Urk afzettingen

Algemeen

De Urk-afzettingen zijn een groep sedimenten die voornamelijk gevonden worden in Noord-Nederland, ruwweg ten noorden van de grote rivieren, en die zijn afgezet door de Rijn. Ze zijn zowel afgezet voor het verschijnen van afzettingen behorend bij het Elsterien (de Peelo-afzettingen) als erna. Dit laatste type sedimenten staat lokaal bekend als de Urk-2 afzettingen. Deze hebben een beperkter verspreidingsgebied dan de Urk-1 afzettingen, en zijn vooral terug te vinden in het noordelijkste deel van Nederland en zijn met name van de Urk-1 te onderscheiden als de Peelo-afzettingen (uit MIS 12) herkenbaar aanwezig zijn. Indien deze niet worden onderkend of afwezig zijn lijken de Urk-2 en de Urk-1 te sterk op elkaar voor een zuiver onderscheid en worden ze vaak samen genomen als de Formatie van Urk.
Zonneveld heeft de Formatie voor het eerst beschreven (Zonneveld, 19561 en 19582). Een aanvullende beschrijving is verder te vinden in de toelichting bij de geologische kaart (Zagwijn, 19753) en de diverse kaartbladen.
De afzetting is in essentie een Rijnafzetting, de Maas vormde in de afzettingstijd van de Urk-afzettingen de Veghel-afzettingen.

 

Lithologie

De kleur van de zanden en grinden kan als zeer bont omschreven worden, tot rossig aan toe. Lokaal komt grof grind, soms steengrootte, voor (doorsnede >63 mm). Er komen hiernaast fijnzandige trajecten voor. Klei en veen zijn opvallend zeldzaam, maar komen wel op bepaalde niveau’s (vaak bovenin sequenties) voor. Onderin de afzetting komen vaak houtresten voor. Op basis van lithologie worden er drie grote sequenties onderscheiden. Deze zijn mede gedateerd met behulp van de isotopen curve van Lisiecki (Lisiecki, 20054)

 

Zware mineralen

In de zware mineralen assemblages bovenin de Urk-afzettingen is de vulkanische mineraalgroep over het algemeen opvallend groot, vooral het aandeel hoornblende en augiet, dit in tegenstelling tot oudere formaties. De augiet is gerelateerd aan periodiek optredend Eifelvulkanisme en komt in diverse pieken in de formatie voor. Delen van het onderste deel van de U1 zijn daarentegen augietarm of zelfs augietloos . De datering van het eerste massale optreden van Eiffelvulkanisme in het Pleistoceen (in het Tertiair zijn er eerdere perioden met uitbarstingen) geeft een datering van het onderste deel van de U1. Lippolt (19835) geeft als een van de weinigen een datering op maximaal 0,7 Ma. Schnepp (19946) stelt dat alle beschikbare isotopische dateringen een leeftijd geven voor het recentste deel van het Eiffel vulkanisme tussen de 0,46 Ma en de 0,66 Ma.

Onderin de U1 zou in theorie een Rijnafzetting kunnen voorkomen, die een stabiele zware mineraal associatie kent (van voor de Eifel-vulkaanuitbarstingen), enigszins te vergelijken met de associatie in de Sterksel-afzettingen, S4 (maar dan zonder een Maasinvloed). Hier is een aanwijzing voor: in boring 20B-24 Enkhuizerzand (Zagwijn, 1975) komt een Sterksel-afzetting voor met een MvWo (veel granaat t.o.v. MvWe) associatie, en, vergeleken met de telling van Kasse (Kasse, 19887) een 5-10% saussuriet. Saussuriet komt veel voor in Rijnafzettingen en zeer weinig in Maasafzettingen. Nog opvallender: de Sterksel bevat hier wel (een beetje) augiet, wat te vergelijken is met de U1. Augiet is gewoonlijk gevoelig voor de korrelgrootte van de zanden en verdwijnt snel als de mediaan van het zand minder dan 210 µm wordt. In Noord-Nederland (kaartblad 10,11,14,16) is in de zware mineralen de volgende onderverdeling gemaakt, van jong naar oud.


 

Grind

De Urk members kenmerken zich door de aanwezigheid van een kristallijne component in het grind. Dit komt deels door een bijmenging van noordelijk materiaal (uit het nabije landijs of remaniering uit Oostrivier-afzettingen). Hiernaast kenmerken de Urk afzettingen zich door de aanwezigheid van relatief veel restkwarts, eveneens afkomstig uit de Oostrivier. De door Maarleveld8 gevonden RM-verhoudingen, in onderstaande figuur aangeduid met RM-III, -IV en -V zijn waarschijnlijk ook te classificeren als Urk-(gerelateerde) afzettingen.
In de Urk afzettingen komen verschillende onderscheidbare grindassemblages voor. In het algemeen geldt in de Urk-afzetting dat naarmate de afzetting jonger (ondieper is afgezet) is de hoeveelheid melkkwarts toeneemt en de hoeveelheid restkwarts afneemt. Het totale kwartsgehalte blijft ongeveer op 60-75%.

