De grond waarop we lopen en staan is niet echt een van de dingen waar ik veel over nadenk. Het is er gewoon, ziet er overal hetzelfde uit en het verandert niet, toch? Als je begint na te denken over de grond onder je voeten, stel al snel vast dat deze verschilt van plaats tot plaats en ook verandert. Meestal duurt het echter een paar miljoen jaar voordat dat gebeurt. In die tijd brengt het de gekste vormen en dingen tot stand. Welke dat zijn, zullen we in dit hoofdstuk zien.
Dit hoofdstuk is een centrale bouwsteen om de Euregio Maas-Rijn te begrijpen zoals we die vandaag kennen op het vlak landschap en dus ook van landbouw. Van de gesteenten die in de regio zijn gevonden naar de periodes waarin de kenmerkende landschappen zijn gevormd tot het huidige (agrarische) economische gebruik van het natuurgebied.
Doelstellingen & Competenties
De leerlingen moeten een beter begrip krijgen van het ontstaan van hun regio. Daarbij zullen ze het belang van gesteenten begrijpen, aangezien we op basis daarvan bijna alle informatie over de geologische ontwikkeling van onze aarde verkrijgen. Tegelijkertijd zullen ze zich realiseren dat specifieke landschappen meestal terug te voeren zijn op concrete processen in de evolutionaire geschiedenis van de aarde (bijv. het feit dat kalksteen tegenwoordig meer voorkomt in de regio -> het bewijs van tropische koraalzeeën in het verleden).
Structuur van het hoofdstuk
Het eerste deel van dit hoofdstuk gaat over het bewustmaken van leerlingen dat landschappen ontstaan en vergaan, net zoals alles. De verandering in een landschap is misschien dan wel amper waarneembaar tijdens een mensenleven. De geologische cyclus van materialen vormt hiervoor de basis.
In het volgende hoofdstuk wordt ingegaan op enkele van de gesteenten die kenmerkend zijn voor de Euregio Maas-Rijn, die de leerlingen waarschijnlijk al goed kennen, wellicht onbewust. Opdrachten die verankerd zijn in de leefwereld moeten het bewustzijn van deze gesteenten in de eigen omgeving vergroten.
We spreken bewust nu pas over de vorming van de Euregio Maas-Rijn, omdat het de gesteenten zijn die ons informatie geven over de ontwikkeling van de regio.
In een volgende stap richten we onze blik op de landschapsvormen die typisch zijn voor de Euregio en belichten we hun respectieve oorsprong.
Verder is er ook een stukje uitbreiding over de EMR als aardbevingsgebied.
Tot slot gaat het hoofdstuk in op hoe het gecreëerde natuurgebied door ons mensen kan worden gebruikt, waarbij de nadruk ligt op landbouw, bosbouw en mijnbouw. Mogelijke verbanden met andere hoofdstukken vermelden we in opdracht 36 en kunnen naar eigen wens worden uitgediept.
Basisconcepten
Dit hoofdstuk richt zich in de eerste plaats op het langetermijnperspectief met betrekking tot het ontstaan van de natuurlijke ruimte van de EMR. Het schaalniveau wisselt steeds meer af tussen het mondiale perspectief enerzijds en het lokale/regionale perspectief anderzijds (Hoe is jouw gebied/regio geworden tot wat het nu is?). Pas tegen het einde van het hoofdstuk komt het systeem mens-omgeving meer in beeld (Hoe gebruiken we de huidige natuurlijke ruimte?).
De aarde is 4,6 miljard jaar geleden ontstaan. De planeet bestond oorspronkelijk uit gassen, gesteenten, stof en metalen. Pas na verloop van tijd zorgden de verschillende materialen voor de vorming van de aardkorst.
De mens bestaat eigenlijk nog maar heel kort in verhouding tot de totale leeftijd van de aarde. Onze kennis over de kenmerken van een landschap en zijn verleden halen we dus niet uit menselijke gegevens, maar wel door de gesteenten te onderzoeken.
De geschiedenis van de aarde is onderverdeeld in verschillende tijdperken, die elk worden gekenmerkt door belangrijke gebeurtenissen en veranderingen in de ontwikkeling van de aarde en haar bewoners.
Mensen spelen nog maar heel kort een rol op aarde.
Info voor docenten
Mogelijke verdiepingsopdracht
Een alternatieve voorstelling voor de spiraalgrafiek hierboven zijn geologische tijdschalen zoals deze hier. Gevorderde leerlingen kunnen de bovenstaande grafiek zelf in een tabel zetten en dan vergelijken met de gekoppelde schaal, of ze kunnen eerst de schaal te zien krijgen en die gebruiken om een meer beschrijvende, artistieke weergave te ontwikkelen, vergelijkbaar met de bovenstaande grafiek.
4
Verdieping
De geschiedenis van de aarde in een versnelde weergave
Zo’n 15 miljard jaar geleden ontstond ons universum plotseling vanuit een enorme explosie, de zogenaamde oerknal. Enorme wolken van materie verspreidden zich.
Uit een van deze gloeiend hete wolken ontwikkelde zich in de afgelopen 4,6 miljard jaar ons zonnestelsel en dus ook de planeet waarop we nu leven.
Deze tijdsperioden zijn echter veel te lang voor de verbeelding van een mens. We kiezen daarom voor een versnelde weergave om de geschiedenis van de aarde samen te vatten. Zo omvatten de 5 miljard jaar sinds de vorming van de aarde precies één jaar in onze tijdweergave.
Om 0 uur op Nieuwjaarsdag ontstaat de aarde als een gloeiende massa met een temperatuur van 5.000 °C. In januari koelt het zodanig af dat de buitenste laag langzaam een korst wordt en dat er vaste steenmassa's worden gevormd. Tegenwoordig is deze oorspronkelijke warmte zelfs nog steeds aanwezig. Ongeveer een derde van de geothermische energie wordt voortdurend opnieuw gevormd door het verval van radioactieve, natuurlijke elementen.
Eind maart wordt het condensatiepunt onderschreden, de waterdamp begint te condenseren en het regent bijna tot eind april. Daardoor ontstaan de oceanen. Sterke, atmosferische krachten creëren het weer op de ongastvrije aarde waartegen elke verwoestende tornado een lauw briesje is.
In de vroege zomer van het jaar registreren we voor het eerst leven. Deze eenvoudige celstructuren die in staat zijn zich voort te planten, ontwikkelen zich in water, omdat vrije zuurstof slechts in zeer kleine hoeveelheden voorkomt. Deze nieuwe, levende organismen, gevormd uit koolstof en waterstof, planten zich voort, sterven, stapelen zich op in massa's boven elkaar en transformeren voor het eerst tot wat we nu aardolie noemen. Dit proces gaat gestaag door tot de derde week van december.
De herfst begint en is al vergevorderd wanneer mosselen, slakken en krabben de zeeën veroveren. Eind november zet de dierenwereld voor het eerst voet aan land: vissen met een wervelkolom verlaten de zeeën. Tegelijkertijd ontwikkelen de planten zich, de fotosynthese komt op gang.
Begin december verschijnen de eerste dieren die via longen ademhalen. Fotosynthese produceert grote hoeveelheden vrije zuurstof. In de stratosfeer wordt beschermende ozon gevormd. Van midden december tot tweede kerstdag leven dinosaurussen op onze planeet, totdat ze op tweede kerstdag bij zonsopgang plotseling uitsterven. Een catastrofe van onvoorstelbare proporties vernietigt alle dieren. Volgens de laatste wetenschappelijke bevindingen zouden drie, bijna gelijktijdige meteorietinslagen zo goed als al het leven hebben kunnen vernietigen.
In de ochtend van 31 december evolueren de apen en bevolken ze de aarde. Oudejaarsavond loopt al op zijn einde als rond 20.00 uur een nieuw hoofdstuk in de geschiedenis van de aarde wordt geopend: De mens doet zijn intrede. Rond 22.00 uur leert hij de eerste primitieve gereedschappen te gebruiken.
Een uur voor middernacht gebeurt er iets dat de mens vanaf nu fundamenteel onderscheidt van de dierenwereld: hij leert vuur te gebruiken. Een minuut voor middernacht begint de mens met de landbouw. 12 seconden voor middernacht wordt Jezus Christus geboren (begin van onze jaartelling).
Ongeveer een kwart seconde voor middernacht loopt de eerste man op de maan.
De geologie als wetenschap (‘studie van de aarde’) beschrijft de structuur, de ontwikkeling en de bijbehorende veranderingsprocessen van de aarde. De basis hiervoor wordt vooral gevormd door gesteenten, die ons boeiende informatie geven over hun vorming - en dit is ook het geval in de Euregio Maas-Rijn.
Deze geodynamischenprocessen gaan terug op natuurlijke bewegingen in de aardkern als gevolg van de daar overheersende hitte. Sommige van deze bewegingen zijn spectaculair: aardbevingen of vulkanen veranderen de aarde in zeer korte tijd, vaak op drastische manieren. Voorbeelden van processen in de kern van de aarde zijn platentektoniek en vulkanisme. Aan het aardoppervlak worden de processen door zonne-energie aangedreven. Voorbeelden zijn de erosie (slijtage) van een vast oppervlak door wind en stromend water, maar ook het transport en de afzetting van bodemmateriaal.
Al deze verschillende processen maken deel uit van de geologische kringloop van stoffen.
De geologie (‘studie van de aarde’) behandelt de structuur, ontwikkeling en veranderingen van de aarde.
Op het aardoppervlak en in de aardkern vinden eigenlijk voortdurend bewegingen plaats. Sommige van deze bewegingen zijn spectaculair: aardbevingen of vulkanen veranderen de aarde in zeer korte tijd, vaak op drastische manieren. Daarnaast zijn er relatief langzame en onopvallende processen, zoals verwering (ontbinding) en erosie van het aardoppervlak door wind en regen.
Al deze verschillende processen maken deel uit van de geologische kringloop van stoffen.
De geologie als wetenschap betekent de ‘studie van de aarde’. Dit omvat de structuur, de ontwikkeling en de bijbehorende processen van de aarde. De basis hiervoor wordt vooral gevormd door gesteenten, die ons bijzonder boeiende informatie bieden, en dit is ook het geval in de Euregio Maas-Rijn.
Als we naar de processen van de aarde kijken, wordt het duidelijk dat deze de Euregio Maas-Rijn sterk hebben beïnvloed en dat nog steeds doen. Vooral bij de vorming van de Euregio Maas-Rijn komen deze processen duidelijk naar voren.
Deze processen zijn natuurlijke bewegingen op het aardoppervlak en in aardkern als gevolg van warmte en worden als geodynamische processen samengevat.
Endogene processen hebben een sterke invloed op de verschijningsvorm van de aarde, omdat ze de aarde van binnenuit beïnvloeden. Ze veranderen de aarde in zeer korte tijd, vaak op drastische manieren. Voorbeelden van processen in de kern van de aarde zijn platentektoniek en vulkanisme.
Exogene processen daarentegen beïnvloeden de aarde van buitenaf. Ze worden door de energie van de zon aangedreven. Voorbeelden zijn de erosie (slijtage) van een vast oppervlak door wind en stromend water, maar ook het transport en de afzetting van bodemmateriaal.
