze een soort paraplu die het onderliggende gesteente beschermt. Na de deglaciatie van het gebied hebben duizenden jaren aan erosie ervoor gezorgd dat de onbeschermde kalksteen in de omgeving tientallen centimeters lager is komen te liggen dan het oorspronkelijke niveau en de voetstukken van de zwerfkeien langzaam zijn omgevormd tot dunne pootjes (afb. 4).
Uit onderzoek blijkt dat de verwering van de kalksteen met een snelheid van zo’n 10 mm per duizend jaar gaat. Wat erop zou wijzen dat het gebied ergens tussen de 15.000 en 12.000 jaar geleden ijsvrij was. Meer recente dateringen wijzen er echter op dat dit ook 22.000 tot 18.000 jaar geleden geweest kan zijn, wat erop kan duiden dat de erosiesnelheid een stuk minder snel is. Voor ons een goed teken, want dit kan betekenen dat het nog heel wat jaren kan duren voordat de kalksteen zo verweerd wordt dat de zwerfkeien door hun pootjes zullen zakken.
Bronnen:
- Goldie, H. S. (2005). Erratic judgements: Re-evaluating solutional erosion rates of limestones using erratic-pedestal sites, including Norber, Yorkshire. Area, 37(4), 433–442. https://doi.org/10.1111/j.1475-4762.2005.00653.x
- Parry, B. (2007). The provenance of the Norber erratics, and the formation of post-Devensian-deglaciation pedestal rocks with carboniferous limestone pedestals in England, Ireland and Wales [University of Huddersfield]. http://eprints.hud.ac.uk/id/eprint/716/
- Vincent, P. J., Wilson, P., Lord, T. C., Schnabel, C., & Wilcken, K. M. (2010). Cosmogenic isotope (36Cl) surface exposure dating of the Norber erratics, Yorkshire Dales: Further constraints on the timing of the LGM deglaciation in Britain. Proceedings of the Geologists’ Association, 121(1), 24–31.
- https://doi.org/10.1016/j.pgeola.2009.12.009
- https://dalesrocks.org.uk/ribblesdale/geological-processes/glacial-erratics/