NGV-Geonieuws 1 artikel 13

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 Januari 1999, jaargang 1 nr. 1 artikel 13

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 1! Op de huidige pagina is alleen artikel 13 te lezen.

<< Vorig artikel: 12 | Volgend artikel: 14 >>

13 Rivieren van puimsteen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Dateringen ! Klik hier voor alle artikelen over Sedimentologie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Amerikaanse en Engelse onderzoekers hebben uit veldonderzoek opgemaakt dat de Rio Grande in New Mexico (Verenigde Staten) in het geologische verleden enkele malen een merkwaardig schouwspel moet hebben opgeleverd: het snel stromende water was bedekt met meegevoerde stenen. Dat kon gebeuren doordat het om puimsteen ging, een gesteente dat door vulkanen de lucht in wordt geblazen, waarbij door ontgassing een zeer poreus karakter met veel met lucht gevulde holten ontstaat. Puimsteen drijft daarom vaak op water.

De onderzoekers hebben op basis van isotopenonderzoek (40Ar/39Ar-datering van sanidienkristallen), in combinatie met gegevens over de omkering van het aardmagnetisch veld, kunnen vaststellen dat de aangetroffen puimsteenlagen werd gevormd tijdens vier fasen van vulkanisme, resp. 3,1, 2,0, 1,6 en 1,3 miljoen jaar geleden. Het vulkanisme trad op in het zogeheten Jemez-veld in het noorden van New Mexico.

De uitgestoten puimsteen kwam, direct en indirect (bijv. via afstromend regenwater) terecht in het grote afwateringssysteem van het gebied: de Rio Grande. Daar mengde hij zich met de overige meegevoerde deeltjes (zand en slib). Kort na een uitbarsting overheerste de puimsteen echter zodanig dat de rivier lagen van puimsteen vormde, die slechts 'verontreinigd' waren met zand en slib. Deze bijzondere afzettingen strekken zich ver uit: tot meer dan 400 km stroomafwaarts van het Jemez-veld. Vanwege hun wijze van transport en afzetting moeten de gesteentepakketten die zo zijn ontstaan, worden beschouwd als rivierafzettingen, hoewel ze voornamelijk uit vulkanische deeltjes bestaan.

Uit de karakteristieken van de afzettingen kan worden gereconstrueerd hoe de puimsteen door de Rio Grande is vervoerd, en hoe de deeltjes na kortere of langere tijd werden afgezet. Uit het voorkomen van megaribbels blijkt dat de verhouding tussen stroomsnelheid en diepte van de rivier betrekkelijk groot geweest moet zijn. Omdat uit andere studies bekend is dat de waterdiepte aanzienlijk was, moet de stroomsnelheid van het puimsteenvoerende water dus hoog geweest zijn. Dat wordt verder onderbouwd door de erosieve ondervlakken die de lagen met puimsteen vaak vertonen.

De hoge stroomsnelheid kan zijn veroorzaakt door een 'toevallig' grote hoeveelheid water (bijv. door veel regen in het stroomgebied) maar de grote hoeveelheid puimsteen deed het te verplaatsen volume zonder twijfel zeer sterk toenemen, wat binnen een stroomgeul met een bepaalde doorsnede meehelpt de stroomsnelheid te verhogen. De hoge stroomsnelheid en de waarschijnlijk hoge waterstand leidden er ook toe dat plaatselijk oeverwallen doorbraken, waarna water met relatief grove puimsteen de kleiļge riviervlakte overspoelde en zo zorgde voor grove intercalaties binnen de fijne slibafzettingen van de komgronden.

De vier uitbarstingen leidden dus kennelijk tot fasen waarin de rivier vol zat met rollende, zwevende en drijvende stukken puimsteen (tot enkele decimeters groot). Berekeningen suggereren dat dit water/puimsteen-mengsel een snelheid gehad moet hebben van 1-5 meter per seconde.

Referenties:
  • Mack, G.H., McIntosh, W.C., Leeder, M.R. & Monger, H.C., 1996. Plio-Pleistocene pumice floods in the ancestral Rio Grande, southern Rio Grande rift, USA. Sedimentary Geology 103, p. 1-8.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl