Ulvenhout (Beersien)

Inleiding

Bij Ulvenhout is in 1987 in een veldwerk onderzoek gedaan aan de top van een kleilaag, ontsloten bij de aanleg van de A-58 (E312). Van dit onderzoek is een interne notitie gemaakt voor de Vrije Universiteit te Amsterdam1. Kasse2 plaatst deze kleilaag als behorende bij het Bavelien.
In de omgeving van Bavel, nabij Breda, komen kleipakketten aan de oppervlakte voor die lokaal gewonnen werden voor baksteenproductie. In 1967-1973 is in een aantal groeven in de buurt van Bavel monsters genomen voor pollenanalyse. Hierover publiceerden Zagwijn en de Jong in 1984 een artikel3.
Aan de andere zijde van de grens is een aantal kleiputten (voor de industrie) aanwezig waar Paepe en Vanhoorne4 over hebben gepubliceerd.

 

Locaties

De locatie van de verschillende ontsluitingen is in onderstaande figuur opgenomen.

In 1987 zijn de locaties Ulvenhout en Heistraat onderzocht, de overige locaties komen uit de literatuur (o.a; Kasse, Zagwijn, Montfrans, Paepe)

 

Profiel Ulvenhout, Heistraat

Een schematisch profiel, samengesteld uit de beschrijvingen van beide locaties, is hieronder weergegeven.

Verklaring

 

Lithologie

De gevonden afzettingen worden van boven naar onder beschreven. Deze opeenvolging lijkt als twee druppels water op de beschrijving van de Rijckervorsel-Beerse-Turnhout reeks zoals beschreven door Paepe . Op de beide locaties is de opeenvolging , van boven naar onder, als volgt:

Seq. Type afzetting Kleur (Munschel) Korrelgrootte [mu]
2.2e Een veen-/kleiige veenlaag, lateraal overgaand in 2.2b
2.2d Een geel zand, lateraal overgaand in een klei-/veenlaag.
2.2c Een weinig geband zwak humeus zand met silt- en kleilaagjes
2.2b Een sterk humeus geband zand met sedimentaire structuren als klimmende ribbels, symmetrische ribbels, geulstructuren met lag-deposits (kleipebbles, houtresten). Hierin bevinden zich syngenetische vorstspleetjes. Er komen enige silt- en kleilaagjes in voor. 10 YR 7.3 150-210 μm
2.2a Een grijs geband zand. Hierin bevinden zich syngenetische vorstspleetjes en kleine loadcaststructuren. 2.5 Y 5.2 105-150 μm
2.1d Een grijsbruin ongelaagd zand 10 YR 6.3 210-300 μm
2.1c Een vuilwit zand met kleine cross-beddingstructuren 2.5 YR 8.2 210-420 μm
2.1b Een wit-grijs zand met cross-bedding structuren (zgn. hangmattenzand) 2.5 YR 8.2 300-420 μm
2.1.a Een grijs zand met een duidelijk gelaagde structuur (1 cm dikke laagjes). Hierin bevinden zich syngenetische vorstspleetjes en kleine loadcaststructuren.
1.5 Paars zand met een humeus traject aan de bovenkant van de sequentie. Ze is twee maal gecryoturbeerd met daartussenin een getrunceerde bodemhorizont. De bovenzijde is erosief 150-210 μm
1.4 Twee zeer zuivere kleilaagjes, de onderste humeus, de bovenste opvallend grijs. De bovenzijde is waarschijnlijk erosief. 7.5 YR 6.1 (top) 10 YR 2.1 (onder)
1.3 Kleiige veenlaag met laterale overgangen in een gyttja of een veenlaag. Deze veenlaag is in ieder geval over een afstand van 4 kilometer te vervolgen op basis van geotechnische profielen. 10 YR 2.1
1.2 Zandige klei overgaand humeuze klei. De lichtere kleur is iets zandiger. Ze is zeer rijk aan macroresten (hout en riet) 5 Y 5.2 (humeuzer) 2.5 Y 5.2 (zandiger)
1.1 Zand overgaand in kleiig zand met een dun humeus traject halverwege. Er komt een niveau met cryoturbatie, vorstspleten en een mogelijke palsa-achtige structuur (frost-mound scar, foto van vloer hieronder) in voor. 7.5 Y 5.2 210-300 μm


