NGV-Geonieuws 93

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Mei 2005, jaargang 7 nr. 10

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

    Klik hier om deze uitgave af te drukken !
  • 566 Vogel gefossiliseerd in afzettingen van hete bron in Yellowstone Park
  • 567 Nauwkeuriger C-14 dateringen mogelijk tot 26.000 jaar geleden
  • 568 Tsunami verwoestte veel, maar legde ook schatten bloot
  • 569 Feldsbiss mogelijk gereactiveerd door afsmelten van ijskap
  • 570 Prettig klimaat trok al vroeg hominiden naar Engeland

    << Vorige uitgave: 92 | Volgende uitgave: 94 >>

566 Vogel gefossiliseerd in afzettingen van hete bron in Yellowstone Park
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !

Voor het eerst is in afzettingen van een hete bron een fossiele vogel aangetroffen. De ouderdom is niet te achterhalen, maar is minimaal 300 jaar, en maximaal zo’n goede 10.000 jaar. De vondst is van belang doordat de bijzondere conservering antwoord kan geven op diverse vragen, in het bijzonder op het gebied van fossilisatieprocessen.


Latex replica van de voge

Het gaat om een exemplaar van een soort meerkoet (Fulica americana). Doordat de vogel kennelijk al binnen enkele dagen geheel door een laagje silica (opaal-A) was bedekt, zijn er details bewaard gebleven die uitermate zeldzaam in fossielen zijn. Zo hebben microorganismen geen tijd gekregen om een verrottingsproces van enige betekenis op gang te brengen (terwijl de microorganismen zelf ook zijn gefossiliseerd); de weefsels zijn daardoor nog in detail herkenbaar. Verder is het 3-D karakter van de vogel geheel bewaard gebleven.


Detail van de kop met oog en oogkas, snavel en neusgat

Nog niet eerder zijn op deze wijze gefossiliseerde gewervelde dieren (vertebraten) aangetroffen. Dat is overigens niet de enige reden waarom deze vondst belangwekkend is. De onderzoekers stellen dat de vondst de mogelijkheid biedt om de juistheid te toetsen van reconstructies van fossielen dieren waarvan tot nu toe (vrijwel) alleen wat botten zijn overgebleven. Op basis van dergelijke skeletfragmenten worden onder meer de anatomie (en mede op basis daarvan het gedrag) van dinosauriërs, uitgestorven grote zoogdieren uit het Pleistoceen, tetrapoden uit het vroege Paleozoïcum, amfibieën en vissen gereconstrueerd. Aan de hand van het volledig bewaarde fossiel van de vogel kan nu worden nagegaan of dat soort reconstructies betrouwbaar is.

Zo wordt het lichaamsgewicht van uitgestorven vertebraten gewoonlijk bepaald aan de hand van de doorsnede van de botten in de gewichtdragende ledematen, in samenhang met de plaats en grootte van de aanhechtingsplaatsen van spieren op die botten. De oorspronkelijke samenstelling van die botten en spieren is echter gewoonlijk onbekend (de botten herkristalliseren deels en de spieren vergaan gewoonlijk), zodat de sterkte van de botten en de omvang van de spieren moeten worden geschat; dat geldt ook voor de plaats en hoeveelheid van lichaamsvetten, die vaak in hoge mate bijdragen aan het totale lichaamsgewicht. Een fossiel met een perfecte 3-D conservering, zoals in dit geval, kan in hoge mate helpen om hieromtrent juiste inzichten te verkrijgen.

Goed inzicht in het lichaamsgewicht van uitgestorven dieren is van belang omdat op basis daarvan het veronderstelde gedrag van de dieren wordt afgeleid, maar ook omdat daarmee bepaalde lichaamsvormen samenhangen. Veel discussies over het uiterlijk en de daarmee samenhangende karakteristieken van dinosauriërs zijn hierop terug te voeren. Het ligt weinig voor de hand dat volwassen dinosauriërs in afzettingen van hete bronnen zullen worden gevonden, maar voor jongen is dat zeker niet uitgesloten. Nu duidelijk is geworden dat vertebraten in hete bronnen kunnen fossiliseren, zou meer gericht naar juveniele exemplaren van uiteenlopende vertebraten kunnen worden gezocht. Die zouden dan meer inzicht in de ontogenie van hun soort kunnen verschaffen. Interessante overwegingen op basis van de vondst van een enkele vogel.

