De Sterkselafzettingen zijn opgebouwd door de Rijn en Maas (RM). Deze afzettingen markeren onder meer de terugkeer van deze rivieren in de Centrale Slenk na het Vroeg-Pleistoceen. Bij deze terugkeer heeft de RM een diepe geul in de oudere afzettingen geërodeerd. De onderzijde van die geul is mogelijk te beschouwen als een Sequence Boundary (SB). Deze SB heeft de kenmerken van een Forced Regression SB. Een Forced Regression is een insnijding die optreedt ten gevolge van een significante (relatieve) verlaging van de zeespiegel. Een rivier als de Rijn snijdt dan in oudere afzettingen diep in en bouwt gelijktijdig sterk uit naar buiten. Deze SB is terug te vinden in grote delen van Nederland. Voorts is deze SB mogelijk te correleren met een SB onderin de Enschede afzettingen. Onder deze laatste SB komen Harderwijk afzettingen voor die een vermenging vormen van Oostrivier en RM afzettingen. De Sterksel, die daarna is afgezet, is weer exclusief RM en de Enschede afzettingen weer exclusief Oostrivier afzettingen.
Indien er daadwerkelijk sprake is van een zekere synchroniciteit van de Enschede en de Sterksel afzettingen kunnen in theorie vergelijkbare (lagere orde) SB’s binnen de afzettingen te correleren zijn.
De Sterksel afzettingen komen voor onder het grootste deel van Nederland. De grootste dikte worden bereikt in de Centrale Slenk. De kaart geeft een beeld van de dikte en de erosie die na de afzetting van de Sterksel heeft plaatsgevonden. In de roze kleuren is het deel weergegeven waar erosie door de Veghel-Maas heeft plaatsgevonden, blauw door de Urk-Rijn en groen door de RM-Kreftenheye. De grootste dikte ligt rond de 60 meter in de omgeving van Eindhoven.
In de zware mineralen assemblages komt, in tegenstelling tot in de jongere Urk-afzettingen (ook RM) nagenoeg geen augiet of bazaltische hoornblende voor (vulkanische mineralen die gemakkelijk kunnen verweren). Een van de belangrijkste redenen hiervoor is mogelijk het niet voorkomen van het Eifelvulkanisme in dit deel van het Neogeen. Op basis van magnetostratigrafische gegevens is de aanvang van het vulkanisme in de Eifel te dateren na de Brunhes-Matuyama magnetische ompoling, 0,78 Ma, en voor het voorkomen van het Rosmalen-interglaciaal (pre-Elsterien, 0,48 Ma).
De Sterkselafzettingen zijn onder te verdelen in een viertal onderscheidbare zware-mineraal klassen (Doppert en Zonneveld, 1955). Deze klassen worden gebruikt om de Sterkselafzettingen grofweg in te delen en ze ten opzichte van elkaar een relatieve ouderdom te geven. De zware mineralen zijn voornamelijk afkomstig uit de Rijn met een ondergeschikte rol voor de Maas. Lokaal komt een grotere Maasinvloed voor in de afzettingen. In de boring Budel (57E-21) komt deze grotere Maasinvloed overeen met de Mineraalzone van Budel, gelegen onder de Mineraalzone van Woensel (die op haar beurt weer onder de Mineraalzone van Weert ligt) en boven de Mineraalzone van Sterksel. De Mineraalzone van Woensel kan worden verdeeld in twee subzones (Kaartblad 51w) op basis van de zware mineralen. De indeling is van jong naar oud in onderstaande tabel weergegeven.
Kasse (19885) beschrijft het zware mineraalgehalte van deze afzettingen over het algemeen als laag (0,19%). De Maas is niet zo´n grote leverancier van dit soort zware-mineraal bevattende sedimenten klaarblijkelijk. Volgens Kasse heeft een Sterkselafzetting bij Appelenberg een MvWo associatie onder een MvWe associatie; er is hier geen MvBu aangetroffen (deze komt mogelijk alleen voor ten oosten van de Feldbiß). Er is wel een kleine Maasinvloed in dit sediment te Appelenberg aangetoond door Kasse.
De indeling van de mogelijk samenhangende sequenties in Nederland in de tijd is opgenomen in onderstaande figuur. Hierin zijn de verschillende sequenties naast de mineraalzones gezet. Uitgangspunt is het gegeven dat een ijstijd (de even MIS nummers) tot een SB kunnen leiden.
Het door Kasse getelde grind uit Bavel (Kasse, 1988) is vergelijkbaar met de onderzijde van de grindreeks bij Gilzerbaan en is hiermee ouder dan de grinden die te Gilzerbaan aan de oppervlakte liggen. Tussen Steensel en Baarschot is de Sterkselrivier ingesneden in de Tegelenafzettingen met aan top van de Sterkselafzettingen een steenlaag met grote blokken (tot 2 ton zwaar).
