13. Verklaring van de geologie van de Alpen: het Voorlandbekken


In dit hoofdstuk worden de molasse afzettingen besproken. Deze sedimenten vertellen over het catastrofale begin van de Alpiene gebergtevorming.

Molasse (afgeleid van 'molare' = malen) is de verzamelnaam van het erosiepuin uit de Alpen dat zich heeft opgehoopt in het Voorlandbekken ten noorden van dit gebergte -zie onderstaande kaart. Het betreft een ratjetoe van kleien, grove zanden en conglomeraten (pakketten grind, Nagelfluh genoemd).

 

 

Figuur 13.1. Het Voorlandbekken ligt ingeklemd tussen het Juragebergte in het westen, het Zwarte Woud in het noorden, het Boheems massief in het noordoosten en de Alpen in het zuiden. Deze intramontane depressie is opgevuld met erosiepuin uit de Alpen, molasse (= vermalen gesteente) genoemd. Het westelijk deel van dit bekken wordt het Zwitserse Middelland genoemd.  

 

Het Voorlandbekken is, afgezien van het Jura gebergte, de meest noordelijke eenheid van de Alpen. Het vormt de basis van het Alpengebouw, wat betekent, dat deze eenheid als eerste is ontstaan. Zoals geldt voor elk fundament zie je van de opbouw van dit Voorlandbekken aan het oppervlak weinig. Toch is een analyse van deze molasse essentieel voor het begrijpen van wat er precies bij de Alpiene gebergtevorming is gebeurd.

In de volgende drie figuren vallen een aantal kenmerken van de molasse op. 

 

Figuur 13.2. Geologische dwarsdoorsneden door het Voorlandbekken bij Luzern- boven - en Bern. De onderste lagen bestaan uit Mesozoische sedimenten. Daarboven ligt de molasse, die in het zuiden zo'n 4 km dik is.

 

 

Figuur 13.3. De onderste 1,5 km molasse bestaat uit turbidieten; daarboven liggen 3 km dikke conglomeraten; het Oost Alpien is het voornaamste brongebied van deze afzettingen; de tweede molasse cyclus bestaat uit materiaal afkomstig van het Oost Alpien, van flysch afzettingen en van de Helvetische dekbladen; umm = Untere Meeres Molasse, usm = Untere Susswasser Molasse; omm = Obere Merres Molasse; osm = Obere Susswasser Molasse.

 

 

 

Figuur 13.4. Nagelfluh: dikke pakketten conglomeraat - een soort paleobeton.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 13.5. Subalpiene molasse: opgestuwde grindpakketten, ten noorden van Thun in Zwitsreland, in het overgangsgebied van de Alpen en het Middelland.

 

We zien, dat de molasse horizontaal gelaagd is afgezet. De vervormingen in de molasse in het grensgebied met de Alpen zijn secundair. Die zijn later ontstaan, toen de nappes van het Helvetikum en Penninikum in de zandbak van de molasse vastliepen en daarbij de molasse plaatselijk opstuwden.

We zien ook, dat de molasse onderop vooral bestaat uit turbidieten, d.w.z. lawinevormige afzettingen, gevolgd door kilometers dikke pakketten conglomeraten. 

We constateren een ruimtelijk patroon in de afzetting, waarbij de conglomeraten vooral in het zuiden voorkomen, terwijl naar het noorden toe de sedimenten een fijnere textuur (korrelgrootte) bezitten (van grove zanden naar kleien). 

Tenslotte nemen we waar, dat in de molasse zich twee cycli van zoutwater/zoetwater afzettingen manifesteren (Unter Meerische Molasse+ Unter Susswasser Molasse en Oben Meerische Molasse + Oben Susswasser Molasse). Gedurende beide cycli ontwikkelden zich een serie naast elkaar gelegen wigvormige puinwaaiers. Die zijn qua aantal en omvang in beide cycli ongeveer gelijk. 

Uit deze kenmerken valt af te leiden, dat de molasse van bovenaf, door transport onder invloed van de zwaartekracht en stromend water, is afgezet. De kilometers dikke turbidieten en conglomeraten wijzen op kollossale puinlawines die een diep en langgerekt bekken hebben opgevuld. Alsof een kiepwagen z'n puinlast heeft gedumpt, of nog beter, alsof een cementwagen z'n betonmortel in een bouwput heeft gestort. 

De molasse in het Voorlandbekken wijst er op, dat de vorming van de Alpen in gang werd gezet door een enorme geweldsexplosie. Magmastormen tilden de bovenkorst van het Oost Alpien eerst kilometers omhoog. Vervolgens schoof deze micro-plaat op de top van een magmagolf over het Piedmont bekken, de Briancon hoogte en de Wallis trog. Tijdens deze overschuiving draaide het Oost Alpien ook nog naar het noordoosten weg. 

Door deze complexe maar vooral explosieve tektoniek - opheffing, draaiing en glijden- brak het Oost Alpien in tweëen. Het meest noordelijke stuk schoof door de zwaartekracht verder door tot over de vaste Europese continentrand (waarbij de sedimentbedekking van de sokkel af gleed en zich aan de noordzijde van het Oost Alpien ophoopte - de tegenwoordige Kalkalpen in Oostenrijk). Het afgebroken zuidelijke deel zakte in een golfdal en viel grotendeels uiteen in kleinere fragmenten - uitgezonderd het Dent Blanche dekblad en de Sesia zone.

Uiteindelijk verpulverden de uiteengevallen brokstukken continentale korst van het Oost Alpien tot enorme pakketten grind en grove zanden - toepasselijk 'molasse' = vermalen afzettingen genoemd. Dit erosiepuin werd afgezet op de vaste Europese continentrand. Deze zone was in die tijd een kustgebied. Door de accumulatie van molasse verlandde deze kuststrook. Dat verklaart de opeenvolging van fossielen in de molasse afzettingen: onderop zoutwaterfossielen, daarboven sedimenten met zoetwaterfossielen, waarna deze cyclus zich nog een keer heeft herhaald.

Deze twee cycli van mollasse vorming zijn een (eerste) aanwijzing dat de Alpiene gebergtevorming zich in twee pulsen heeft voltrokken.

De onderstaande figuren brengen de hierboven beschreven ontwikkelingen in beeld.

De eerste figuur schetst de situatie aan het eind van het Trias toen er verschillende micro-platen aan de zuidrand van het Europese continent waren ontstaan: de Briancon hoogte, het Zuid Alpien, het Oost Alpien en het Dinarisch blok. De depressie tussen de Europese vaste continentrand en het Briancon is de Wallis trog; tussen het Briancon en de het Oost Alpien, Dinarisch blok en Zuid Alpien ligt het Piedmont bekken. 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 13.6. Reconstructie van de situatie aan de zuidrand van het Europa vanaf het eind van het Trias t/m het einde van het Krijt. Verschillende micro-platen zijn van de continentrand 'afgesprongen'.

 

De schetsjes hieronder vatten de bewegingen, die deze microplaten in het Tertiair hebben ondergaan, nog eens samen - zie voor verdere uitleg hoofdstuk 6.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 13.7. Door magmastormen onder de continentale bovenkorst komen de micro-platen aan de zuidrand van het Europese vaste continent in beweging. Ze hopen zich, als kruiend ijs, op het Europese vaste land op. Hierdoor ontstaat de configuratie van microplaten die we nu in de Alpen tegenkomen.

 

De volgende figuur visualiseert het resultaat van de tektonische bewegingen van de microplaten in het midden Tertiair, waarbij het Oost Alpien over de Braincon hoogte is geschoven, daarbij draaide en brak, als gevolg waarvan de staart van deze micro-plaat uiteenviel in erosiepuin dat vervolgens op de Europese continentrand accumuleerde.

 

Klik op de afbeelding om te vergroten.

Figuur 13.8. De Oost Alpiene micro-plaat (rood) is in het begin van de Alpiene gebergtevorming opgetild en over de Briancon hoogte (paars) geschoven. Door de druk van het Dinarisch Blok (blauw) en de Zuid Alpiene micro-plaat (oranje) kantelde het Oost Alpien naar het noordoosten. Tijdens deze draaibeweging brak het westelijk deel van deze micro-plaat af en viel uit elkaar - zie het meest rechtse plaatje van figuur 13.7. De puinresten van deze gedesintegreerde staart van het Oost Alpien hoopten zich in de vorm van dikke pakketten grind in het Voorlandbekken (geel) op.

 

Onderstaande figuur brengt schematisch het resultaat in beeld van het omhoogkomen van het Oost Alpien, het wegglijden van het oostelijke deel naar het noordoosten en de desintegratie van het westelijke deel; alleen het gebied rondom de Dent Blanche en de Sesia zone bleven gespaard. De linker kant van de figuur laat zien, hoe gelijktijdig met het omhoog komen van het Oost Alpien, de Wallis trog, de Briancon hoogte en het Piedmont bekken dakpansgewijs over elkaar werden geschoven en de Autochtone Massieven in de vaste Europese continentrand oprezen.

 

 

 

Figuur 13.9. Rechts ligt het Oost Alpien dat over de Wallis trog + Briancon hoogte + Piedmont bekken is geschoven; het linker, zuidelijk deel van het Oost Alpien - de zone met de stippellijnen - is uit elkaar gevallen en geërodeerd; het puzzelstukje dat daarop ligt is het Dent Blanche dekblad; de rechtopstaande strook met de zwarte rand is de Sesia zone die in zuidelijke richting (onder de rode onderbroken lijn) overgaat in het Zuid Alpien; het dekblad linksvoor stelt de omhoog gekomen Autochtone Massieven voor; links in het midden ligt het dekblad van de Briancon hoogte; tussen de dekbladen van de Autochtone Massieven en het Briancon ligt de dichtgeknepen Wallistrog; tussen het Briancon dekblad en rechtopstaande Sesia zone liggen restanten van het Piedmont bekken.

 

De dramatische wordingsgeschiedenis van de molasse wordt in onderstaand citaat van de geoloog Kenneth Hsü fraai samengevat. Welliswaar heeft deze beschrijving betrekking op het catastrofale uiteenvallen van delen van de Rocky Mountains in Noord Amerika in het Tertiair. Maar gezien de grote overeenkomst met de Alpiene molasse is deze schets net zo goed van toepassing op de desintegratie van delen van het Oost Alpien aan het begin van de Alpiene gebergtevorming. Hsü schrijft:

"In het Tertiair stortten de oorspronkelijke Rocky Mountains in het westen van Wyoming plotseling in, niet stukje bij beetje, maar in één keer en het puin werd in een paar uur als een tapijt over de hoogvlakte van deze staat verspreid. In onze tijd razen er geen gebergten over de vlakten, dergelijke dingen gebeuren niet. Maar tijden het Tertiair stortten de bergen wel in"

(K.J. Hsü, Het Grote Uitsterven. Kosmische Catastrofes , dinosaurussen en de evolutietheorie, p.54, 1988).

Hsü heeft het over stukken aardkorst die in 'no time' uiteenvallen en dikke grindtapijten die binnen een uur zijn afgezet! Dit catastrofale scenario geprojecteerd op de situatie van het molasse bekken betekent, dat de kilometers dikke vulling van het Voorlandbekken binnen enkele tientallen jaren of hooguit honderden jaren zich heeft opgehoopt en niet in de 30 miljoen jaren die de gevestigde wetenschap, vanuit hun actualistisch uitgangspunt (zie hoofdstuk 18), hiervoor uittrekken.

Het volstrekt atypische, catastrofale karakter van de sedimenten - kilometers dikke turbidieten en conglomeraten - en het achterliggende mechanisme van 'high speed' impacttektoniek pleiten voor deze korte chronologie.

Bovenstaande analyse van de op het eerste gezicht weinig spectaculaire molasse afzettingen geeft inzicht in het dramatische begin van de Alpiene gebergtevorming. Deze gigantische pakketten erosiepuin uit de Alpen wijzen er op, dat het Oost Alpien eerst door magmastormen onder de vaste korst kilometers is opgetilt en vervolgens naar het noordoosten is weggegleden. Tijdens deze glijpartij brak de micro-plaat en viel het zuidelijke deel ervan grotendeels uit elkaar. De kolossale hoeveelheid puin die hierbij vrijkwam werd door reusachtige modder en grind lawines in een brede kuststrook ten noorden van de Alpen, het Voorlandbekken, gedumpt.

Na deze kickstart voltrekt de Alpiene gebergtevorming zich in een serie overschuivingen en opstuwingen waardoor de verschillende tektonische eenheden hun uiteindelijke plaats in het Alpengebouw kunnen innemen. In het volgende hoofdstuk wordt uitgelegd hoe dat bij de aardlagen van het Helvetikum precies is gegaan.