Referenties:
  • Channing, A., Schweitzer, M.H., Horner, J.R. & McEneaney, T., 2005. A silicified bird from Quaternary hot spring deposits. Proceedings of the Royal Society B, doi:10.1098/rspb.2004.2989, 7 pp.

Foto’s welwillend ter beschikking gesteld door Alan Channing, School of Earth, Ocean and Planetary Sciences, Cardiff University, Cardiff (Groot-Brittannië).

567 Nauwkeuriger C-14 dateringen mogelijk tot 26.000 jaar geleden
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Dateringen !

Het was een geweldige stap vooruit in de geologie toen in de veertiger jaren van de vorige eeuw radiometrische ouderdomsbepalingen met behulp van koolstof-14 mogelijk werden. Vooral voor het Holoceen werden immers chronologische correlaties mogelijk, waardoor bijv. de postglaciale zeespiegelstijging kon worden gereconstrueerd.

Een bezwaar van de dateringen met C-14 was oorspronkelijk vooral dat - door de korte halfwaardetijd van de isotoop: een goede 7000 jaar - alleen van betrekkelijk jonge materialen de ouderdom kon worden vastgesteld. Door de ontwikkeling van nieuwe technieken ligt die grens overigens inmiddels bij 50.000-70.000 jaar; ook zijn er nu zoveel andere radiometrische dateringmogelijkheden bijgekomen dat ook zeer oude gesteenten kunnen worden gedateerd.


De nieuwe calibratiecurve voor atmosferisch C-14 op het noordelijk halfrond, voor de periode van nu tot 26.000 jaar geleden

Al spoedig bleek dat C-14 dateringen soms merkwaardige resultaten opleverden. Dat werd aanvankelijk aan fouten en aan onvoldoende nauwkeurige apparatuur geweten, maar dat bleek niet lang houdbaar. Vooral door nauwkeurige analyse van boomringen bleek dat de verhouding tussen de isotopen C-14 en C-12 lang niet zo regelmatig met de tijd verminderde als 'volgens het boekje' mocht worden verwacht. Inmiddels is reeds lang bekend waar de onregelmatigheden vandaan komen: er wordt in de atmosfeer niet altijd evenveel C-14 aangemaakt (dit hangt onder meer samen met wisselingen in zonneactiviteit), de in de atmosfeer geproduceerde hoeveelheid C-14 wordt niet geheel regelmatig door de lucht verspreid, de relatieve opname van C-14 in zeewater is van diverse factoren afhankelijk, en de opname in bijv. kalkschalen van schelpen (in zee en op het land) hangt van diverse factoren af.


Boring op een Holoceen rif voor het Huon-Schiereiland (Papoea-Nieuw Guinea), om koraalmonsters te verzamelen

Omdat er voor de laatste tienduizenden jaren nauwelijks of geen andere radiometrische dateringsmethoden beschikbaar zijn, blijft een nauwkeurige interpretatie van C-14 gegevens van groot belang. Met het oog daarop zijn diverse werkgroepen voortdurend aan de slag om de 'omzetting' (calibratie) van C-14 ouderdommen in kalenderjaren verder te verfijnen. Onlangs zijn twee werkgroepen met verbeterde calibraties gekomen. Daarbij zijn de eerdere calibratiecurves voor zowel land als zee uitgebreid met 2000 jaar (tot 26.000 jaar geleden), en zijn de eerdere calibraties verder verfijnd.

De meeste nieuwe gegevens waarop de verfijnde calibraties voor de afgelopen 12.400 jaar berusten zijn afkomstig van boomringen (voor terrestrische dateringen), terwijl die voor oudere dateringen vooral berusten op koralen en foraminiferen. Hoe nauwkeurig een en ander momenteel gebeurt, blijkt wel uit het feit dat er verschillende calibratiecurves zijn voor het noordelijk en het zuidelijk halfrond.