In de pompput D21n bevindt zich in het grind een grotere Maasinvloed tusen de +1 en -5 [m+NAP] . De grindtellingen in het Gilzerbaangebied in Midden-Brabant kunnen als typelokaliteit gegeven worden voor de Sterksel afzettingen. Hier is goed te zien dat een aantal monsters (aan de onderzijde van de grafiek op de volgende pagina) een hoog gehalte aan Melkkwarts hebben, meer dan 60%. Het betreft monsters die of aan de oppervlakte gelegen zijn aan de meest westelijke grens van het verspreidingsgebied van de Sterkselafzettingen (Dorst-zuid, Rijen (Wijckermeer)) of op de diepste voorkomens van de Sterksel afzettingen in de boringen D36, D21n en D27n in het Gilzerbaangebied, nabij Tilburg. Deze monsters vallen over het algemeen in de MvSt. De vondsten uit de Reeshof behoren bijvoorbeeld tot deze klasse (punt Witbrand). Daarboven ligt een reeks monsters met een lager melkkwartsgehalte en meer restgesteente. Dit laatste kan wijzen op meer insnijding van de RM in de Ardennen ten gevolge van een verlaging van de erosiebasis door een zeespiegeldaling (ijstijd). Aan de top van de Sterksel afzettingen lijkt het kwartsgehalte weer op te lopen tot boven de 40%. In de onderstaande is de codering aan de linkerzijde van de grafiek het monsternummer met aan het eind de diepte van de monstername ten opzichte van maaiveld.
In de Sterkselafzettingen is een viertal grote fine-up sequenties onderkend, gescheiden door regionaal belangrijke SB’s.
De analyse van boringen en sonderingen is conform deze procedure verlopen
De onderste sequentie (S1) is een niet al te vaak aangetroffen reeks zanden en kleien met lokaal veenlagen. Ze behoren tot afzettingen zoals die zijn aangetroffen nabij Bavel. In kleilagen nabij Bavel heeft Kasse (Kasse, 1988) onder andere een magnetochron onderkend. Deze heeft hij gedateerd op Jaramillo. Hiervan uitgaande zou er al een Rijnafzetting in West-Brabant aanwezig moeten zijn (<= 1 Ma oud) van voor de insnijding ten gevolge van de eerste Ionian-zeespiegeldaling (0,91 Ma oud). Dat kan wel eens een moeilijke aanname zijn, een mogelijk betere aanname is de mogelijkheid dat de ompoling bij Bavel het Olduvai betreft, zie de locatie Bavel op deze website.
Volgens de datering van Wornardt (Wornardt, 19996) ligt een 3-orde SB die de aanvang van het Ionian markeert op ongeveer 0,9 Ma. Dit zou de onderzijde van de S1 kunnen zijn. De S1 bestaat hier uit een heterogene serie grove zanden en kleien. In boring 45B-109 komt deze kleiige top overeen met het Waardenburg-interglaciaal. In deze Waardenburg gedateerde kleien komt nog een tertiair relict in het pollenbeeld voor: Eucommia. Dit relict wordt in jongere interglacialen niet meer aangetroffen. De indeling van het tijdvak is hiermee gebaseerd op de inzichten van Zagwijn (Zagwijn et al., 19717).
De tweede sequentie (S2) bestaat uit een grove onderzijde en een lokaal kleiige top. De zware mineralen worden gekenmerkt door de Mineraalzone van Sterksel, het oudste deel van de Sterksel afzettingen. In boring D27n, gemaakt in 2005, waarin nadruk is gelegd op de lithologie van o.a. de Sterksel-afzettingen kan over de S2 het volgende worden opgemerkt. De sequentie is hier een 11 meter dikke fine-up met onderin glimmerrijk fijn zand met weinig kalk en grind. De klei bovenin de S2 is erg plastisch en oxydeert bruingroen. Voorts is de klei glimmerloos.
In de D27n bestaat deze sequentie uit een aantal kleinere fine-ups. Deze zijn 2 tot 5 meter dik en bestaan uit glimmerhoudende en grindhoudende grovere zanden. Onderin bereikt het grind afmetingen tot 4 cm. De kleiige afzettingen zijn in 45B-109 (Lith) gedateerd op het Westerhoven-interglaciaal, te correleren met MIS 19. Het Westerhoven interglaciaal is voor het eerst beschreven door Zagwijn (Zagwijn en Zonneveld, 19568). Dit interglaciaal ligt net na de Brunhes/Matuyama magnetochron. Deze laatste is gedateerd op 0,78 Ma. De onderliggende grovere afzettingen kunnen dan mogelijk gecorreleerd worden met MIS 20. De leeftijd voor deze sequentie ligt dan op 0,81-0,78 Ma. De kleiige top is nabij Tilburg mogelijk aanwezig als opvulling van een rivierarm.