Palsa structuur in 1.1

 

De sequenties 2.1 en 2.2 gaan lateraal in elkaar over. Sequentie 2.2. wordt afgesloten met een discontinu grindsnoer, hier is het grindmonster uit gehaald. Hierboven liggen de Laat-Pleistocene dekzanden met de Holocene bodem. Sequentie 1 en 2 samen zijn ongeveer 5 meter dik. Grind was in beide eenheden vrijwel afwezig. De sequenties zijn waarschijnlijk afgezet in een fluviatiel milieu, de stroomrichting van sequentie 2 kon ter plekke kon worden bepaald op zuid-noord. De breedte van de geulen van sequentie 2 bedroeg 10-15 meter. De palsa-achtige structuur was een komvormige depressie (doorsnede ca. 1 meter) in zand gevuld met grof zand, een kern van klei en een zwarte humeuze laag aan de buitenzijde.

Vlak bij deze twee locaties is sondering CPT…55538_IMBRO_A gezet, hierin is deze opeenvolging eveneens te zien. Met name de top van de (heldergroen in het sonderingsprofiel) geconsolideerde top van de Tegelenklei, aangegeven met de roze kleur, komt goed overeen met de top van de Groene kleilaag.

 

Zware mineralen

In totaal zijn er van vier verschillende plekken zware mineraalmonsters genomen en geteld waarvan er twee reeksen in de bovenbeschreven sequenties liggen. Beide reeksen zijn zeer stabiel te noemen: ze bevatten veel toermalijn en weinig granaat. Mogelijk is 1.4 wat meer Rijngerelateerd met meer onstabiele elementen. Opgemerkt moet worden dat deze monsters uit de kleilaag van 1.4 komen.

 

Afzetting Locatie Zware mineraal inhoud
2.2 Heiweg <5% onstabiel
Ulvenhout-II <5% onstabiel
2.1 Heiweg <10% onstabiel
Ulvenhout-II niet bemonsterd
1.2 Heiweg <10% onstabiel
Ulvenhout-II <10% onstabiel
1.4 Heiweg 20% onstabiel, klei
Ulvenhout-II 15% onstabiel, klei
1.3 Heiweg 10-20% onstabiel, kleiig veen en gyttja
Ulvenhout-II <10% onstabiel, kleiig veen en gyttja
1.1 Heiweg voornamelijk stabiel met <20% onstabiel en tot 5% Hoornblende
Ulvenhout-II <10% onstabiel

 

Grindanalyse

Het grind op sequentie 2 is gesorteerd op grootte en geteld naar op soort. Per grootteklasse zijn 400-800 grindkorrels geteld. In de onderstaande tabel zijn de percentages van de verschillende voorkomende grindsoorten opgenomen.

 

Type grind 1,4-2 mm 2-3 mm 3-5 mm 4-8 mm
Melkkwarts 8 10 3,5 2,5
Restkwarts 78 60 25 4
Vuursteen (totaal) 16,2 31 66,5 87
- normaal type 0,2 4,5 14 15
- zuid-weststroom type 16 26,5 52 70
- fossielhoudend type 0 0 0,5 0
Calchedoon 0 0 0 2
Verkiezelingen 0,2 0,2 1 1
Restgroep 0,5 0,6 2 4

 

Uit deze tellingen komt duidelijk naar voren dat deze associaties behoren tot de zogenaamde vuursteenrijke Scheldeafzettingen, afkomstig uit de oude, sterk verweerde tertiaire afzettingen in Noord-België. Een overzicht van de verschillende grindtellingen in deze omgeving is hieronder opgenomen. Zie ook de Tegelen-afzettingen

 

 

Pollenmonsters

Er zijn vijf plekken waar in de fijnkorrelige trajecten een monster is genomen. Deze monsters zijn per 2-3 cm onderlinge afstand op het voorkomen van pollen geanalyseerd. Van deze monsters is een zgn. pollenplaatje gemaakt, per plaatje zijn 400-800 pollen geteld. Over het pollenmateriaal kan gesteld worden dat het opvallend gaaf en onbeschadigd te noemen is. Dit leidt tot de conclusie dat de pollen ter plekke in het sediment zijn opgenomen en dat van transport/remanierening vrijwel geen sprake is, De pollenmonsters geven hiermee een goed beeld van de vegetatie ten tijde van de afzetting van het sediment. Er waren weinig indeterminabele pollen. Een korte beschrijving per pollenmonster is opgenomen in onderstaande tabel.

 


Een meer complete pollenanalyse in combinatie met de zware mineraal diagrammen is hier opgenomen.

 

Macroresten

Uit sequentie 1.2 zijn macroresten bestudeerd. Hierin zijn Typha latifolia zaden en resten van Azolla fliculoides aangetroffen.

 

Andere locaties

Bavel-I en Bavel-Ia

Voor de aanleg van een vuilstort is in 1967-1968 een 10 meter diep gat gegraven waar aan de westzijde, op 5 meter onder het maaiveld, een zeker 10 meter dik kleipakket is ontsloten. Kasse heeft hier een gedetailleerde beschrijving van gemaakt, ook hier zijn in de Kedichem zanden de hangmatstructuren aangetroffen. De klei heeft een onstabiele zware-mineraalinhoud, de bovenliggende zanden heeft hij niet geanalyseerd. In de pollenflora meldt hij tot 11% Tsuga en Eucomnia.
Magnetostratigrafisch vindt hij onderin de klei een reversed traject (8-10 meter onder maaiveld) en bovenin (1,5-4,8 meter onder maaiveld een normal traject. Hiertussen is sprake van een mengzone.
Midden door de groeve is een zogenaamde erosie-discordantie te vinden waardoor aan de noordzijde zanden van Kedichem zijn ontsloten. In de klei aan de westzijde is pollenmonster Bavel-I genomen, in kleilenzen aan de noordzijde pollenmonster Bavel-Ia.
Bavel-Ia is gekenmerkt door een koude polleninhoud met veel Pinus en kruiden en weinig warme soorten. Bavel-I is gekenmerkt door veel warme soorten met tertiaire relicten: Carya, Eucomnia,  Ostrya, Sequoia, Tsuga (tot 10%) en Azolla filiculoides. Deze laatste zou wijzen op een leeftijd jonger dan 1,8 Ma en hiermee nog net kunnen behoren tot de top van de T3.  NB: de pollenmonsters liggen een meter uit elkaar, veel informatie kan dus verloren zijn. Op 8,5 meter onder maaiveld in boring 50B-67, op de westrand van de groeve bevindt zich bijvoorbeeld een koude pollenflora.
De erosie-discordantie zou mogelijk een breuk geweest kunnen zijn.

 

 

Bavel-II

In deze zandwinning ten zuiden van Bavel-I zijn in 19705 pollenmonsters genomen. Hier zijn de typische hangmattenzanden aangetroffen, fluviatiele afzettingen in geulstructuren. Deze zijn qua uiterlijk te vergelijken met de ontsluitingen bij Ulvenhout. Onder deze zanden komt een kleilaag voor waaruit pollenmonster Serie A is genomen. Boven de zanden is verder naar het noorden een kleilaag ontsloten die pollenmonster Serie B heeft opgeleverd. In de Oostwand is verder Serie P2 genomen in een kleilaag die net onder een afsluitend grindsnoer ligt, misschien te vergelijken met Serie B. Alle drie de spectra geven een interglaciale polleninhoud. Tilia, Vitis, Eucomnia, Pterocarya, Tsuga, Classopolis, Azolla filiculoides komen voor. Onderin Serie A ontbreekt Azolla filiculoides, wat zou kunnen wijzen op een leeftijd van ongeveer 1,8 Ma. Serie B lijkt het warmst met veel Vitis. In Serie A en B ontbreekt Tsuga vrijwel volledig, In Serie P2 is er 10-15% Tsuga.

 

 

Bavel-III

Deze zandwinput ligt nog iets zuidelijker dan die van Bavel-II. Onder een grindsnoer komt een minimaal 7 meter dikke serie zanden, kleien en veenlaagjes voor die op verschillende hoogten cryoturbate structuren vertonen. Een humeuze laag op 3,2 meter onder maaiveld heeft een kruidenrijke koude flora. Een direct daaronder liggende gyttja heeft wat meer warme soorten (Eucomnia, Ostrya, veel Pinus). Een onderliggende veenlaag op 4,2 meter is eveneens koud te noemen. Een humeuze inschakeling op 8,8 meter is ook koud.