Al deze verschillende processen maken deel uit van de geologische kringloop van stoffen.
Geplooid gesteente (hier een foto uit Griekenland)
Plooiing en schistositeit zijn twee exemplarische resultaten van de geologische kringloop van stoffen die ook in de Euregio Maas-Rijn een beslissende rol hebben gespeeld.
Plooiing is een geologisch proces waarbij het aardoppervlak vervormt door spanningen in de aardkorst en heuvels vormt. Deze worden eerst hoger en hellen zelfs over naar de zijkant.
Plooiing en schistositeit zijn twee voorbeelden van de geologische kringloop van stoffen die ook in de Euregio Maas-Rijn een beslissende rol hebben gespeeld.
Plooiing is een proces waarbij het aardoppervlak zich door druk plooit. Beeld je een vel papier in dat van beide kanten wordt geduwd, het vormt in eerste instantie een heuvel. Deze kan zelfs opzij kantelen en omslaan zoals een golf in water.
De grafiek laat zien hoe gesteente onder druk zowel plooit als overlapt, d.w.z. schilfert. In de volgende afbeeldingen bekijken we beide processen in detail.
§PD2/6 -
Vouwbergen worden gevormd wanneer de aardkorst van twee kanten onder druk komt te staan (rode pijlen), dan ...
§PD3/6 -
... bolt de aardkorst op ...
§PD4/6 -
... waarbij de plooien zelfs opzij kunnen hellen en elkaar kunnen overlappen.
§PD5/6 -
Schistositeit kan je een beetje vergelijken met de kaarten van een kaartspel. Als de kaarten willekeurig op tafel liggen en je ze vanaf de zijkanten tegen elkaar duwt, ...
§PD6/6 -
... schuiven ze allemaal over elkaar heen en vormen ze uiteindelijk een laagje kaarten die allemaal op dezelfde manier zijn uitgelijnd.
9
Schistositeit daarentegen is een iets complexer proces dat optreedt door de druk wanneer klei plooit. Klei is een mineraal dat bestaat uit kleine, plaatjesvormige kristallen. Wanneer er druk op wordt uitgeoefend, liggen deze plaatjes op elkaar in lagen waarin de mineralen allemaal in dezelfde positie liggen.
Leisteen heeft speciale eigenschappen door zijn structuur van verschillende lagen mineralen. Het kan bijvoorbeeld heel gemakkelijk langs deze lagen worden gespleten, waardoor kleinere leistenen platen ontstaan. Deze zijn nog steeds een belangrijke grondstof en worden nog altijd gebruikt als bouwmateriaal, dakbedekking en vloerbedekking.
Beide processen, plooiing en schistositeit, waarbij gesteente verandert door invloed van buitenaf, worden ook wel metamorfose genoemd.
In de Euregio Maas-Rijn komen schisten en geplooide gesteentelagen vooral voor in het middelgebergte van de Rureifel, het Massief van Stavelot dat bij de Ardennen hoort, en in de Condroz. In de kleirijke delen van de Monschau-lagen bij Monschau, in de onderste Rurberg-lagen bij Simmerath, in het Kalltal en de Wüstebach-lagen in het dal van de Erkensruhr. In de 18e en 19e eeuw werd overal dakleisteen gewonnen. De historische leisteengroeves zijn tegenwoordig nog steeds te herkennen aan hun stortplaatsen en ingangen.
Schistositeit daarentegen is een proces waarbij de leisteen onder druk wordt gevormd uit eenvoudige kleimineralen. Klei is een mineraal dat bestaat uit kleine, plaatjesvormige kristallen. Je kunt je dit proces voorstellen aan de hand van een pak kaarten. De kaarten stellen de kleimineralen voor. Als de kaarten willekeurig op tafel liggen en je ze vanaf de zijkanten tegen elkaar duwt, schuiven ze allemaal over elkaar heen en vormen ze uiteindelijk een stapel kaarten die allemaal op dezelfde manier zijn uitgelijnd. Alleen kleirijke lagen worden beïnvloed door schistositeit vanwege hun speciale vorm en de eigenschappen van de kleimineralen.
Leisteen heeft door zijn laagjesstructuur de eigenschap dat het heel gemakkelijk langs deze lagen kan worden gespleten. Hierdoor ontstaan dan kleinere leistenen plaatjes. Deze zijn nog steeds een belangrijke grondstof en worden tegenwoordig nog altijd gebruikt als bouwmateriaal, dakbedekking en vloerbedekking.
Beide processen, plooiing en schistositeit, waarbij gesteente verandert door invloed van buitenaf, worden ook wel metamorfose genoemd.
In de Euregio Maas-Rijn werd in de 18e en 19e eeuw op veel plaatsen dakleisteen gewonnen. De historische leisteengroeves zijn tegenwoordig nog steeds te herkennen aan hun stortplaatsen en ingangen.
Schistositeit daarentegen is een iets complexer proces dat optreedt door de druk wanneer klei plooit. Klei is een mineraal dat bestaat uit kleine, plaatjesvormige kristallen. Aanvankelijk werden zo’n 400 miljoen jaar geleden kleilagen afgezet op de zeebodem, die onder invloed van druk en hitte stolden tot kleisteen. Toen dergelijke lagen later door zijdelingse druk werden opengevouwen, ontstond daaruit leisteen als gevolg van tektonische processen. Daarbij werden de oorspronkelijke kleimineralen uitgerekt en tot nieuwe, stevigere mineralen gekristalliseerd door verhitting als gevolg van druk. De uniforme oriëntatie van de kleimineralen parallel aan de schistositeit en het in elkaar grijpen van de kleimineralen veroorzaakt de splijting die zo kenmerkend is voor de schist.