Referenties:
  • Hughen, K.A., Baillie, M.G.L., Bard, E., Beck, J.W., Bertrand, C.J.H., Blackwell, P.G., Buck, C.E., Burr, G.S., Cutler, K.B., Damon, P.E., Edwards, R.L., Fairbanks, R.G., Friedrich, M., Guilderson, Th.P., Kromer, B., McCormac, G., Manning, S., Ramsey, Chr.B., Reimer, P.J., Reimer, R.W., Remmele, S., Southon, J.R., Stuiver, M., Talamo, S., Taylor, F.W.,, Plicht, J. van der & Weyhenmeyer, C.E., 2005. Marine04 marine radiocarbon age calibration, 0-26 cal kyr BP. Radiocarbon 46, p. 1059-1086.
  • Reimer, P.J., Baillie, M.G.L., Bard, E., Baylis, A., Beck, J.W., Bertrand, C.J.H., Blackwell, P.G., Buck, C.E., Burr, G.S., Cutler, K.B., Damon, P.E., Edwards, R.L., Fairbanks, R.G., Friedrich, M., Guilderson, Th.P., Hogg, A.G., Hughen, K.A., Kromer, B., McCormac, G., Manning, S., Ramsey, Chr.B., Reimer, R.W., Remmele, S., Southon, J.R., Stuiver, M., Talamo, S., Taylor, F.W.,, Plicht, J. van der & Weyhenmeyer, C.E., 2005. INTCAL04 terrestrial radiocarbon age calibration, 0-26 cal kyr BP. Radiocarbon 46, p. 102901058.

Calibratiecurve welwillend ter beschikking gesteld door Paula Reimer, School of Archaeology and Palaeoecology, Queen’s University, Belfast (Verenigd Koninkrijk);
foto boorapparatuur George Burr, Department of Physics, University of Arizona, Tucson, AZ (Verenigde Staten van Amerika).

568 Tsunami verwoestte veel, maar legde ook schatten bloot
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Archeologie !

De beruchte 'Kerst-tsunami' die op 26 december vorig jaar na een aardbeving voor de kust van Indonesië ontstond, heeft niet alleen veel verwoestingen aangericht, maar ook schatten opgeleverd. Wellicht de grootste schatten die door de werking van de tsunami - letterlijk - boven water kwamen, behoren restanten van twee tempels uit de 8e eeuw in India. Ze moeten daar lang onder het zand van de kuststrook begraven zijn geweest, en zijn kennelijk door de reusachtige golf blootgespoeld. Ook zijn er nu drie (ongeveer 2 m grote) gebeeldhouwde rotsblokken in de kuststrook te bewonderen.


De 'Kerst-Tsunami' liet een grote puinhoop achter

De blootgespoelde schatten zijn te bewonderen bij Mahabalipuram in Tamil Nadu. Op de plaats waar ze zijn blootgekomen lag vroeger een havenstad, die uit de 7e eeuw dateerde. Nu is het nabijgelegen Mahabalipuram een centrum waar veel toeristen komen om de oude stenen, tempels te bewonderen die hun versiering vooral danken aan ingewikkelde patronen die erin zijn gebeeldhouwd. Er moeten oorspronkelijk - volgens Europeanen die het gebied lang geleden bezochten - zeven tempels zijn geweest; daarvan waren er zes in de loop der tijd door de golven verzwolgen.


Na de Tsunami kwam een meer dan 1000 jaar geleden gebeeldhouwde steen boven water

De drie grote rotsblokken die aan het daglicht zijn gekomen door de tsunami, zijn ook fraai gebeeldhouwd. Een ervan vertoont de fijnzinnig uitgehouwen kop van een olifant, waarboven een kleine nis is aangebracht met het standbeeld van een godheid. Het tweede rotsblok verbeeldt een vliegend paard, en het derde een rustende leeuw. De eerste twee figuren zijn volgens archeologen karakteristiek voor de Pallava-periode, die in de 7e en 8e eeuw valt. Directeur Alok Tripathi van de Archeologische Dienst van India meent dat er geen twijfel aan hun ouderdom kan bestaan: het gaat om religieuze Hindu beelden uit de 8e eeuw.