 

 

Dorst-Surae

In deze kleiwinning is in 1970 bemonsterd. Hiernaast heeft van Montfrans in 1971 een positieve magnetische richting in de kleien onderkend. In het pollenmonster komen veel koude indicatoren voor (Pinus, Gramineae) en enkele korrels  warme soorten (Ostrya, Tsuga) . Het voorkomen van zware mineralen uit de Woensel-associatie duidt op een leeftijd van MIS 16 of jonger.
Een grindmonster uit de onderliggende zanden (Dorst-Noord, zie de Sterksel-afzettingen) geeft een associatie die past in de jongere delen van de Sterksel-afzettingen. 

 

Beerse

Sint Franciscus

In deze kleiput heeft Paepe een complete sequentie van kleien en zanden beschreven. Van boven naar beneden zijn de volgende lagen onderscheiden (vet cursief: de mogelijke corresponderende Ulvenhout lagen):

 

 

  1. Wit-geel zand met diffuse grijze banden; podzol in de topzone; Scherpe ondergrens afsnijden met vorstwigjes.
  2. Gelig, fijn gelaagd zand met scherpe erosie lijn en vorstwigjes.
  3. Leem en grof zand worden verstoord door bovenliggende vorstwigjes (2.1.b).
  4. Grijsblauw, zware klei (V5); topzone sterk beïnvloed door rode kleuring en met grote, onregelmatige zandrijke vorstwigjes; tussen verstoorde veenklonten (VS); oxidatiehorizon (schuine strepen) aan de basis, die onderliggende zand- of kleilagen afsnijdt (1.3).
  5. Bruin, geoxideerd zand (1.2?)
  6. Sterk verstoord veen (V3b)(1.1)
  7. Grijswit zand
  8. Bruingrijze zanden met oxidatiezone aan de basis, dubbel gelaagd
  9. Matig verstoorde veenlaag (V3a); vaak bovenop en deels vermengd met blauwgrijze fijne zanden; Fe/Mn concreties
  10. Bruin-geelachtig fijn gelaagd zand.
  11. Siltige zand met geoxideerd basaal deel met vorstwigjes.
  12. Zwak verstoorde veen (V2) laag.
  13. Blauwachtige, zware klei.
  14. Blauwgrijs fijn micahoudend zand.

In deze groeve ontbreken lokaal de Beerse zanden en is sprake van 1 dikke kleilaag met onderin een veenlaag (V1, mogelijk tevens gevonden in de Cobricam kleiput) met houtresten en veel Azolla tegeliensis

 

Cobricam

In deze kleiput ontbreekt de bovenste kleilaag (laag 4) van St Frabcsicus, en bevindt zich onderin en veenlaag (V1) met houtresten en veel Azolla tegeliensis en Tsuga

 

De Toekomst

In deze kleipit is de klei van Turnhout in een inzakkingsstructuur teruggevonden, is dit vergelijkbaar met de palsa structuren van 1.1? Een schaal ontbreekt, de klei van Turnhout kan net zo goed een geulvulling zijn.

 

Vergelijk Beerse_Ulvenhout

Omdat in een aantal van de bovengenoemde locaties polariteitsmetingen zijn gedaan kan tussen de locaties een vergelijk gemaakt worden. Deze is hier opgenomen.

 

 

Interpretatie

Op basis van de topografische ligging van de kleilaag was al duidelijk dat ze mogelijk uit het vroeg-Pleistoceen stamt. Dit is bevestigd door het voorkomen van zogenaamde “Schelde-afzettingen” in de lithologie en vooral de grindinhoud. De stabiele zware-mineralen, grindtop en de cross-bedding wijzen of op Kasse´s Gilze-member of op de Beerse-member. Kasse deelt voor het nabijgelegen Notsel deze kleilaag op +4 [m NAP] in als Turnhout member (en dan wel de kleiige top) . Het pollenbeeld past in een warme periode in het vroeg-Pleistoceen, en dan nog eerder het Tiglien dan een warme periode na het Eburonien.
Het warmste deel (Pollen U5) van sequentie 2.2 kan geen Bavelmember (sensu Kasse) zijn, de zware-mineralen zijn hiervoor te stabiel. De topkleien van Tegelen (T3, zie de Tegelen-afzettingen op de website) passen qua lokale hoogteligging. Op basis van Pollen en het voorkomen van periglaciale verschijnselen komt pollenmonster Ulvenhout-3 erg overeen met veenlaag V3 (Paepe_Cobricam) te St-Lenaarts.
Op basis van de magnetische omslag (reversed naar normal) is de kleilaag in Bavel-I of van de grens Brunhes-Matuyama (0,73 Ma), of van de grens Jaramillo-Matuyama (1,05 Ma) of van de grens Olduvai-Matuyama (1,95 Ma).
Gezien het feit dat de klei ouder is dan de BB-sequence boundary (de afzettingen behoren immers tot de T3 en de T4 afzettingen) valt de jongste datering hier af. Zagwijn en  Kasse kiezen voor de middelste optie. Maar Zagwijn legt mijns inziens onterecht een link tussen de jongste pollenanalyse van Bavel-III (in de T4 zanden) en de pollenanalyse van Dorst-Surae (in de Sterksel afzettingen. Het feit dat beide een normal magnetochron hebben geeft nog geen reden om te verklaren dat ze uit dezelfde tijdspanne komen. Mijn mening is dat de T3 de laatste afzettingen zijn in Zuid-Nederland van de Rijn/Maas. Deze rivieren verdwenen na een duidelijke zeepiegeldaling (aanvang Calabrien) waarna lokale riviertjes (die al vanaf circa 2,2 Ma hun invloed in Zuid-Nederland hadden) hun invloed uitbreidden en de laatste “gaten” vulden. Kort na de afloop van het Waalien (circa 1,6 Ma) verdween ook deze invloed (T4 afzettingen).
De Rijn/Maas keerde pas weer terug in zuid-Nederland na de insnijding van het Ionien op circa 0 9 Ma. Voorts werden de Rijn/Maas de Centrale Slenk ingedwongen door tectonische bewegingen. Deze laatste hebben tevens gezorgd voor het dalen van de T4 tot naast de T3 in groeve Bavel-I. \00

De groeve Dorst_Surae is dan te dateren op MIS 16 of MIS 15, na de Brunhes/Matuyama ompoling. Dit verklaart hier het normal traject.

In het artikel van Zagwijn wordt gesteld dat de grofkorrelige zanden die in het noordelijk deel van profiel 3 liggen een zware-mineraalassociatie hebben die tot de Woensel-zone van de Sterksel Formatie gerekend kunnen worden. De onderliggende witachtige fijne zanden met kleilagen hebben een zeer stabiele zware-mineraal associatie. Dit betreft Schelde afzettingen die ik tot de T4 (Zie Tegelen-afzettingen) reken. Hieronder liggen de granaatrijke instabiele Tegelen zanden en kleien (T3 en T2). In de pollenbeelden komen vroeg-Pleistocene relicten voor.

 

 

Referenties


  1. Edelman D.H. 1987 Veldwerkverslag Ulvenhout 1987 Intern rapport, VU, Amsterdam↩︎

  2. Kasse 1988 Early-Pleistocene tidal and fluviatile environments in the Southern-Netherlands and Northern- Belgium Thesis, Free University, Amsterdam↩︎

  3. Zagwijn, W.H. de Jong, J 1984 Die interglaziale von Bavel und Leerdam und ihre stratigraphische stellung im Niederländischen Früh-Pleistozän Mededelingen RGD, Volume 37-3, pp 155-169↩︎

  4. Paepe, R. and R. Vanhoorne (1970): Stratigraphical position of periglacial phenomena in the Campine clay of Belgium, based on palaeobotanical analysis and palaeomagnetic dating. Bull. Soc. beige Géol., Paléont., Hydrol. 79, p. 201-211.↩︎

  5. Montfrans, H.M. van 1971 Paleomagnetic dating in the north-Sea basin Thesis, Amsterdam↩︎