Beide processen, plooiing en schistositeit, waarbij gesteente verandert door invloed van buitenaf, worden ook wel metamorfose genoemd.
In de Euregio Maas-Rijn komen schisten en geplooide gesteentelagen vooral voor in het middelgebergte van de Rureifel (vooral in de kleirijke delen van de Monschau-lagen bij Monschau, in de onderste Rurberg-lagen bij Simmerath, in het Kalltal en de Wüstebach-lagen in het dal van de Erkensruhr), het Massief van Stavelot dat bij de Ardennen hoort en in de Condroz. In de 18e en 19e eeuw werd overal dakleisteen gewonnen. De historische leisteengroeves zijn tegenwoordig nog steeds te herkennen aan hun stortplaatsen en ingangen.
Leisteen is nog steeds een belangrijke grondstof en wordt nog altijd gebruikt als bouwmateriaal, voor dakbedekking en als vloerbedekking.
Grondstof: Deze onbewerkte stoffen komen in de natuur voor.
2. Gesteenten in de Euregio Maas-Rijn
11
Gesteenten vertellen ons iets over het verleden, lang voordat de eerste mensen in een bepaald landschap voet hebben gezet. Als onderdeel van de geologische materiaalkringloop geven ze ons belangrijke informatie over de landschappen, ook in de Euregio Maas-Rijn. Als voorbeeld van de grote hoeveelheid aan verschillende gesteenten kijken we hier naar de regionaal belangrijke ‘Akense zandsteen’ en de ‘Akense blauwsteen’.
In het Akense Woud en op de Lousberg loop je eigenlijk door het losse Akense zand, waarin op verschillende plaatsen vaste zandsteenbanken te vinden zijn, die in het gebied van de Duits-Belgische grens bij Köpfchen ook wel cycloopstenen worden genoemd.
Deze hebben hun vorming voornamelijk te danken aan fysische en chemische processen waarbij in water opgeloste stoffen, zoals kwarts, zich afscheiden van het water tussen zandkorrels en zo het resterende zand stollen tot grotere zandsteen.
Door een opeenvolging van verschillende oplossings-, kristallisatie- en verweringsprocessen is de bijzonder eigenaardige vorm van de Akense zandsteen ontstaan.
De Akense zandsteen werd aanvankelijk gevormd door de stolling van bepaalde delen in het zand. Deze processen vonden plaats in het Plioceen zo’n 5 tot 2,5 miljoen jaar geleden. Latere erosie van de bovenliggende zandlagen legde daarna de cycloopstenen bloot.
Al veel eerder in de geschiedenis van de aarde werd in de Euregio ook kalksteen gevormd. Deze dateert uit de oertijd (het Paleozoïcum) meer dan 300 miljoen jaar geleden. In die tijd werd het gebied van de Euregio meerdere keren bedekt door een warme, tropische zee, waarin kalkriffen van verschillende koralen met kalkskeletten werden gevormd, evenals mosselschelpen.
Later werden deze kalksteenlagen op de zeebodem door andere materialen bedekt. Onder de druk van de bovenliggende lagen stolde het materiaal tot kalksteen, waarin vaak veel fossielen te vinden zijn doordat de vorming op de zeebodem gebeurt.
De kleur van kalksteen hangt sterk af van hoeveel andere mineralen het bevat. Zuivere kalksteen is witachtig, ijzeroxiden geven het een okerachtige kleur. De typische Akense blauwsteen krijgt zijn kleur door een hoog gehalte aan organische koolstof, die werd gevormd door de ontbinding van algen in de warme tropische zeeën van het Paleozoïcum.
IJzeroxiden: oxidatie is een chemisch proces waarbij een stof verandert. Hierbij is de verschijning van het ijzer veranderd. Je zult eerder wel de term roest gehoord hebben.
Ondergrondse mergelwinning: de Fluweelengrot bij Valkenburg
Het mergelland (of ook bekend als Heuvelland) in Zuid-Limburg is genoemd naar het mergelgesteente dat in deze regio dicht aan de oppervlakte voorkomt en op rotsachtige plekken doorbreekt. Dit mergelgesteente geeft de regio zijn typische heuvellandschap, waar ook de hoogste berg van Nederland ligt.
Mergel is een gesteente dat voornamelijk bestaat uit kalk en klei, waarbij de Limburgse mergel bijzonder kalkhoudend is. Limburgse mergel wordt al eeuwen gewonnen in bovengrondse en ondergrondse groeven. De kalksteen die hierbij wordt gewonnen, wordt gebruikt als bouwmateriaal, voor de productie van cement en voor de productie van kunstmest op basis van kalk.
Een mergelblok uit een groeve in Maastricht: de bovenste laag noemen we kalksteen van Valkenburg, de onderste kalksteen van Lanaye. Beide zijn mergelgesteenten en beide zijn gevormd aan het einde van het Krijttijdperk, zo’n 69 miljoen jaar geleden.
Het idee is om de diversiteit aan gesteenten ter plaatse te ervaren en leerlingen een beter beeld te geven van de diverse steensoorten en het voorkomen ervan in hun regio, in het echt en ter plaatse. Fossielen zijn in deze context bijzonder fascinerend, omdat ze meer inzicht geven in de oertijd.
Alternatief: Als een bezoek ter plaatse niet mogelijk is voor uw klas, ga dan na wat de virtuele mogelijkheden zijn, bijvoorbeeld via Google Maps en 360°-beelden.
Als we het voorbeeld van de steengroeve Carrières du Hainaut S.C.A. in Soignies nemen, kunnen de niveaus van de webpresence van de natuursteenhandel Pierres&Marbres, die materiaal uit deze groeve haalt, worden gecombineerd met een zoekopdracht via de satellietbeelden van Google Maps, omdat 360°-opnamen aan de rand van de steengroeve het ook mogelijk maken om een virtuele indruk te krijgen van de grootte van dergelijke steengroeven! Kijk hier voor steengroeven bij u in de buurt!
17
Opdracht
Steengroeven geven een kijkje in de geschiedenis van de aarde in de Euregio Maas-Rijn
Onderzoek waar er een steengroeve in de buurt van jullie school is en organiseer een uitstapje met jullie klas!
Laat ze jullie ter plekke uitleggen wat voor gesteente er gedolven wordt en waarvoor het gebruikt wordt!
Vraag of jullie in de steengroeve fossielen mogen zoeken - fossielen zijn herkenbare overblijfselen in het gesteente van wezens uit de oertijd. Verzamel ze en bespreek in de klas wat voor wezens het geweest kunnen zijn en wanneer ze geleefd hebben!
Info voor docenten
Gesteenten in jouw regio
Deze oefening brengt de geologie van de Euregio Maas-Rijn naar de klas. Leerlingen dienen in het echte leven toe te passen wat ze al geleerd hebben om het zo beter te kunnen onthouden. De oefening zorgt ervoor dat leerlingen zich bewust worden van hun leefomgeving. Ze dienen foto's te maken van gebouwen in hun woonomgeving waarop de typische, bestudeerde gesteenten (leisteen, zandsteen) te zien zijn. De foto's worden klassikaal vergeleken. Door het zelfstandig onderzoek en de uiteindelijke vergelijking in de klas oefenen ze hun onderzoeksvaardigheden, zelfstandigheid, discussievaardigheden en het vermogen om compromissen te sluiten.
18
Opdracht
Gesteenten in jouw regio
Word onderzoeker en ga op zoek naar gesteenten in jouw regio.
Maak foto’s van gebouwen waarin of waarop je bijzondere steensoorten herkent (bijv. leisteen, zandsteen) en neem ze mee naar de klas.
Vergelijk de foto’s in de klas.
Bespreek en onderzoek waarvoor mensen de gesteenten gebruiken.
Opdracht
Gesteenten in jouw regio
Word onderzoeker en ga op zoek naar gesteenten in jouw regio.
Maak foto’s van gebouwen waarin of waarop je bijzondere steensoorten herkent (bijv. leisteen, zandsteen) en neem ze mee naar de klas.
Vergelijk de foto's in de klas.
Opdracht
Gesteenten in jouw regio
Word onderzoeker en ga op zoek naar gesteenten in jouw regio.
Maak foto’s van gebouwen waarin of waarop je bijzondere steensoorten herkent (bijv. leisteen, zandsteen) en neem ze mee naar de klas.
Vergelijk de foto's in de klas.
Bespreek en onderzoek waarvoor mensen de stenen gebruiken.
Zouden de gesteenten het schoolplein misschien een beetje mooier maken? Werk in kleine groepjes een plan uit voor een klein project om het schoolplein te versieren (afboording of muur van natuursteen, een beeldhouwwerk, ...)
Taalondersteuning bij element 18
Hulp bij het formuleren van zinnen
Je mening uiten
Volgens mij ...
Ik vind ... bijzonder/minder/niet interessant.
Volgens mij is het een probleem dat ..., omdat ...
De ontwikkeling van de Euregio Maas-Rijn kan worden teruggevoerd tot het Paleozoïcum met behulp van de gesteenten die er vandaag de dag te vinden zijn. In die tijd lag de Euregio Maas-Rijn nog in het gebied van de 70e breedtegraad op het zuidelijk halfrond. In de loop van miljoenen jaren verschoof de Euregio Maas-Rijn naar haar huidige positie, 50° noorderbreedte. Tijdens deze reis passeerde de Euregio Maas-Rijn verschillende klimaatzones. Meerdere keren werd het gebied bedekt door water.
Hoe kan dit? De continenten, zoals we die nu kennen, drijven als schollen op het gesmolten magma van de bovenste mantel van de aarde. Gedreven door stromingen in het magma bewegen ze heel langzaam in verschillende richtingen over het aardoppervlak. Deze verhoudingen worden verklaard volgens de theorie van de platentektoniek.
Alfred Wegener en de theorie van de continentale drift
In 1912 stelde de Duitse meteoroloog Alfred Wegener voor het eerst zijn theorie van de continentale drift voor. Deze theorie gaat ervan uit dat de aardkorst, met zijn continenten en oceanen, bestaat uit talloze afzonderlijke platen die drijven op het vloeibare magma van de bovenste mantel van de aarde.
Stel je voor dat de continenten en zeebodems uit hout waren gesneden en in verschillende richtingen op water drijven. Door verschillende magmastromingen bewegen deze continentale platen in verschillende richtingen, dus vinden er drie verschillende processen aan de randen van deze platen plaats.
Plaatverschuivingen
Wanneer twee platen naar elkaar toe bewegen (convergentie), ontstaat er hoge druk op de plek waar ze elkaar treffen. De zwaardere plaat (altijd de oceaanbodem) schuift onder de lichtere continentale plaat (subductiezone). Dit gebeurt echter niet wrijvingsloos, de platen raken verstrikt. De continentale plaat wordt samengedrukt, zodat bergen worden ‘opgevouwen’ aan de rand van de plaat. Aardbevingen en vulkanen ontstaan wanneer scheuren in de aardkorst ervoor zorgen dat magma uit de diepte omhoog blijft komen.
Als twee platen steeds verder van elkaar worden weggeduwd (divergentie), ontstaan er scheuren (expansiezone) die met opstijgend magma worden opgevuld. Hier ontstaat dus een nieuwe zeebodem uit magma (dit gebeurt altijd op de zeebodem en kunnen we als mens niet waarnemen).
Als twee platen langs elkaar heen schuren, haken hun randen in elkaar en ontstaan er grote spanningen, die af en toe vrijkomen bij een grote aardbeving (afschuifzone). Een bekend voorbeeld hiervan is de San Andreasbreuk in Californië (VS), waar de Pacifische Plaat langs de Noord-Amerikaanse Plaat schuift. Hier komen regelmatig zware aardbevingen voor.
Verdeling tussen land en zee in het Cambrium (541 - 488 miljoen jaar geleden) in de Euregio Maas-Rijn. De rode stippen verwijzen naar de locatie van de huidige steden Maastricht (M), Luik (L) en Aken (A).
Verdeling tussen land en zee vanaf het einde van het Onder-Carboon (358 - 320 miljoen jaar geleden) tot het hoger Boven-Carboon (vanaf 358 miljoen jaar geleden) in de Euregio Maas-Rijn
Verdeling tussen land en zee gedurende het Boven-Krijt (tussen 85 en 65 miljoen jaar geleden) in de Euregio Maas-Rijn (in deze periode werd de kalkhoudende zandsteen van de regio gevormd!)
Voor veel leerlingen zal het een verrassing zijn dat er vroeger koraalzeeën waren in het gebied dat nu de Euregio Maas-Rijn omvat.
Dit verrassende inzicht biedt de kans om zowel de theorie van de platentektoniek (element 19 & element 20) aan te halen als om het verband tussen bepaalde voorkomende gesteenten en hun vorming te bespreken, aan de hand van het voorbeeld van het Akense blauwsteen (in het bijzonder element 13 & element 21). Daarom hebben we het ontstaan van kalksteen uitgelicht op afb. 4 in element 21.
22
Opdracht
Geologische tijdperken en gesteenten
Zoek het verband tussen het kalksteen in de Euregio Maas-Rijn en de ontstaansgeschiedenis van de regio. Gebruik daarvoor de elementen 11, 13 en 21.
Opdracht
Geologische tijdperken en gesteenten
Zoek het verband tussen het kalksteen in de Euregio Maas-Rijn en de ontstaansgeschiedenis van de regio.
Leg in grote lijnen uit dat er in de loop van de geologische tijdperken verschillende land- en zeeformaties zijn geweest in het gebied van de huidige Euregio Maas-Rijn.
4. De landschappen van de huidige Euregio Maas-Rijn
23
De volgende afbeeldingen tonen je de verschillende natuurgebieden in de Euregio Maas-Rijn en hun ouderdom. De Euregio Maas-Rijn heeft zeer verschillende geologische, geomorfologische en bodemgeografische kenmerken. Deze verschillende lagen vormen de basis voor huisvesting en landgebruik.
De Euregio Maas-Rijn bestaat uit natuurgebieden met zeer verschillende geologische, geomorfologische en bodemgeografische kenmerken. Deze leverden zeer verschillende omstandigheden op voor huisvesting en landgebruik doorheen de tijd.
In het noorden vormen het Kempenland (Campine) en de lösslandschappen van Zuid-Limburg en de westelijke Nederrijnse Bocht een laaggelegen vlak gebied. Daar ligt voornamelijk jong riviergrind uit het quartair met lössbedekking aan de oppervlakte.
De zuidelijke helft van de Euregio omvat de hoogvlakten van de Oostelijke Ardennen, de Hoge Venen en de Noord-Eifel. Hier komt een geologisch oude laag van geplooide zandsteen, kalksteen en leisteen uit de oertijd (Paleozoïcum) aan de oppervlakte.
Tussen het laag- en hoogland bevinden zich de plateaulandschappen van Haspengouw, het Zuid-Limburgse en Akense heuvelland en verder naar het oosten de Vooreifel van Mechernich. Hier is het platliggende kalksteen uit het Mesozoïcum wijdverspreid.
24
Opdracht
Waar komt welk landschap in de Euregio Maas-Rijn vandaan?
De huidige landschappen in de Euregio Maas-Rijn zijn in verschillende tijdperken ontstaan. Ze kunnen in drie gebieden worden onderverdeeld, elk met zijn typische kenmerken.
Beschrijf met behulp van de foto's de typische kenmerken van de verschillende gebieden.
Interactie: Ontstaan van de landschappen in de Euregio Maas-Rijn
5. Aardbevingen en hun meting
25
Naast plooiing en schistositeit kan de beweging van tektonische platen (zie infokader hierboven: Theorie van de platentektoniek) ook leiden tot aardbevingen. Wanneer er plotseling energie vrijkomt door spanningen in de aardkorst, ontstaan er aardbevingsgolven. Deze verspreiden zich door de aarde en veroorzaken de trillingen en schokken die we als aardbevingen beschouwen.
De kracht van aardbevingen wordt aangegeven door de zogenaamde schaal van Richter. Deze gaat van < 2,0 (heel klein, niet merkbaar) tot > 10 (wereldwijde catastrofe, nog nooit geregistreerd).
De aardbeving in Turkije op 6 februari 2023 had een magnitude van 7,8 en veroorzaakte zware verwoestingen over een ruim gebied.
Aardbevingen in de Euregio Maas-Rijn
27
Roermond 1992
Aken 2001
Op 13 april 1992 werd de sterkste aardbeving in Nederland gemeten: een aardbeving met een magnitude van 5,8 in Roermond. De meeste natuurlijke bevingen in Nederland vinden plaats in Zuid-Limburg, dus in de Euregio Maas-Rijn. Deze zware beving leidde tot veel schade en vernieling van gebouwen. De oorzaak hiervoor is dat de regio op grote ondergrondse breuken ligt.
De beving gebeurde op de Peelrandbreuk. Daarbij schoven breukvlakken over elkaar heen, wat de aardbeving veroorzaakte. Hierdoor zijn er in het verleden al meerdere aardbevingen geweest en verwachten we er in de toekomst nog meer.
Noordrijn-Westfalen, met name de regio Aken, heeft een hoog aardbevingsrisico in vergelijking met de rest van Duitsland. In 2001 was er bijvoorbeeld een aardbeving van magnitude 6 en in 2021 een van magnitude 2,8. De meeste bevingen zijn echter zeer licht.
De Nederrijnse Bocht is een van de gebieden in Europa die het meest door aardbevingen worden getroffen. Dit gebied ligt op breukvlakken in de ondergrond, die bij schokken de bocht in schollen verdelen en voor ons voelbaar maken als aardbevingen. Deze breuken zullen in de toekomst waarschijnlijk nog meer bevingen veroorzaken.
De wetenschap die zich bezighoudt met het monitoren van aardbevingen noemen we seismologie. Het instrument dat in de seismologie wordt gebruikt om aardbevingen op te sporen is de seismometer (of de seismograaf).
Seismometers registreren de bewegingen van de aarde op papier door de trillingsgolven in de aarde, die door aardbevingen worden veroorzaakt, in beeld te brengen. Aan de hand van deze registraties kunnen we conclusies trekken over de kern van de aarde.
In de Belgische gemeente Membach staan een gravimeter en meerdere seismometers die worden gebruikt om aardbevingen te registreren en te documenteren. De gravimeter is een bijzonder meetinstrument omdat het fluctuaties in de zwaartekracht kan meten die bijvoorbeeld voorkomen als het zeer veel regent. Tijdens de overstromingsramp in juli 2021 bleek dat de gravimeter daarom ook dienst kan doen als een vroegtijdig waarschuwingssysteem voor overstromingen.
Wanneer zwarte gaten zoals deze (artististieke weergave) tegen elkaar botsen, ontstaan zwaartekrachtgolven. De Einsteintelescoop kan deze golven detecteren en meten.
Een telescoop wordt normaal gebruikt om naar sterren te kijken. De Einsteintelescoop is echter ontworpen om zwaartekrachtgolven te bestuderen. Deze bevatten informatie over kosmische gebeurtenissen, van zwarte gaten en neutronensterren tot de eerste momenten na de oerknal. Met behulp van zwaartekrachtgolven kan het heelal grondiger dan ooit worden bestudeerd.
Het gigantische project moet een ultramodern observatorium worden. De Euregio Maas-Rijn is door de Europese Unie (EU) gekozen als een van de drie mogelijke locaties. Geologische redenen spreken in het voordeel van deze streek. Doordat de telescoop ondergronds gebouwd zal worden, is de stabiliteit van de bodem erg belangrijk. De blauwe steenlagen die hier diep liggen, zijn zeer dicht en daarom zeer geschikt voor de tunnels van de telescoop, terwijl de lossere krijtlagen erboven helpen om trillingen en lawaai (bijv. door het verkeer) te dempen. Daarnaast is er een dicht netwerk van wetenschappelijke instituten en hightechbedrijven. Onderzoekers en overheden in Nederland, België en Duitsland werken momenteel gezamenlijk de mogelijkheden uit.
Op deze webpagina vind je meer informatie over de Einsteintelescoop.
Wanneer zwarte gaten zoals deze (artististieke weergave) tegen elkaar botsen, ontstaan zwaartekrachtgolven. De Einsteintelescoop kan deze golven detecteren en meten.
Een telescoop wordt normaal gebruikt om naar sterren te kijken. De Einsteintelescoop is echter ontworpen om zwaartekrachtgolven te bestuderen. Deze bevatten informatie over het donkere gedeelte van het universum, bijvoorbeeld over zwarte gaten. Met behulp van zwaartekrachtgolven kan het heelal grondiger dan ooit worden bestudeerd.
De Euregio Maas-Rijn is door de Europese Unie (EU) gekozen als een van de drie mogelijke locaties. Geologische redenen spreken in het voordeel van deze streek.
Op deze webpagina vind je meer informatie over de Einsteintelescoop.
Heb je hulp nodig om woorden te begrijpen? Probeer dan eens Linguee, dict.cc of DeepL.
6. Gebruik van het natuurgebied Euregio Maas-Rijn
32
Door de vele verschillende gesteentelagen en reliëfstructuren kan de mens het natuurgebied van de Euregio Maas-Rijn op veel verschillende manieren gebruiken. De volgende belangrijke gebruiksvormen in de Euregio Maas-Rijn willen we nader bekijken: akkerbouw, graslandbeheer, bosbouw en mijnbouw.
Voor de akkerbouw zijn carbonaathoudende kalkafzettingen of zand met lössafzettingen bijzonder geschikt. Deze zijn vooral te vinden in de Zülpicher Börde, Limburger Börde en Jülicher Börde. Lössgronden behoren tot de vruchtbaarste gronden die in Duitsland voor de landbouw worden gebruikt! Naast granen zijn groenten en suikerbieten dan ook de belangrijkste gewassen.
Graslandbeheer is vooral belangrijk in het Land van Herve (zie hoofdstuk 4.1 Landbouw) en Vennfuß. De graslanden worden meestal afgebakend door een haag van meidoorn of sleedoorn. Dit diende als omheining voor het vee.
Bosbouw komt voornamelijk voor in de Hoge Venen en in de Noord-Eifel, omdat hier zowel hoogveengebieden als de kalksteen- en Rureifelbossen te vinden zijn. In de bosbouw worden vooral sparren gebruikt. De hoogveengebieden zijn beschermd in het natuurpark ‘Hoge Venen Eifel’. Hier groeien vooral verschillende grassoorten.
De afbeelding toont het Rijnlandse bruinkoolgebied. Bij de hercultivering van een gebied (zie legenda) gaat het om het herstel van leefgebieden die waren vernietigd door zware ingrepen als gevolg van economische activiteiten.
De regio heeft een groot aantal waardevolle grondstoffen en mineralen die worden gewonnen en verwerkt. Van bovenregionaal belang is tegenwoordig de bruinkoolwinning in het Rijnlandse bruinkoolgebied; de dagbouwmijnen Inden, Hambach en Garzweiler liggen in of grenzen aan het gebied van de EMR.
Het museum Vieille Montagne is een door de staat erkend museum in de gemeente Kelmis in de provincie Luik. Het presenteert de geschiedenis van Kelmis, een gemeente waarvan de ontwikkeling afhankelijk was van de zinkafzettingen in de omgeving. Zo was het de belangrijkste plaats van het kleine, neutrale gebied Neutraal Moresnet. Dit gebied bestond van 1815 tot 1918 om een einde te maken aan nationale eigendomsgeschillen over deze minerale rijkdommen.
Waardevolle grondstoffen en mineralen zijn bijvoorbeeld lood en zink. Zink werd voornamelijk gedolven in het land van Herve, lood voornamelijk in de Belgische gebieden Kelmis en Plombières en op Duits grondgebied bij Eilendorf en in de omgeving van Stolberg.
De mijn van Blegny was een steenkoolmijn in België die nu bewaard is gebleven als industrieel erfgoed en mijnmuseum. Het is een van de vier historische mijnen in Wallonië die in 2012 werden opgenomen in de Werelderfgoedlijst van UNESCO. Op de foto zie je de wastoren voor steenkool en de mijnschacht.
In de Euregio Maas-Rijn werd ook steenkool gewonnen. Steenkool was belangrijk als brandstof voor de staalindustrie en huishoudens. Er is een ondiep zuidelijk kolenpakket in Luik en Aken en een veel dieper noordelijk kolenpakket in de provincies Limburg (B) en Zuid-Limburg (NL). Hier waren verschillende steenkoolmijnen te vinden. Deze mijnterreinen hebben zich sindsdien ontwikkeld tot woonwijken of industrieterreinen.
Het begrip ‘Reitwerke’ (Duitse vakterm uit de ijzerproductie) komt uit de pre-industriële ijzerhandel. Een ‘reitwerk’ kan een locatie voor ijzerproductie zijn, maar ook een ijzerfabriek of hamermolen. De voormalige rijmolens en woningen van de rijmeesters liggen in een groene, schilderachtige omgeving.
IJzerertsen als basis voor de winning van ijzer en staal waren te vinden in de ijzerertsafzettingen van het Vennfuß-gebied, de Vooreifel van Mechernich en in de Kalkeifel.
Sinds 2018 is de mergelwinning in de ENCI-groeve na bijna 100 jaar volledig gestopt. Het ENCI-gebied staat nu open voor bezoekers en biedt een uitstekende plek om te wandelen in een prachtig landschap met veel planten en dieren.
De ontginning van krijt en kalksteen was een voorwaarde voor de winning van ongebluste kalk door kalkbranden voor de bouwsector en is nog steeds belangrijk voor de cementproductie (bijvoorbeeld CBR Lixhe), maar ook voor de winning van bouwstenen voor renovatieprojecten. Krijtgroeven die niet meer actief zijn, worden aan de natuur teruggegeven. De ENCI-groeve in Maastricht is zeer mooi. Daar werd bijna 100 jaar lang mergel gewonnen. Tegenwoordig is de ENCI-groeve toegankelijk voor het publiek, voor rondleidingen en recreatie in de natuur.
Bij het RESTORE-project (zie uitbreiding) worden voormalige of nog actieve mijnlocaties van bijv. zand- en grindgroeves gerecultiveerd en als natuur- en recreatiegebied gebruikt.
Langs de rivieren de Maas en de Roer liggen talloze grindgroeves voor de winning van de bouwstoffen grind, zand en steenslag.
Bij dit project worden voormalige of nog actieve mijnlocaties van bijv. zand- en grindgroeves gerecultiveerd en als natuur- en recreatiegebied gebruikt.
Als je meer wilt weten over dit project, bekijk dan de homepage van het Drielandenpark. Op deze webpagina vind je ook info over andere boeiende projecten van het Drielandenpark.
Onderzoek in dit boek en online hoe de mensen in je directe omgeving hebben geprofiteerd van de typische geologische kenmerken van jouw streek. Stel jezelf bijvoorbeeld de volgende vragen:
Wat voor mijnbouw vond hier plaats en in welke periode?
Wat voor landbouw kan hier worden bedreven?
Welke producten worden gemaakt met lokale grondstoffen?
Onderzoek in dit boek en online hoe de mensen in je directe omgeving hebben geprofiteerd van de typische geologische kenmerken van jouw streek. Goede aanwijzingen vind je in de hoofdstukken: 4.1 Landbouw, 4.2 Energie-industrie, 4.3 Structuurverandering, 4.4 Toerisme. Stel jezelf bijvoorbeeld de volgende vragen:
Wat voor mijnbouw vond hier plaats en in welke periode?
Wat voor landbouw kan hier worden bedreven?
Welke producten worden gemaakt met lokale grondstoffen?
Link je bevindingen aan wat je in dit hoofdstuk hebt geleerd over het ontstaan van de Euregio Maas-Rijn.
.jpg){kind=link}
_1964,_MiNr_440.jpg){kind=link}
#/media/Datei:Aachener_Blaustein_Detail.jpg){kind=link}
_en_Lanaye,_geologische_collectie,_Museum_Het_Land_van_Valkenburg,_Limburg.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