Langs de Maas is het Pietersberg-I terras ouder gedateerd dan de Brunhes/Matuyama overgang (van den Berg, 19969). Hieronder liggen nog drie terrassen, Geertruid-I, II en III. Onderin een van de Geertruidterrassen is een intact blok zand in de grindafzettingen gevonden. Dit zou kunnen wijzen op een bevroren en daaropvolgend transport van een zandige ondergrond. Dit blok zand is vervolgens vastgelegd in het terras als een herkenbaar geheel. Dit zou wijzen op permafrost in de zandlaag tijdens transport (Rutten,195610).
De derde sequentie (S3) bestaat uit een grove onderzijde en een kleiige top. In boring D27n is deze sequentie van een vijftal meter dik. Ze is hier globaal een fine-up met bovenin een zeer hoge Thorium/Kalium verhouding hetgeen wijst op intense verwering van kleimineralen (en daarmee uitloging van kalium). Dit zou te correleren zijn met bodemvormende processen in een gematigd warm klimaat. De sequentie bestaat uit glimmerhoudende zanden. Ze bevat relatief weinig grind met een RM signatuur.
In de vierde sequentie (S4) verandert er iets fundamenteels in de aanvoer: de Maasinvloed wordt groter. Lokaal komt in het grind zelfs Maasdominantie voor. In D21n ligt deze zone rond NAP. Bovenin deze zone is in de zware mineralen de Mineraalzone van Woensel onderkend. Indien deze Maaskarakteristiek ontbreekt wordt de overgang van de Mineraalzone van Sterksel naar de Mineraalzone van Woensel gekenmerkt door een toename van het percentage aan Restkwarts. Gezien de leeftijd van de onderliggende sequenties kan deze sequentie overeen komen met MIS 16 (grove deel onderin) en MIS 15 (het kleiige deel bovenin).
In de D27n bestaat de sequentie uit een viertal dunne fine-ups van 2-3 meter dik. Bovenin komt meer klei voor dan onderin, onderin komen grijsgekleurde grove (tot 7 cm) grinden voor met Maasinvloed, bovenin worden fossiele zaden aangetroffen. De sequentie is hier extreem grindrijk en glimmerarm.
De Budel-Maas lijkt voornamelijk aan de westzijde van de Centrale Slenk voor te komen. RM afzettingen onder Noord-Holland boven de BB-SB worden tot de S3 gerekend op basis van hun relatieve ligging ten opzichte van de U1 daar weer boven. De S3 komt mogelijk nog voor tot in de kop van Noord-Holland. De onderzijde zou kunnen worden gecorreleerd met het Don-glaciaal, MIS 16, het bovenste kleiige deel met het Rosmalen interglaciaal. De top wordt gemarkeerd door het verlaten door de Rijn van de Centrale Slenk en het daaropvolgende ontstaan van Formatie van Urk (het augietrijke deel van de Urkformatie). In de Formatie van Sterksel komen geen hoge augietpercentages voor. Dit stelt de bovengrens voor de afzetting op ongeveer 0,6 Ma, de aanvang van het kwartaire Eiffelvulkanisme (o.a. Boenigk, 197811) .
In Groeve Maalbeek (Lapperre, 199512), nabij Belfeld (foto hieronder), is een serie grove afzettingen gevonden uit de Sterksel-Formatie. Deze zijn in meerdere opzichten van belang. Het lijkt er op dat de afzettingen uit de mineraalzone van Weert komen (de S4) hoewel grind en zware mineralen geen eenduidige bepaling toelieten. Dat zou kunnen betekenen dat de nauwkeurige (meterschaal) lithologische beschrijving zouden kunnen “passen” in de grafiek van Lisiecki13. De fit is goed te noemen in het tijdvak MIS 16 - MIS 15. De vergrovingen in de groeve komen goed overeen met de veranderingen in deze grafiek.. Dat zou dan weer impliceren dat dit deel van de Peelhorst een MIS 15 top heeft op 48 [m+NAP], de top van de afzettingen in deze Groeve Maalbeek, en mogelijk een flinke opheffing heeft gekend na de afzetting van de MIS 16 afzettingen hier.
Deze sequentie gaat in het oosten van de Centrale Slenk naar boven toe over in afzettingen van de Veghelformatie. Nabij Maalbeek heeft de Veghel een 20-25 meter diepe riviervlakte uitgesleten in de Sterksel, Tegelen en Kiezeloolietafzettingen ter plekke. Deze insnijding (aan de oostzijde van de Peelhorst) postdateert dus de MIS 15. In de bovenste door Lapperre beschreven unit komt voorts een aantal sterk verweerde kleibrokjes voor met een witte kleur (mogelijk kaoliniet). Ook dit zou kunnen wijzen op MIS 15 (Rosmalen interglaciaal). Aan de top van hun unit 2 (op 45,5 meter) komen zogenaamde convolute structuren voor. Misschien is dit cryoturbatie ten gevolge van het koudste deel van MIS 16 op 630 Ka.