Grindverhoudingen volgens Maarleveld

De oudste Urkzones, (de Mengzone) U I / II RM en U II RMnn, hebben nog een kwartsgehalte rond de 80% (65% restkwarts, 15% melkkwarts). De geologische kaartbladen spreken van zones met noordelijk grind (NN) en zones met Rijn/Maas grind (RM) en mengingen van deze. De zogenaamde NN-RM zone heeft bijvoorbeeld 20-30% Melkkwarts en 40-50% restkwarts. Deze verhoudingen typeren de U1.

De U2 heeft rond de 40% melkkwarts en rond de 30% restkwarts. De U3 tenslotte heeft rond de 50% Melkkwarts en 25% restkwarts. Deze laatste verhouding is door Maarleveld (Maarleveld, 1956) tevens aangetroffen in het zuidoosten van Nederland: te Volkel, Sittard en de Brunssumse Heide, Reuver en Mook (de laatste twee in de Venloslenk).

In boring 11H-16 (Appelscha, Kaartblad 11) is een grindprofiel geteld waarin (zie onderstaande figuur) de volgende zones zijn aangetroffen:


 

In boring 12D-93 (typelokatie Peelo) is er een duidelijke overeenkomst tussen het grind onder in de Mengzone waar NNO en NNO +(RM) voorkomen. Dit zijn respectievelijk Oostrivier afzettingen naast Oostrivier afzettingen met een kleine RM invloed. In de Mengzone (Zandstra, 19759) Ze behoren beide tot de Mengzone, hebben minder dan 20% melkkwarts en kunnen ingedeeld worden in de U1. De top van deze U1 heeft hier een RM+NNO (de RM overheerst). In boring 17A-42 (Bruntinge) hebben de Augiet- en de Beilenzone een melkkwartsgehalte van circa 30% en een RM+NNO associatie. Dat valt hier samen met de U2.

 

Sequenties

Algemeen

In de Urkafzettingen kan een drietal sequenties onderkend gescheiden door regionaal belangrijke SB’s.

U1

De onderste sequentie is de U1. Dit is een fine-up sequentie waarvan de onderste delen zeer grof kunnen zijn, tot stenen aan toe (Groeve de Boer). Nabij Appelscha komen grindbanken voor tot 6 meter dik. Deze stonden vroeger bekend als de Assenlagen. Deze hebben mogelijk rhombenporfier en Scandinavische granieten in het grind (wat zou wijzen op een Scandinavische aanvoer, kaartblad 12). Groeve de Boer is een ontsluiting in de Hondsrug nabij Emmen.

Wand in Groeve de Boer met Urk-afzettingen Let op de keien in de onderste helft en de nog redelijk witte (niet bonte) kleur

Hiernaast vertonen de zware mineralen een duidelijke eerste toename van Augiet/Alteriet. De top van deze sequentie is een kleilaag die nog wel Augiet/Alteriet heeft, maar niet in extreme hoeveelheden. Deze kleilaag is mogelijk equivalent aan de Groene bank. Dit is een middenin de oudere Urk afzettingen gelegen pakket kalkhoudende kleien met onderin fijne zanden waarin kalk, glimmer, glauconiet leembrokjes en humus voorkomen. Ze wordt in Noord-Nederland geregeld aangetroffen.
In boring 12C-19 (kaartblad 12) wordt tot 20% Chenopodiacea aangetroffen hetgeen op kustnabijheid duidt. Op vergelijkbaar niveau kent 10B-168 (Kaartblad 10) schelpen. Aan de hand van verschil in diepteligging is mogelijk te herleiden dat onder Friesland tectonische bewegingen hebben plaatsgevonden na de afzetting van deze kleilaag.
De leeftijd van de U1 zou kunnen liggen op MIS 16/15. MIS 16, het Don-glaciaal, is dan de initiator van de vergroving van de afzettingen. De Urk-Rijn is mogelijk een deel van een oerstroom die de nabij-gelegen ijskap begeleidde. De kalk van de Groene Bank zou equivalent zijn aan het Rosmalen interglaciaal.

 

U2

De U2 is een niet al te vaak aangetroffen fine-up sequentie. Opvallend is met name het voorkomen de zware mineralen associatie van grote hoeveelheden Augiet/Alteriet, lokaal met pieken tot 50%. Onderin de sequentie komen nog niet al te grove zanden voor, bovenin overheersen kleiige afzettingen. De ondergrens wordt gelegd op een flinke toename van Augiet in grovere afzettingen. De bovengrens wordt lokaal gevormd door afzettingen behorende tot het Elsterien (MIS 12). Dit zijn o.a. de zogenaamde Peelo-kleien, de potklei. De leeftijd van de U2 is dan gelegen op MIS 14/13. De onderzijde van de augiettoename is hier dan mogelijk te dateren op 0,67 Ma.
Misschien dat MIS 13 ook een mariene component in zich heeft in Noord-Nederland, net als de MIS 15 (Groene Bank, Rosmalen). Deze serie kleien en fijn zandige afzettingen wijzen, samen met de mariene invloeden op relatief hoge zeespiegelstanden.

 

U3

De derde sequentie (U3) betreffen Urkafzettingen gelegen boven de Peelo-afzettingen, meer specifiek de vulling van het door de Elsterien-ijskap achtergelaten landschap. Deze afzettingen zijn lokaal marien. Ze zijn te dateren op MIS 11, het Holsteinien. In Noord-Nederland zijn ze goed onderzocht (Kaartblad 10, 11). Ze gaan naar boven toe lokaal over in de afzettingen van Kreftenheye.
In boring 11D-9, 11C-90, 11C-91 is een Holsteinienpollen-associatie in de U3 gevonden. In 11C-91 is tevens Rosmalen gevonden in een oudere Urk sequentie daaronder.

 

Regionaal

De Urkafzettingen worden mogelijk ook in boring Zuurland aangetroffen, op 35 meter onder NAP (onderzijde). Boring 10F-54/56, Tirns, geeft een fraai beeld van een Holsteingeul op Peelo afzettingen. In Duitsland (boring Quackenbrück, Proefschrift Brouwer, 194810) wordt moeraskalk aangetroffen onder de Riss-Keileem. Deze moeraskalken worden vaker aangetroffen in diverse boringen in Noord-Nederland. Ook te Ummendorf is dit aangetroffen tussen de Elster en Saale morenes. Te Haren aan de Ems is een keienvloer-met-zand aangetroffen met een grindtelling die sterk lijkt op de Elster-morene tellingen. Hierboven ligt een 0,8 m dikke (warme) veenlaag, hier weer boven ligt een zandpakket met noordelijke stenen. Dit wijst wederom op een interglaciaal. De ligging is +10 [m+NAP].
Moeraskalken zijn tevens aangetroffen in Spannenburg op 35/39 [m-NAP]. Dit “37-meter”-laagje wordt hier wel vaker gevonden. In ieder geval zijn er mariene invloeden. Dit niveau zou overeenkomen met de Holstein-zee in Noord-Duitsland. Boring 18A-61 (Jispingboermusselsluis) heeft Urkafzettingen met topkleien op -4 [NAP] onder Peelo. Gestuwd? Of betreft het hier een U3 onder een Saale potklei?

 

Flora en Fauna

In boring 11E-79 (Warrebosk, Kaartblad 11) zijn in de Urkafzettingen boven de Mengzone, pollen aangetroffen die door de RGD op Cromerien-IV zijn gedateerd (Picea, Alnus, Quercus, Ulmus, Taxus, Chenopodiaceae, Hystrichosphaeridae, Foraminifera, Molusca ergo: kustnabij).Twee meter boven dit niveau bevindt zich nog volgens de pollenassemblage een gematigd warm (koel) niveau. Boring 11C-90 biedt mogelijk de volgende kleilagen: op 23 [-NAP] meter een Holsteinien assemblage (ca. 0,42 Ma), 17 meter daaronder een niet onderzochte kleilaag met een interglaciale polleninhoud (ca. 0,52 Ma). Op 45-48 meter ligt hier een zeer warme assemblage (Rosmalen, MIS 15?) en op 53-58 een warme polleninhoud (0,6 Ma?).

 

  1. Zonneveld, J.I.S 1956 Das Quartär der südostlichen Niederlande Geologie en Mijnbouw, N.S. 18 pp379-385↩︎

  2. Zonneveld, J.I.S 1958 Litho-stratigrafische eenheden in het Nederlandse Pleistoceen Meded. . Geol. Stichting, N.S. 12 pp.31-64↩︎

  3. Zagwijn, W.H. van Staalduinen, C.J. 1975 Toelichting bij geologische overzichtskaarten van Nederland RGD, Haarlem↩︎

  4. Lisiecki, L. E., and M. E. Raymo 2005 (in press), A Plio-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic d18O records Paleoceanography, doi:10.1029/2004PA001071↩︎

  5. Lippolt, H. J., 1983 Distribution of volcanic activity in space and time In: Fuchs et al., The Rhenish Massif, a case history pp. 112-121.↩︎

  6. Schnepp E, Hradetzky, H. 1994 Combined paleointensity and 40Ar/39Ar age spectrum data from volcanic rocks of the West Eifel field (Germany): Evidence for an early Brunhes geomagnetic excursion, J. Geophys. Res., 99(B5), 9061–90↩︎

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

  8. Maarleveld, G.C. 1956 Grindhoudende midden-Pleistocene sedimenten. Het onderzoek van deze afzettingen in Nederland en aangrenzende gebieden (Diss. Utrecht) Meded. Geol. Stichting, serie C-VI-No. 6:105 pp↩︎

  9. Zandstra, J.G. 1975 Sediment-petrological investigations of a boring and an excavation at Peelo (Northern Netherlands Mededelingen Rijks Geologische Stichting, N.S. Vol. 26, No. 1↩︎

  10. Brouwer A. 1948 Pollenanalytisch en Geologisch onderzoek van het Onder- en Midden-Pleistoceen van Noord-Nederland Thesis, Rijksuniversiteit Leiden↩︎