De vondsten hebben grote verwachtingen gewekt bij de Indiase archeologen. Ze zijn verder afgravingen begonnen om te onderzoeken of er nog meer schatten onder het zand verborgen liggen.

Referenties:
  • Holden, C. (ed.), 2005. Tsunami uncovers indian shrines. Science 308, p. 350.

569 Feldsbiss mogelijk gereactiveerd door afsmelten van ijskap
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Structurele geologie, (Plaat)tektoniek & Aardbevingen !

De Feldbiss is een van de belangrijkste Nederlandse breuken. Hij maakt deel uit van het breuksysteem van de Roerdalslenk, waarin ook nu nog regelmatig verticale verplaatsingen optreden. Een en ander hangt samen met een reksysteem waarvan de laatste fase in het Laat-Oligoceen begon. De Feldbiss (in feite niet één breuklijn maar, zoals gewoonlijk, een patroon van min of meer evenwijdige, zich vertakkende breuken; hiertoe behoren onder andere de Geleenbreuk en de Heerlerheidebreuk) begrenst de Roerdalslenk aan de zuidzijde, waar de Ardennen en het opgeheven Limburgblok liggen.


Samengestelde foto van de westelijke wand van de sleuf door de Feldbiss

Om een beter inzicht te krijgen in de recente activiteit van de Feldbiss ten westen van Sittard is een uitgebreid geomorfologisch onderzoek uitgevoerd, dat is aangevuld met boorgegevens en geoelektrische metingen. Er was al bekend dat de Feldbiss als geheel gedurende het Midden- en Laat-Pleistoceen een gemiddelde verplaatsing vertoonde van 41-47 mm per duizend jaar; voor de individuele breuken was dat 10-35 mm. Om na te gaan hoe een en ander op regionale schaal plaatsvindt, werden twee sleuven gegraven, een door de Geleenbreuk, en een door de hoofdbreuk. De onderzoekers concluderen uit de verstoringen die zichtbaar waren in de sleuf door de Geleen-breuk dat de verplaatsingen langs die breuk het gevolg zijn van creep langs de breuk. De breukactiviteit nam omstreeks 15.000-10.000 jaar geleden plotseling tijdelijk toe. De resultaten uit de sleuf door de Feldbiss waren veel interessanter.


Interpretatie van de westelijke wand van de sleuf door de Feldbiss

In deze sleuf werden geen structuren aangetroffen die wijzen op aardbevingen met daaruit voortkomende vervloeiingen van het sediment. De verplaatsingen die langs de breuk ter plaatse optraden, waren kennelijk vooral geleidelijk van aard. Ook hier lijkt het echter mogelijk dat zo’n 15.000 jaar geleden een of meer matige tot aanzienlijke aardbevingen optraden, zonder dat dat overigens leidde tot breukvorming aan het aardoppervlak (de meeste aardbevingen in dit gebied hebben een hypocentrum op 10-20 km diepte). Deze beving(en) moet(en) worden beschouwd als uitzonderlijk, want ze vormen het enige tektonische hoogtepunt in een verder rustige periode van 50.000 jaar.

Een vergelijking met gegevens uit omringende gebieden suggereert dat plaats en tijdstip van deze gebeurtenis verband houden met het terugtrekken van de landijskap die zich vanuit het noorden tot ongeveer Nijmegen uitstrekte. De door het terugtrekken van het ijs verminderde druk zou een spanningsveld hebben veroorzaakt dat, gesuperponeerd op het grotere spanningsveld dat de Beneden-Rijndalslenk in zijn totaliteit kende, tot de plotseling sterke breukvorming leidde gedurende de beginfase van de terugtrekking van het ijs.

Referenties:
  • Houtgast, R.F., Balen, R.T. van & Kasse, C., 2005. Late Quaternary evolution of the Feldbiss Fault (Roer Valley rift system, the Netherlands) based on trenching, and its potential relation to glacial unloading. Quaternary Science Reviews 24, p. 491-510.

Figuren welwillend ter beschikking gesteld door Ronald van Balen, Vakgroep Kwartairgeologie en Geomorfologie, Vrije Universiteit, Amsterdam.

570 Prettig klimaat trok al vroeg hominiden naar Engeland
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Archeologie !

De oudst bekende Engelsman was tot voor korst de 'Boxgrove Man', die ongeveer 500.000 jaar geleden leefde. Er is overigens weinig van hem bekend: tanden en een scheenbeen werden tussen 1993 en 1996 ontdekt in een grindgroeve in Boxgrove. Hij wordt gerekend tot Homo heidelbergensis, een voorloper van de Neanderthaler. Hoewel de Boxgrove Man voorlopig de oudst bekende Engelsman blijft, was hij volgens recent onderzoek niet de eerste bewoner van Engeland. Er zijn namelijk op diverse plaatsen werktuigen gevonden die wijzen op een veel eerdere bewoning. Wanneer die begon is nog niet geheel duidelijk, maar het was mogelijk niet lang nadat de eerste hominiden in Europa aankwamen (1.000.000-800.000 jaar geleden, in Spanje en Italië).


Vuistbijl van Boxgrove (W.Sussex), ongeveer 500.000 jaar oud

De vraag is natuurlijk wat de vroege hominiden ertoe bracht in Engeland te gaan wonen. Dat moet het zachte klimaat van destijds zijn geweest. Niet omdat de hominiden een aantrekkelijk klimaat opzochten, maar omdat ze de grote prooidieren volgden (nijlpaarden, olifanten, hyena’s, etc.) die door de vegetatie of door hun eigen prooidieren werden aangetrokken. De overstap van het huidige vasteland van Europa naar Engeland was destijds gemakkelijk, doordat er destijds een landbrug bestond.


Detail van een schedel uit de grot van Coughs (ouderdom 12.380 jaar), met sporen die wijzen op scalperen en villen. De bewoners waren waarschijnlijk kannibalen

De werktuigen van de vroege hominiden werden aangetroffen in enkele van de oudste terrassen langs de Bytham. Hun ouderdom blijkt uit fossielen (onder meer insecten) die in hetzelfde pakket werden aangetroffen. Volgen Chris Springer, een paleoanthropoloog van het Museum voor Natuurlijke Historie in Londen, die daarover begin april een voordracht hield in Milwaukee, zouden de werktuigen wel 700.000 jaar oud kunnen zijn.

Opvallend is dat bij de vrij talrijke gevonden werktuigen de vuistbijl ontbreekt, terwijl die elders in het Paleolithicum veel werd gebruikt. Omdat de Boxgrove Man en zijn metgezellen wel over vuistbijlen beschikten, kwamen zij waarschijnlijk later in Engeland aan. Of ze toen de nazaten van de eerste hominiden aantroffen, staat niet vast; het lijkt erop dat de bewoning van Engeland niet continue was: waarschijnlijk een direct gevolg van fluctuaties van het klimaat (en dus van vegetatie en dus van dieren). De meest duidelijke periode waarvan geen bewoning in Engeland bekend is, dateert van 180.000 tot 130.000 jaar geleden. Dat is opvallend omdat er in die tijd wel mammoeten en rendieren door Engeland zwierven. Dat was echter wellicht niet genoeg: nijlpaarden en olifanten ontbraken (die keerden terug toen het landijs 130.000 jaar geleden (aan het einde van de voorlaatste ijstijd) begon te smelten.

Mensen (Neanderthalers) verschenen pas veel later weer, zo’n 60.000 jaar geleden. De moderne mens kwam nog later, maar hield Engeland tussen 25.000 en 17.000 jaar geleden voor gezien: het was toen te koud tijdens de laatste ijstijd. Ook nadien trokken ze overigens soms weer weg: pas de laatste 12.000 jaar eis er continue bewoning; opnieuw een duidelijke aanwijzing dat menselijke bewoning direct verband houdt met het klimaat.

Referenties:
  • Gibbons, A., 2005. Once-balmy climate lured humans to England early. Science 308, p. 490

Foto’s van de site 'Ancient Occupation of Britain' (AHOB: http://www.nhm.ac.uk/hosted_sites/ahob/index_2.html ), met welwillende toestemming van Chris Stringer, National History Museum, Londen (Engeland).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl