Duin- en dekzandvorming in 'koude woestijnen'

D u i n - en dekzandvorming i n 'koude woestijnen' E . A . Koster

De verbreiding, geomorfologie, sedimentologie en de litho- en chronostratigrafie van de grote Weichselien en Holocene 'zandgordel' in de Noordwestelijke en Centraaleuropese laaglandgebieden, zijn vaak bestudeerd. De klimatologische omstandigheden waaronder het transport en sedimentatie plaatsvond, de invloed van permafrost en vegetatie op de ontwikkeling en vorm van deze zandafzettingen en de aard van de waarschijnlijk fluviatiele brongebieden, zijn moeilijk te bestuderen op grond van de vorm en sedimenteigenschappen alleen. Vergelijkende studies aan eolische processen zijn onlangs uitgevoerd in duinen dekzandgebieden in NoordwestAlaska en West-Groenland, waar de huidige (periglaciale) omstandigheden, die welke tijdens het Weischelien in Noordwest-Europa heersten, benaderen. Inleiding In N e d e r l a n d is e e n grote e n gedetailleerde kennis v a n Kwartaire v o r m e n e n afzettingen opgebouwd. Meer en m e e r dringt het besef d o o r dat, voor d e g e n e t i s c h e interpretatie v a n d e in N e d e r l a n d v o o r k o m e n d e 'fossiele' g e o m o r f o l o g i s c h e f e n o m e n e n , kennis v a n d e actuele p r o c e s s e n onontbeerlijk is. Hiertoe moet m e n o p z o e k g a a n naar g e b i e d e n , d i e voor wat betreft klimaat, reliëf e n g e s t e e n t e min of m e e r vergelijkbaar zijn met N e d e r l a n d g e d u r e n d e b e p a a l d e tijdsintervallen v a n d e LaatP l e i s t o c e n e g l a c i a l e cycli. O v e r i g e n s moet m e n d e w a a r d e v a n het actualiteitsprincipe niet overschatten. N a a s t o v e r e e n k o m s t e n zijn er o o k e s s e n t i ë l e verschillen t u s s e n het LaatP l e i s t o c e n e periglaciale milieu o p o n z e g e m a t i g d e b r e e d t e n e n het huidige, dat veelal o p e e n h o g e r e breedteg r a a d wordt b e s t u d e e r d . W a a r het o m g a a t is, of d e actuele p r o c e s s e n v a n t r a n s p o r t e n sedimentatie indicatief zijn voor d e o m s t a n d i g h e d e n z o a l s wij d i e o n s voorstellen voor d e tijd w a a r i n d e te onderzoeken fenomenen zijn gev o r m d . In dit artikel, dat g e b a s e e r d is o p o n d e r z o e k dat d e a f g e l o p e n tien jaren verricht is a a n d e universiteiten v a n A m s t e r d a m e n Utrecht in s a m e n w e r king met d e U . S . G e o l o g i c a l Survey, wordt e e n overzicht g e g e v e n v a n het veldonderzoek van eolische processen onder huidige periglaciale oms t a n d i g h e d e n in A l a s k a e n G r o e n l a n d e n d e betekenis hiervan voor e e n beter b e g r i p van d e vele d o o r w i n d w e r k i n g ontstane relictvormen in N o o r d w e s t Europa. Vraagstelling Eolische z a n d e n van Laat-Pleistocene e n H o l o c e n e o u d e r d o m k o m e n in e e n

Figuur 1. De 'duinen dekzandgordel' in Noordwest- en Centraal-Europa (naar Koster, 1988a in Pye & Tsoar, 1990). groot d e e l v a n N e d e r l a n d a a n het oppervlak voor. D e z e d u i n - e n d e k z a n d e n v o r m e n het m e e s t westelijke d e e l v a n een enorme W - 0 verlopende zandgord e l (fig.1), die tot in d e Baltische staten te v e r v o l g e n is e n e e n o p p e r v l a k t e beslaat v a n enkele t i e n d u i z e n d e n k m ( R u e g g , 1983; Koster, 1988a; P y e & Tsoar, 1990). D e o p p e r v l a k t e n die d o o r land- e n rivierduinen w o r d e n ingenom e n b e d r a g e n v o l g e n s Koster (1978) e n C a s t e l et a l . (1989) voor N e d e r l a n d ca. 950 k m , België ca. 200-300 k m , Duitsland c a . 3 1 0 0 - 4 8 0 0 k m , D e n e marken c a . 450-550 k m , en Polen c a . 3500-5500 k m . De verbreiding, geom o r f o l o g i s c h e g e s t e l d h e i d , materiaale i g e n s c h a p p e n , litho- e n chronostratigrafie v a n d e z e e o l i s c h e s e d i m e n t e n zijn v e e l v u l d i g object v a n o n d e r z o e k g e w e e s t . Er blijkt echter n o g s t e e d s o n duidelijkheid te b e s t a a n over d e herkomst e n transportrichting. E v e n m i n bestaat er o v e r e e n s t e m m i n g omtrent d e feitelijke transport- e n afzettingscondities (Koster, 1988a). D a a r o m is e e n aantal v r a g e n g e f o r m u l e e r d w a a r o p vergelijkend-onderzoek in actueel-periglaciale g e b i e d e n mogelijk a n t w o o r d kan b i e d e n (Dijkmans & Koster, 1987): 2

2

2

2

2

a. herkomst en transportafstand: wat zijn d e belangrijkste b r o n g e b i e den?. Indien windtransport v a n z a n d plaatsvindt vanuit v l e c h t e n d e of m e a n d e r e n d e riviersystemen, welke o p e e n v o l g i n g in g e o m o r f o l o g i s c h e e e n h e den (eolische accumulatievormen) wordt d a n g e v o n d e n in windafwaartse richting vanaf d e bron? b. vormontwikkeling: welke factoren, zoals windsnelheidsverdeling, aard v a n d e vegetatie, e n v o o r k o m e n v a n permafrost, b e ï n v l o e d e n d e ontwikkeling v a n h o g e p a r a b o o l v o r m i g e (rivier)duinen, lage paraboolvormige (dekzand)ruggen, en reliëfarme a c c u mulatievormen (dekzandvlaktes)? c. p r o c e s s e n : welke rol speelt het rivierregime o p d e beschikbaarheid van materiaal voor windtransport e n zijn er belangrijke seizoenverschillen in eolisch transport?. Speelt s n e e u w e e n belangrijke rol in het windtransport e n z o ja, hoe wordt dit d a n gereflecteerd in d e resulterende a c c u m u l a t i e v o r m e n e n of sedimentaire structuren? d . materiaaleigenschappen: wat is d e invloed v a n d e a a r d v a n het trans. port e n d e transportafstand o p textuur (korrelgrootte, -afronding, e n gewichtsverdeling), sedimentaire structuur, e n mineralogische samenstelling?

2

Terminologie A a n g e z i e n g e o m o r f o l o g i s c h e , stratigrafische e n b o d e m k u n d i g e c o n c e p ten w e i n i g kritisch d o o r elkaar h e e n gebruikt w o r d e n , is d e terminologie v a n windafzettingen e n g e r e l a t e e r d e terreinvormen n o g a l v e r w a r r e n d (zie voor een uitvoerige b e s p r e k i n g Koster, 1982). D e k z a n d a f z e t t i n g e n zijn o v e r w e g e n d (sub)horizontaal g e l a a g d e , fijn g e l a m i neerde, relatief g o e d gesorteerde, o v e r w e g e n d h u m u s l o z e z a n d e n met Grondboor en Hamer nr. 4 / 5 / 6 1992

81

e e n dichte korrelstapeling, d i e g e d u r e n d e het W e i c h s e l i e n (tot V r o e g - H o l o ceen) onder periglaciale omstandighed e n d o o r d e w i n d n e e r g e l e g d zijn. Stuifzandafzettingen d a a r e n t e g e n zijn ontstaan d o o r e o l i s c h e resedimentatie van d e k z a n d e n of a n d e r e terrestrische afzettingen g e d u r e n d e het H o l o c e e n , o v e r w e g e n d o n d e r invloed v a n d e m e n s . In tegenstelling tot d e d e k z a n d e n bevatten stuifzanden vaak humuslaagjes. B o v e n d i e n w o r d e n stuifz a n d e n g e k e n m e r k t d o o r e e n relatief losse korrelstapeling e n het o n t b r e k e n van p e r i g l a c i a l e verschijnselen. W a n neer z a n d i g e windafzettingen a a n het o p p e r v l a k v o o r k o m e n e n locale h o o g teverschillen vertonen van > 5 m e n hellingen v a n > 5 a 6 ° d a n wordt g e s p r o k e n v a n d u i n z a n d e n , d i e vervolg e n s het v o o r v o e g s e l land-, rivier-of kust- krijgen afhankelijk v a n d e ligging. N i v e o - e o l i s c h e afzettingen zijn het resultaat van windtransport waarbij z a n d e n s n e e u w gelijktijdig of afwisselend g e s e d i m e n t e e r d w o r d e n . Het p r o c e s van het v e r v o l g e n s verdwijnen v a n d e s n e e u w uit d e afzetting wordt o m s c h r e ven met d e term denivatie. Fluvio-eolis c h e afzettingen zijn het g e v o l g v a n het afwisselend optreden van windtransport e n watertransport.

groot als N e d e r l a n d ) lijken voor wat betreft d e g e o l o g i s c h e g e s t e l d h e i d sterk o p N e d e r l a n d ; het G r o e n l a n d s e veldw e r k g e b i e d kent echter e e n sterk afwijk e n d e g e o l o g i e e n morfologie. Duinvorming in A l a s k a A l a s k a met e e n o p p e r v l a k t e van bijna 1.500.000 k m w e r d in 1959 als 49ste staat o p g e n o m e n in d e V.S. In A l a s k a k o m e n uitgestrekte loessgebieden, g e s t a b i l i s e e r d e d u i n c o m p l e x e n , 'dekz a n d ' v l a k t e s e n e n k e l e g e b i e d e n met actieve d u i n v o r m i n g voor (fig.2), d i e voor het overgrote d e e l g e a s s o c i e e r d zijn met fluvio-glaciale vlaktes e n grote 2

d e K o b u k rivier e n d e N o g a h a b a r a S a n d D u n e s l a n g s d e K o y u k u k rivier, b e i d e g e l e g e n in e n o r m e nationale p a r k e n . F r a g m e n t e n v a n d e z e kaarten (fig.3) illustreren d e a a r d e n patronen van d e hier v o o r k o m e n d e d u i n t y p e n (Dijkmans & Koster, 1990). Het actieve d e e l v a n d e N o g a h a b a r a wordt gev o r m d d o o r e e n bijna cirkelvormig, vegetatieloos, a a n d e r a n d e n s c h e r p beg r e n s d z a n d l i c h a a m met e e n o p p e r vlakte v a n 44.5 k m ; d e afzonderlijke d u i n e n m e t e e n hoogte v a n < 10 m zijn transversaal e n b a r c h a n o ï d v a n v o r m en worden gescheiden door 50-200 m b r e d e def latiezones. E e r d e r e fasen v a n e o l i s c h e activiteit zijn o n d e r s c h e i d e n in 2

Subarctische gebieden D e o n d e r z o e k l o c a t i e s waarover hier g e r a p p o r t e e r d wordt l i g g e n in N o o r d west-Alaska (het s t r o o m g e b i e d v a n d e K o b u k rivier) e n in Z u i d w e s t - G r o e n l a n d (het S 0 n d r e Str0mfjord g e b i e d ) . Ter vergelijking met d e g e r e c o n s t r u e e r d e temperatuur- e n n e e r s l a g w a a r d e n in N e d e r l a n d g e d u r e n d e het W e i c h s e l i e n (zie fig.11) w o r d e n hier d e h u i d i g e klim a t o l o g i s c h e g e g e v e n s v e r m e l d voor het K o b u k g e b i e d resp. S n d r e S t r m f j o r d : g e m . jaartemp. - 6 ° C resp. - 6 ° C , g e m . z o m e r t e m p . 1 5 ° C resp. 11°C, g e m . wintertemp. - 2 7 ° C resp. -18°C, g e m . j a a r n e e r s l a g 5 0 0 m m (hoofdzakelijk in d e zomer, w e i n i g s n e e u w ) resp. 150 a 2 0 0 m m (zeer w e i n i g s n e e u w ) . Wat het temperatuurverloop betreft k o m e n b e i d e geb i e d e n redelijk g o e d o v e r e e n met d e situatie in N e d e r l a n d g e d u r e n d e het B o v e n - P l e n i g l a c i a a l e n d e Late Dryas; echte neerslagreconstructies bestaan er niet voor d e z e tijdsintervallen, m a a r a l g e m e e n wordt a a n g e n o m e n dat met n a m e d e n e e r s l a g h o e v e e l h e d e n in d e winter g e r i n g w a r e n (Van G e e l et al., 1989; V a n d e n b e r g h e , 1991a e n b), hetg e e n e v e n e e n s overeenkomt met d e situatie in A l a s k a e n G r o e n l a n d . B e i d e onderzoekgebieden liggen o p de grens van d e continue en discontinue permafrost z o n e . D e grote alluviale vlakten in het s t r o o m g e b i e d v a n d e K o b u k rivier (oppervlakte o n g e v e e r even 0

82

0

Grondboor en Hamer nr. 4 / 5 / 6 1992

Figuur 2. De verbreiding van eolische afzettingen in Alaska. Het stroomgebied van de Kobuk River ligt in de overgangszone van continue naar discontinue permafrost (naar Dijkmans, 1990). riviersystemen (Dijkmans & Koster, 1987; L e a & W a y t h o m a s , 1990). Z o o m vatten a l l e e n al d e g e s t a b i l i s e e r d e d u i n c o m p l e x e n ten w e s t e n v a n Fairb a n k s l a n g s d e Y u k o n e n haar zijrivieren e e n o p p e r v l a k t e v a n c a . 15.500 k m . O p b a s i s v a n luchtfoto-interpretatie e n v e l d c o n t r o l e s zijn g e o m o r f o l o g i s c h e kaarten g e m a a k t v a n d e twee grootste, n o g actieve d u i n g e b i e d e n in Alaska: de Kobuk S a n d Dunes langs 2

d e d o o r vegetatie v a s t g e l e g d e d u i n e n (totale o p p . 3.200 k m ) . D e o u d s t e duin e n s t a m m e n waarschijnlijk uit het laat W i s c o n s i n i a n (=Weichselien), h e t g e e n o n d e r m e e r afgeleid k a n w o r d e n uit d e sterke fluviatiele versnijding e n het v o o r k o m e n v a n vele d o o i - (of thermokarst)meren in d e z e g e b i e d e n . Het s t r o o m g e b i e d v a n d e K o b u k rivier kan wel e n i g s z i n s met N e d e r l a n d vergeleken w o r d e n : d e o p p e r v l a k t e b e d r a a g t 2

r e n d e d e z o m e r m a a n d e n vindt transport in t e g e n o v e r g e s t e l d e richting plaats d o o r w e s t e n w i n d e n . Dit b i m o d a l e karakter v a n het w i n d r e g i m e vertraagt d e migratiesnelheid van d e duinen aanzienlijk, e n t e s a m e n met d e grote s e d i m e n t d i k t e n e n het intensieve zandtransport is dit waarschijnlijk verantwoordelijk voor het feit dat dit d u i n c o m p l e x n o g s t e e d s niet gestabilis e e r d is. Bij e e n o v e r v l o e d i g e b e s c h i k b a a r h e i d v a n z a n d ontstaan grote, k l i m m e n d e , transversale duinsystem e n . Bij v o l l e d i g e afwezigheid v a n vegetatie e n migratie over e e n niet-winderosie g e v o e l i g e o n d e r g r o n d k u n n e n hieruit, zelfs in p e r i g l a c i a l e milieu's, b a r c h a a n v o r m i g e d u i n e n ontstaan. Bij een beperkte beschikbaarheid van z a n d e n a a n w e z i g e vegetatie ontstaan p a r a b o o l v o r m i g e d u i n e n , die bij e e n sterk u n i m o d a a l w i n d r e g i m e e n l a n g d u r i g e migratie v e r v o r m d w o r d e n tot sterk uitgerekte p a r a b o o l v o r m e n . D e z e d u i n e n krijgen uiteindelijk e e n kanoa c h t i g e v o r m of v e r v o r m e n tot lengted u i n e n , parallel a a n d e wind(transport)richting (Dijkmans & Koster, 1990). C-14 a n a l y s e s van d o o r d u i n z a n d beg r a v e n v e e n - e n v e n i g e siltlaagjes ( o u d e r d o m c a . 24.000 B P ) wijzen uit dat d u i n v o r m i n g in dit g e b i e d in ieder geval al in het L a a t - W i s c o n s i n i a n plaatsvond. D e k z a n d v o r m i n g in G r o e n l a n d Het S0ndre Str0mfjordgebied in G r o e n l a n d (fig.5) is uitgekozen voor het onderzoek van eolische zanddekken die in twee valleien l a n g s p r o g l a c i a l e rivieren w o r d e n aangetroffen. Tussen het S 0 n d r e Str0mfjord e n d e r a n d v a n d e G r o e n l a n d s e ijskap ligt e e n tweetal W - 0 g e o r i ë n t e e r d e d a l e n : Sandflugtd a l e n ('sand drift valley') e n O r k e n d a len ('desert valley'), w a a r v a n d e n a a m g e v i n g al wijst o p het v o o r k o m e n v a n windafzettingen. D e v l e c h t e n d e rivieren in d e z e d a l e n vervoeren e n o r m e Figuur 3. Fragmenten van geomorfologische kaarten gebaseerd op luchtfoto-interpretatie van A. het h o e v e e l h e d e n ijssmeltwater e n s e d i ment e n v o r m e n d a a r m e e bij uitstek dal van de Koyukuk River en B. het dal van de Kobuk River (naar Dijkmans & Koster, 1987). Voor lokaties e e n b r o n g e b i e d voor e o l i s c h materizie figuur 2. aaltransport. D e smeltwaterrivier v a n Sandflugtdalen wordt gekenmerkt d o o r e e n zeer g e ï s o l e e r d e positie i n n a m e n . 31.000 k m , d e 5 6 0 k m lange, m e a n d e zeer grote fluctuaties in afvoer, t e m e e r In g e o l o g i s c h o p z i c h t is het g e b i e d r e n d e K o b u k rivier (dagafvoer variëd a a r z o nu e n d a n d o o r d e rand v a n d e n o g nauwelijks o n d e r z o c h t . T e m i d d e n rend v a n 20-2.700 m / s e c ) stroomt ijskap a f g e d a m d e m e r e n plotseling van e e n 6 5 0 k m groot gestabiliseerd d o o r e e n uitgestrekte riviervlakte , het l e e g s t r o m e n . B i n n e n enkele uren kund u i n c o m p l e x e n e e n n o g veel groter g e b i e d lag o n d e r e e n ijskap g e d u r e n n e n hierdoor kort d u r e n d e afvoergolg e b i e d met ' d e k z a n d ' - e n loessvlaktes d e d e lllinoian (=Saalien) glaciatie, ven o p t r e d e n , waarbij d e b i e t e n bereikt ligt het actieve c o m p l e x v a n d e K o b u k m a a r w a s niet vergletsjerd g e d u r e n d e w o r d e n v a n vele d u i z e n d e n m / s e c . D i S a n d D u n e s (opp. 6 2 k m ) . D e luchtfohet W i s c o n s i n i a n (=Weichselien), e n rect a a n d e noordzijde v a n d e rivierto (fig.4) toont heel duidelijk het p a nabij het o p p e r v l a k k o m e n hoofdzakevlaktes w o r d e n t h a n s d o o r d e w i n d in troon v a n kamlijnen v a n d e tot 5 0 m holijk (fluvio-)glaciale, fluviatiele e n eolinoordwestelijke richting reliëfarme g e transversale d u i n e n , die vooral in s c h e s e d i m e n t e n v o o r ; i.t.t. N e d e r l a n d z a n d d e k k e n afgezet (fig.6), terwijl tot het zuidwestelijke d e e l uitgeblazen zijn b e d r a a g t het aantal inwoners overio p h o n d e r d e n meters h o o g t e over e e n in d e v o r m v a n grote b a r c h a n o ï d e duig e n s slechts c a . 1.000 p e r s o n e n , overgroot d e e l v a n dit g e b i e d e o l i s c h silt ofn e n . G e d u r e n d e het grootste d e e l v a n w e g e n d b e s t a a n d e uit d e K o b u k m i u t tewel loess wordt g e d e p o n e e r d tijdens het jaar z o r g e n oostelijke w i n d e n voor of 'arctic w o o d l a n d ' eskimo's, d i e tot stofstormen. In b e i d e gevallen v o r m e n migratie v a n d e d u i n e n , m a a r g e d u e e n kortdurende ' g o l d rush' in 1898 2

3

2

2

3


83

Figuur 4. Luchtfoto van de Great Kobuk Sand Dunes (vergelijk figuur 3). De grote transversale en barchanoïde duinen zijn duidelijk waarneembaar in het zuidwestelijke deel van het lichtgrijs getinte duincomplex. In de winter wanneer de rivier, die door het duincomplex stroomt, bevroren is, vindt zandtransport plaats van de ene oever naar de andere (van rechts naar links), (bron: U.S. Geological Survey).

Figuur 6. De slechts ten dele met sneeuw bedekte riviervlakte en aangrenzende dekzandvlakte in de winter, Sandflugtdalen (Groenland), a. laag deel met dun aaneengeslotensneeuwdek, b. heuveltje bestaande uit niveo-eolisch materiaal, c. hoog deel met weinig sneeuw

A Figuur 5. Lokatie van het S^ndre Stromfjord gebied in Groenland. Voornamelijk aan de noordzijde van de vlechtende riviersystemen, die het smeltwater van de ijskap naar de fjord vervoeren, vindt thans een soort dekzandsedimentatie plaats (naar Dijkmans, 1990). • 84


z a n d dat d a a r d o o r a a n het o p p e r v l a k komt, is niet a a n elkaar vastgevroren; d e temperatuur blijft i m m e r s ver o n d e r nul, z o d a t er g e e n o p p e r v l a k t e w a t e r is dat w e e r kan b e v r i e z e n . D a a r d o o r wordt vooral a a n d e lijzijde (in d e w i n d s c h a d u w ) v a n h o g e d u i n e n e e n niveoe o l i s c h pakket n e e r g e l e g d , b e s t a a n d e uit a f w i s s e l e n d s c h o n e e n z a n d i g e s n e e u w e n puur z a n d . Dit is e e n jaarlijks t e r u g k e r e n d f e n o m e e n (Koster & Dijkmans, 1988). Tijdens d e v r o e g e zomer verdwijnt d e s n e e u w v e r r a s s e n d s n e l . Dit is niet alleen e e n g e v o l g v a n d e relatief h o g e z o m e r t e m p e r a t u r e n , m a a r wordt o o k veroorzaakt d o o r het vrijwel c o n t i n u e daglicht, e n het optred e n v a n z o m e r s t o r m e n d i e het afsmelten e n v e r v o l g e n s v e r d a m p e n of het s u b l i m e r e n v a n d e s n e e u w versnellen. Figuur 7 Doorsnede door een lage 'dekzand'rug nabij de riviervlakte in Sandflugtdalen. Van onderenTijdens dit d e n i v a t i e - p r o c e s ontstaan allerlei s c h e u r e n e n trechtervormige innaar boven is een opeenvolging van fluviatiele (1) naar fluvio-eolische (2 en 3) naar puur eolische zanden z te zien. De top van de permafrost (in de zomer) ligt op ca. 130 cm diepte; nabij het oppervlak komen a k k i n g e n a a n het o p p e r v l a k tengevolg e v a n het differentieel verdwijnen v a n vorstscheuren voor (naar Dijkmans, 1990). d e o n d e r het o p p e r v l a k l i g g e n d e s n e e u w (fig.8). Capillair o p s t i j g e n d plaatsvond g e d u r e n d e het W e i c h s e d e periodiek droogvallende delen van smeltwater zorgt ervoor dat d e z a n d i g e lien in d e N o o r d w e s t - E u r o p e s e l a a g het v l e c h t e n d e riviersysteem het bront o p l a a g nat blijft; het m e e s t e water vervlakte verondersteld w o r d e n (Koster, g e b i e d . In d e l a g e d e l e n v a n d e z a n d d a m p t v e r v o l g e n s a a n het o p p e r v l a k 1988a; Dijkmans, 1990; S c h w a n , 1988; vlakten wordt het z a n d afwisselend e n d a a r o m is lateraal afstromend V a n d e n b e r g h e , 1991a). d o o r s t r o m e n d water e n d o o r d e w i n d smeltwater m a a r z e l d e n w a a r g e n o over korte afstanden g e t r a n s p o r t e e r d ; m e n . N a d a t alle s n e e u w v e r d w e n e n is, hierbij ontstaan horizontaal g e l a a g d e Transport en sedimentatie droogt de b e d e k k e n d e zandlaag o p fluvio-eolische pakketten. O p d e h o g e e n vindt w e e r n o r m a a l e o l i s c h transVan o u d s h e r wordt a a n g e n o m e n dat re d e l e n v a n d e z a n d v l a k t e n vindt port v a n z a n d plaats. O p vlakke 'dekg e c o m b i n e e r d windtransport v a n t h a n s vlaksgewijze d e k z a n d s e d i m e n z a n d ' a c h t i g e terreinen w o r d e n dit z a n d e n s n e e u w d e afzetting van dektatie plaats; d a a r w a a r het z a n d vast soort verschijnselen veel m i n d e r frez a n d heeft b e ï n v l o e d , a l h o e w e l daarloopt in d e s c h a a r s e vegetatie (Salix q u e n t w a a r g e n o m e n . D o o r het p r o c e s voor a a n w i j z i n g e n uit g e b i e d e n met glauca, Elymus arenarius, Betula navan denivatie ontstaan deformaties v a n e e n huidig p e r i g l a c i a a l klimaat grotenna, Vaccinium uliginosum) ontstaan d e g e l a a g d h e i d v a n het z a n d p a k k e t , d e e l s o n t b r e k e n . In d e K o b u k d u i n e n in vooral in z o m e r l a g e heuveltjes tot c a . die onder gunstige omstandigheden A l a s k a e n in S a n d f l u g t d a l e n in G r o e n 2 m hoogte (fig.7). Z a n d t r a n s p o r t vindt gefossiliseerd k u n n e n w o r d e n . Vaak l a n d is w a a r g e n o m e n dat in d e winter plaats g e d u r e n d e het g e h e l e jaar, e n zullen d e z e nabij het o p p e r v l a k voorkohet o p p e r v l a k vaak niet g e h e e l d o o r vooral in d e w i n t e r m a a n d e n , in periomende denivatie-structuren echter s n e e u w b e d e k t is (zie fig. 6). Het d r o g e d e s met e e n d u n e n niet-continu s n e e u w d e k , treedt w e e r deflatie op, w a a r d o o r het g e b i e d reliëfarm blijft (Dijkmans, 1990). Het transport v a n eolisch silt vanuit d e fluvio-glaciale brong e b i e d e n naar d e b e r g h e l l i n g e n komt uitsluitend voor in d e z o m e r m a a n d e n , terwijl deflatie o p d e z e h e l l i n g e n juist optreedt in d e winter. D e v o r m i n g v a n e e n vlak e o l i s c h z a n d g e b i e d c o n t r a e e n d u i n g e b i e d wordt kennelijk bevord e r d d o o r (1) e e n relatief g e r i n g e a a n voer van z a n d , (2) e e n grofkorrelig resid u a a n het o p p e r v l a k , (3) e e n l a a g , m i n of m e e r a a n e e n g e s l o t e n vegetatiedek e n (4) deflatie g e d u r e n d e d e winterm a a n d e n (vergl. L e a & W a y t h o m a s , 1990). In t e g e n s p r a a k tot wat w e i e e n s b e w e e r d wordt, blijken d e a a n w e z i g h e i d v a n permafrost e n e e n h o o g energ e t i s c h w i n d r e g i m e echter niet van essentieel b e l a n g te zijn. N a a r a n a l o g i e v a n d e o n d e r z o c h t e transport- e n afzett i n g s c o n d i t i e s v a n d e z e actieve periglaciale z a n d d e k k e n op Groenland k u n n e n soortgelijke o m s t a n d i g h e d e n waaronder dekzandsedimentatie

Figuur 8. Doorsnede door een trechtervormige 'sinkhole' in een niveo-eolisch pakket, ontstaan door lokaal versnelde afsmelting van de sneeuw in het late voorjaar. Let ook op de talloze scheuren in het aan het oppervlak liggende zandlaagje. Grondboor en Hamer nr. 4 / 5 / 6 1992

85

w e e r verdwijnen d o o r w i n d e r o s i e . D e c o n c l u s i e luidt d a n o o k , dat niveo-eolisch transport weliswaar e e n b e l a n g rijk p r o c e s kan zijn g e w e e s t in d e duine n d e k z a n d v o r m i n g in N o o r d w e s t E u r o p a g e d u r e n d e het W e i c h s e l i e n , m a a r dat dit z e l d e n valt af te leiden uit d e s e d i m e n t a i r e structuren v a n d e z e z a n d e n (Koster & Dijkmans, 1988; Dijkm a n s , 1990). Het o n d e r z o e k heeft o o k uitgewezen dat het e e n misvatting is o m te veronderstellen dat w i n d transport vooral of uitsluitend in d e z o mer plaatsvindt. R e c e n t o n d e r z o e k in diverse g e b i e d e n in N o o r d - C a n a d a ( M c K e n n a N e u m a n , 1990; L e w k o w i c z , 1991) heeft dit b e v e s t i g d . Het zal d u i d e lijk zijn dat z a n d t r a n s p o r t in d e winter nauwelijks optreedt als er s p r a k e is v a n een continue en dikke sneeuwbedekk i n g . D e niet-begroeide d e l e n v a n periglaciale rivier systemen zijn d e belangrijkste leveranciers v a n z a n d voor windtransport. D e rivieren zijn uitera a r d bevroren in d e winter e n leveren d a n d u s g e e n s e d i m e n t . In het late voorjaar of d e v r o e g e z o m e r w o r d e n echter bij d e d a n o p t r e d e n d e afvoerp i e k e n grote h o e v e e l h e d e n s e d i m e n t n e e r g e l e g d . D a a r o m zal windtransport vanuit d e riviervlakten vooral g e d u r e n d e d e z o m e r m a a n d e n o p t r e d e n . In d e lagere d e l e n v a n d e riviervlakten is o o k w a a r g e n o m e n dat z a n d a f w i s s e l e n d d o o r d e w i n d e n d o o r s t r o m e n d water wordt g e t r a n s p o r t e e r d , d e z o g e n a a m d e fluvio-eolische afzettingen. Z o d r a het z a n d d e riviervlakten (brongebieden) echter heeft verlaten k a n resedimentatie g e d u r e n d e het g e h e l e jaar of voornamelijk g e d u r e n d e d e winter o p treden afhankelijk v a n het lokale sneeuwen w i n d r e g i m e (Koster, 1988a). Periglaciale verschijnselen Periglaciale verschijnselen, z o a l s vorsts c h e u r e n , v o r s t w i g g e n (ijswiggen e n z a n d w i g g e n ) e n vorstheuvels zijn uitera a r d k e n m e r k e n d voor k o u d e g e b i e d e n e n wijzen o p s e i z o e n a l e vorsto m s t a n d i g h e d e n of permafrost. In d e h o g e e n d r o g e d u i n g e b i e d e n in d e K o bukvallei komt dit soort verschijnselen echter nauwelijks voor o m d a t d e z a n d e n weliswaar o p e n i g e d i e p t e p e r m a nent e e n temperatuur h e b b e n < 0 ° C m a a r niet b e v r o r e n zijn o m d a t er g e e n water a a n w e z i g is ( z o g e n a a m d e d r o g e permafrost). In het G r o e n l a n d s e o n d e r z o e k g e b i e d , dat veel dichter bij d e riviervlakte ligt, zijn echter kleine vorstheuvels e n z e e r fraai o n t w i k k e l d e polyg o n a l e vorstwigstructuren in d e z a n Figuur 10. Fragmenten van de kalkkorst die aan het oppervlak aangetroffen wordt in de laagten tussen de grote duinen in de Great Kobuk Sand Dunes (vergl. figuur 3). 86


Figuur 9. Voorbeeld van grote vorstwiggen in de zandvlakte van Sandflugtdalen (figuur 5). Het donkere materiaal aan het oppervlak is humeus zand en sterk zandig veen, de wigvormige structuren zijn goed zichtbaar door een (primaire) opvulling met schoon zand (het meetlint is 70 cm lang). De profielkuil is gegraven op het snijpunt van enkele polygonen.

Noordwest-Europa

d e n aangetroffen. F i g . 9 laat e e n voorb e e l d z i e n v a n v o r s t w i g g e n met e e n primaire o p v u l l i n g met e o l i s c h z a n d . A l s dit soort verschijnselen 'fossiliseert' in d u i n - of d e k z a n d e n , d a n vormt het e e n sterke aanwijzing voor het periglaciale karakter v a n d e afzetting. Het v o o r k o m e n v a n kalkkorsten in geb i e d e n met e e n w a r m e n d r o o g klimaat is zeer a l g e m e e n , maar vormt in periglaciale duingebieden een opmerkelijk verschijnsel. Tijdens d e g e o m o r f o l o g i s c h e kartering e n v a n d e actieve d u i n c o m p l e x e n van d e Great K o b u k S a n d D u n e s e n d e N o g a h a b a r a S a n d D u n e s (zie fig.10) zijn over grote o p p e r v l a k t e n verspreid v o o r k o m e n d e brokstukken v a n kalkkorsten aangetroffen (Dijkmans & Koster, 1987). C h e m i s c h e e n mineralog i s c h e a n a l y s e v a n d e z e korsten, waarvan het o p p e r v l a k d o o r n e e r s l a g e n w i n d sterk v e r w e e r d is (fig.10), heeft uitg e w e z e n dat d e brokstukken verkit zijn d o o r calciet (Dijkmans et a l . , 1986). D e kalk is g e l e v e r d d o o r o p l o s s i n g van in het d u i n z a n d a a n w e z i g e primaire carbonaatkorrels. D e kalkkorsten blijken vooral g e v o r m d te w o r d e n a a n of nabij het o p p e r v l a k a a n d e lijzijde v a n d u i n l i c h a m e n , w a a r infiltrerend water uittreedt e n d e o p g e loste kalk neerslaat. Dat dit p r o c e s van verkitting z i c h juist in dit specifieke milieu voltrekt, is waarschijnlijk te verklaren door de sterke temperatuur- e n d a a r m e e s a m e n h a n g e n d e

D e literatuur over e o l i s c h e z a n d e n in de Noordwest- en Centraaleuropese laagvlakte is z o omvangrijk, dat hier slechts e n k e l e punten a a n g e s t i p t kunnen w o r d e n . Voor recente overzichten wordt verwezen naar d e studies v a n Koster (1978 e n 1988b), S c h w a n (1988) e n V a n d e n b e r g h e (1991 a e n b) voor N e d e r l a n d , Pyritz (1972) voor Duitsland, Kolstrup et al. (1990) voor D e n e m a r k e n , e n K o zarski (1991) e n N o w a c z y k (1976) voor Polen. L a n d - en rivierduinen, d e k z a n d e n en stuifzanden Figuur 12. De verbreiding van windafzettingen in Nederland en België. 1 - stuifzanden, 2 en 3- dekzanden, continue resp. discontinue bedekking, 4 - complex van stuifzanden en rivierduinen, 5 - begrenzing loess- en zandige loessgebied (naar Koster, 1978). o p l o s s i n g s g r a d i ë n t in d e b o d e m . In d e k o u d e o n d e r g r o n d (droge permafrost) wordt c a l c i u m c a r b o n a a t o p g e l o s t , terwijl dit dicht bij het in d e z o m e r w a r m e o p p e r v l a k d o o r v e r l a g i n g van d e o p l o s b a a r h e i d weer neerslaat. D e kalkkorsten zijn weliswaar niet erg resistent t e g e n v e r w e r i n g , m a a r k u n n e n t o c h , bij snelle a f d e k k i n g d o o r d u i n z a n d , gemakkelijk 'fossiliseren'. Kalkkorsten in d u i n z a n d e n k u n n e n d u s zowel indicatief zijn voor w a r m e als k o u d e condities.

De stratigrafische positie v a n d e diverse t y p e n windafzettingen is s a m e n g e vat in fig. 11. O v e r d e grote v e r b r e i d i n g van d e e o l i s c h e s e d i m e n t e n (fig. 1) is al g e s p r o k e n . F i g . 12 laat z i e n in welke d e l e n v a n N e d e r l a n d e n B e l g i ë windafzettingen a a n het o p p e r v l a k voorkom e n , terwijl fig. 13 e e n detailkaartje toont v a n het grootste rivierduinen c o m p l e x in N e d e r l a n d l a n g s d e M a a s , z o a l s er vele v o o r k o m e n m e e r naar het oosten l a n g s d e E m s , Weser, Elbe, O d r a e n W i s l a . D e grote e n h o g e parab o o l d u i n e n , d i e uit d e J o n g e - D r y a s riviervlakte v a n d e M a a s d o o r z u i d westelijke w i n d e n zijn o p g e s t o v e n , lijken in vele o p z i c h t e n o p d e rivierduin c o m p l e x e n die o o k t h a n s n o g tot ontwikkeling k o m e n l a n g s d e Kobukrivier

Figuur 11. Opeenvolging van windafzettingen, overheersende wind-(transport)richtingen en temperatuurwaarden gedurende het laat Weichselien en Holoceen in Nederland (naar gegevens van Koster, 1988a en b; Van Geel et al., 1989; Vandenberghe, 1991b). Grondboor en Hamer nr. 4 / 5 / 6 1992

87

Figuur 16. Gemiddelde indringingsweerstand profielen, die een maat zijn voorde dichtheid van de korrelstapeling, voor a - stuifzand, b - dekzand in uitgestoven laagte, c - stuifzand op dekzand (naar Koster, 1978). in A l a s k a . Het is a l g e m e e n b e k e n d dat van west naar oost g a a n d e in d e z a n d gordel van de Noordwest- en Centraale u r o p e s e laagvlakte het a a n d e e l v a n d e k z a n d e n afneemt e n het a a n d e e l van d u i n z a n d e n (van gelijke ouderd o m ) t o e n e e m t (vergl. Koster, 1978; K o zarski, 1991; N o w a c z y k , 1976; Pyritz, 1 9 7 2 ; S c h w a n , 1988). M e e r continentale, d r o g e klimaatcondities in het oostelijke d e e l v a n d e z a n d g o r d e l zijn ges u g g e r e e r d als verklaring voor dit verschijnsel ( S c h w a n , 1988). Het is tevens a l g e m e e n b e k e n d dat L a a t - H o l o c e n e resedimentatie van d e k z a n d e n e n anFiguur 13. De dikte van de complexe paraboolvormige rivierduinafzettingen ten oosten van de Maas (ged e r e afzettingen, waarbij d e stuifzangevens verzameld door Zhou Li, RUU). d e n zijn ontstaan, o n d e r invloed v a n d e m e n s vooral in het westelijke d e e l v a n d e z a n d g o r d e l is o p g e t r e d e n , d a a r w a a r d e ' o u d e b o u w l a n d g r o n d e n of p l a g g e n b o d e m s ' h u n grootste verbreid i n g v i n d e n (Castel et al., 1989; C a s t e l , 1991). D o o r m i d d e l v a n gedetailleerd o n d e r z o e k a a n sedimentaire structuren heeft R u e g g (1983) e e n onders c h e i d k u n n e n m a k e n tussen d e k z a n d a c c u m u l a t i e o p natte, v o c h t i g e e n drog e o p p e r v l a k k e n . S c h w a n (1988) heeft n o g m e e r v e r s c h i l l e n d e stratificatietyp e n o n d e r s c h e i d e n e n heeft e e n jaarlijkse c y c l u s v a n sedimentatie voorg e s t e l d ter verklaring v a n d e overweg e n d horizontale, alternerende siltz a n d g e l a a g d h e i d in d e k z a n d e n (zomer - relatief fijn materiaal bij l a g e w i n d s n e l h e d e n ; winter - relatief grof materiaal bij h o g e w i n d s n e l h e d e n ) . In fig. 14 zijn d e z e z o g e n a a m d e faciestyp e n s a m e n g e v a t e n z o n d e r hier in detail o p in te g a a n m a g duidelijk zijn dat Figuur 14. Afzettingstypen van Weichselien duinen dekzanden in Noordwest-Europa in min of meerd e z e facies reconstructies redelijk k l o p p e n met d e w a a r n e m i n g e n in het chronologische volgorde, vergelijk figuur 7 (naar Koster, 1988a). 88


Figuur 15 Karakteristieke korrelgrootteverdelingen van eolische zanden in Nederland. 1 - kustduinafzettingen, Westland Formatie, 2 - dekzand, Formatie van Twente, 3 - stuifzand, Formatie van Kootwijk, 4 - rivierduinafzettingen, Formatie van Kreftenheye, 5-oudere landduinen ('Altdünen'), Formatie van Twente (naar Koster, 1982).

Figuur 17. Opname van een perfect afgeronde stuifzandkorrel (diameter ca. 0,14 mm) door een scanning electronen microscoop. Groenlandse veldwerkgebied. Alhoewel er lithostratigrafisch in N e d e r l a n d wel verschil g e m a a k t wordt tussen d e k z a n d e n (Formatie v a n Twente), rivierduinzafzettingen (Formatie van Kreftenheye) e n stuifzanden (Formatie van Kootwijk) zijn er m e e r overeenk o m s t e n d a n verschillen in materiaaleig e n s c h a p p e n . F i g . 15 laat z i e n dat er slechts graduele verschillen bestaan in korrelgrootteverdeling van diverse windafzettingen; d e c u r v e s in d e z e figuur zijn v e r k r e g e n d o o r d e korrelgrootteverdelingen van grote aantallen monsters te m i d d e l e n . B e s t a a n d e verschillen in korrelgrootte, korrelvorm, g e w i c h t s p e r c e n t a g e z w a r e mineralen e n mineraalassociaties zijn meestal bep a a l d d o o r lokale/regionale verschillen in herkomst. Bij o n t b r e k e n v a n al d a n niet overstoven b o d e m p r o f i e l e n is het

Figuur 18. Opname van een klein stukje lakprofiel met een scanning electronen microscoop, ter illustratie van de fijne gelaagdheid in dek- en stuifzand; de twee laagjes met een dikte van elk ongeveer 1,5 mm zijn intern gegradeerd (onderaan fijn naar boven toe grof). s o m s moeilijk lithostratigrafisch e e n o n d e r s c h e i d te m a k e n tussen d e k z a n d e n e n stuifzanden. E e n w e i n i g b e k e n d , maar g o e d veldkenmerk op grond w a a r v a n het o n d e r s c h e i d d a n wel gemaakt kan w o r d e n , is d e mate van pakking of korrelstapeling v a n het z a n d (Koster, 1978). Hiervan kan m e n e e n ind r u k krijgen d o o r het v e r l o o p van d e ind r i n g i n g s w e e r s t a n d te b e p a l e n met behulp van een simpele handpenetrometer (fig.16). Hiertoe drukt m e n e e n c o n u s met e e n constante s n e l h e i d d e g r o n d in e n bepaalt d a n d e kracht die n o d i g is voor d e z e h a n d e l i n g . D e N e d e r l a n d s e dek- e n stuifzanden b e s t a a n

Figuur 19 Lakprofiel van sterk hellend, grootschalig scheefgelaagd stuifzand. De maatverdeling is in decimeters. over het a l g e m e e n uit kwartsrijke, redelijk tot g o e d afgeronde, g o e d gesorteerde e n fijn g e l a m i n e e r d e z a n d e n . E e n v o o r b e e l d van e e n perfect afger o n d e kwartskorrel wordt g e g e v e n in fig. 17, terwijl fig. 18 laat zien h o e e e n fijn g e l a m i n e e r d pakket er in detail uitziet. Z o a l s al e e r d e r ter s p r a k e is g e k o m e n zijn d e d e k z a n d e n veelal (sub)horizontaal g e l a a g d , terwijl stuifzanden o o k sterk hellende, s c h e e f g e l a a g d e pakGrondboor en Hamer nr. 4 / 5 / 6 1992

89

Figuur 20. Schematische doorsnede van een stuifzandlandschap ter illustratie van de relaties tussen bodem, geomorfologie en vegetatie ontwikkeling (naar Castel et al., 1983). ketten, vooral a a n d e lijzijde v a n duinen, k u n n e n bevatten (fig. 19). Wat reliëfontwikkeling betreft is er natuurlijk e e n duidelijk verschil tussen dek- e n stuifzanden. Bij l a n g d u r i g e verstuiving ontstaat uit e e n z w a k g o l v e n d d e k z a n d g e b i e d d o o r o m k e r i n g v a n het reliëf e e n sterk g e a c c i d e n t e e r d stuifzandl a n d s c h a p (fig. 20). Bij a a n w e z i g h e i d v a n overstoven b o d e m p r o f i e l e n of v e e n (fig. 21) is het mogelijk d o o r pollenanalytisch o n d e r z o e k e n C-14 datering e n v a n het o r g a n i s c h e materiaal tot e e n c h r o n o l o g i e v a n verstuivingsfasen te k o m e n (vergl. fig.11). C a s t e l et a l . (1989), C a s t e l (1991) e n V a n M o u r i k (1988) g e v e n hiervan vele v o o r b e e l d e n e n c o n c l u d e r e n dat d e L a a t - M i d d e l e e u w s e fase v e r r e w e g d e b e l a n g rijkste is g e w e e s t in N o o r d w e s t Europa. Paleoklimatologische betekenis Het d u i n o n d e r z o e k kent vele facetten die enerzijds gericht zijn o p het begrijp e n v a n het p r o c e s v a n transport e n sedimentatie e n anderzijds o p d e reconstructie v a n afzettingscondities (facies); d o o r d e resultaten v a n b e i d e typ e n o n d e r z o e k te c o m b i n e r e n kan m e n tot e e n z o volledig mogelijke p a leo-milieureconstructie k o m e n e n verkrijgt m e n informatie over het paleoklimaat (Koster, 1988a). Wat dit laatste betreft is het mogelijk g e b l e k e n o p g r o n d v a n grote aantallen w a a r n e m i n g e n in d u i n g e b i e d e n d a t a te v e r z a m e l e n over d e v e r d e l i n g v a n paleo-windrichtingen en -snelheden, d i e in d e v o r m v a n paleo-circulatiepa-

Figuur21. Stuifzand op een Sphagnum-Eriophon/AHveenlaagje op een humuspodsol in dekzand, lokatie nabij Herzlake langs de Ems, Duitsland.

90


tronen voor b e p a a l d e tijdsintervallen k u n n e n w o r d e n w e e r g e g e v e n (Kutzb a c h & Wright, 1985; Koster, 1988a). Hiervoor bestaat d e laatste tijd veel belangstelling in het kader v a n d e d i s c u s sie over (toekomstige) klimaatverander i n g e n . Het biedt namelijk d e mogelijkheid d e b e t r o u w b a a r h e i d v a n klimaatsimulaties, d i e niet alleen voor d e toekomst m a a r o o k voor het v e r l e d e n gemaakt k u n n e n w o r d e n , te evalueren. Dateringsproblemen De hierboven v e r m e l d e klimaatreconstructies h e b b e n natuurlijk alleen d a n zin indien het mogelijk is fasen van duin- e n d e k z a n d v o r m i n g e e n d u i d i g e n gedetailleerd te dateren. Z o a l s o n d e r m e e r uit d e stratigrafische tabel in fig. 11 blijkt, zijn o u d e r d o m s b e p a l i n g e n v a n e o l i s c h e fasen bijna uitsluitend g e b a s e e r d o p datering v a n b o d e m s , v e e n etc. d i e juist d e stabiele, niet-eolis c h e fasen representeren. M a a r niem a n d weet of tijdens d e g e h e l e of slechts d e l e n v a n d e t u s s e n l i g g e n d e p e r i o d e n (zoals het O u d e - e n d e J o n g e - D r y a s stadiaal) w i n d w e r k i n g actief was. Mogelijk dat in d e toekomst d o o r verfijning van de methoden van thermo- e n o p t i s c h e l u m i n e s c e n t i e d a teringen v a n d e windafzettingen zelf hierin v o o r u i t g a n g g e b o e k t kan word e n (zie b.v. Dijkmans, 1990; D i j k m a n s et a l . , 1992; Kolstrup et al., 1990). O n d a n k s vele, n o g resterende m e t h o d o l o g i s c h e p r o b l e m e n lijken d e eerste, o n langs gepubliceerde dateringen van d e k z a n d e n v a n het L a a t - G l a c i a a l e n L a a t - H o l o c e n e stuifzanden veelbelovend. Conclusies a. Periodiek d r o o g v a l l e n d e d e l e n van riviervlakten, z o w e l van v l e c h t e n d e als van sterk m i g r e r e n d e , m e a n d e r e n d e rivieren, v o r m e n veelal d e b r o n v a n eolisch s e d i m e n t . Dit vindt vooral plaats in d e p e r i o d e n a d e 'break-up' v a n het rivierijs e n d e h i e r m e e s a m e n h a n g e n d e h o g e afvoeren. H i e r o p v o l g e n d neemt d e afvoer namelijk meestal s n e l af e n d r o g e n d e zojuist afgezette riviersedim e n t e n op, w a a r d o o r z e d o o r d e w i n d o p g e n o m e n k u n n e n w o r d e n . In w i n d afwaartse richting vanaf d e b r o n wordt vaak e e n o p e e n v o l g i n g v a n grof- e n fijnzandige fluvio-eolische z a n d e n , o v e r w e g e n d fijnzandige ' d e k z a n d ' a c h tige pakketten e n v e r v o l g e n s z a n d i g e e n pure loessafzettingen aangetroffen. D u i n v o r m e n ontstaan d a a r w a a r het z a n d in b e s t a a n d e vegetatie vastloopt e n b o v e n d i e n per tijdseenheid relatief grote h o e v e e l h e d e n z a n d voor w i n d transport b e s c h i k b a a r zijn. b. D e d u i n v o r m e n die in p e r i g l a c i a l e g e b i e d e n v o o r k o m e n lijken in prac-

tisch alle o p z i c h t e n o p hun soortgenoten in w a r m - a r i d e g e b i e d e n ; z o w e l transversale e n longitudinale d u i n e n k o m e n voor, evenals p a r a b o o l d u i n e n en barchaanachtige vormen. Permafrost speelt hierbij g e e n belangrijke rol. Welk type d u i n o p e e n b e p a a l d e plaats tot ontwikkeling komt is, net z o a l s in ' w a r m e woestijnen', afhankelijk van d e b o d e m r u w h e i d (incl. d e vegetatie), het w i n d - e n n e e r s l a g r e g i m e e n d e bes c h i k b a a r h e i d v a n veel of w e i n i g sediment. D e laatste factor lijkt o o k v a n b e l a n g te zijn voor d e ontwikkeling v a n d u i n resp. d e k z a n d v o r m e n , m a a r k o u d e geb i e d e n w a a r thans o p grote s c h a a l d e k z a n d v o r m i n g plaatsvindt zijn n o g niet g o e d o n d e r z o c h t . c. Afhankelijk v a n w i n d - e n s n e e u w r e g i m e kan windtransport gedurende het hele jaar, vooral g e d u r e n d e d e zomer (continue s n e e u w b e d e k k i n g in d e winter), of vooral g e d u r e n d e d e winter (te nat o p p e r v l a k in d e zomer) optred e n . N i v e o - e o l i s c h e verschijnselen kom e n v e e l v u l d i g voor, m a a r structuren die wijzen o p denivatie blijven z e l d e n b e w a a r d in het s e d i m e n t , e n d a n n o g e e r d e r in d u i n z a n d e n d a n in d e k z a n d e n . Het is onjuist te b e w e r e n dat e e n fijne al d a n niet horizontale g e l a a g d heid o p z i c h , of het v o o r k o m e n van geh o m o g e n i s e e r d e z a n d p a k k e t t e n wijst o p niveo-eolische activiteit. Bij d e n i v a tie ontstaan juist lokale verstoringen (breukjes, scheurtjes, d e p r e s s i e s etc.) in d e e o l i s c h e g e l a a g d h e i d . d. D e m a t e r i a a l e i g e n s c h a p p e n (textuur, mineraalinhoud) van windafzetting e n in ' k o u d e woestijnen' zijn net z o a l s in g e m a t i g d e streken e n w a r m e g e b i e d e n primair afhankelijk v a n d e a a r d van het herkomstmateriaal e n in tweed e instantie v a n d e a a r d e n intensiteit van het t r a n s p o r t m e c h a n i s m e . D e betekenis v a n p e r i g l a c i a l e verschijnselen in windafzettingen is r e e d s v e e l v u l d i g d o o r a n d e r e n b e n a d r u k t (vergl. V a n denberghe, 1991a e n b; Kozarski, 1991). Toekomstig o n d e r z o e k Toekomstig o n d e r z o e k zal vooral gericht m o e t e n zijn o p verduidelijking v a n d e v o l g e n d e v r a a g p u n t e n , die in d e l o o p van het o n d e r z o e k naar voren zijn g e k o m e n en die nog onvoldoende onderzocht konden worden: a. O n d e r w e l k e c o n d i t i e s vindt thans in delen van d e Alaskan Arctic Coastal Plain ( N o o r d - A l a s k a ) ' d e k z a n d ' s e d i mentatie plaats, inclusief d e v o r m i n g van grote p a r a b o o l v o r m i g e d e k z a n d r u g g e n v a n g e r i n g e hoogte? b. Welke factoren van b o d e m r u w h e i d e n w i n d - e n n e e r s l a g r e g i m e in (semi)aride p e r i g l a c i a l e g e b i e d e n b e p a len in detail het p r o c e s v a n duin-,

d e k z a n d - e n l o e s s v o r m i n g ? . Hiervoor zullen m e e t c a m p a g n e s , o o k in d e winter, uitgevoerd m o e t e n w o r d e n . c. Welke relaties b e s t a a n er tussen het o p t r e d e n v a n fasen v a n windtransport e n -sedimentatie e n d e vegetatieontwikkeling o n d e r invloed van het klimaat?; b.v. in e e n r a n d g l a c i a a l - g e b i e d nabij Stfndre Str0mfjord. d. K u n n e n d e (stadiale?) fasen v a n eolis c h e sedimentatie g e d u r e n d e het W e i c h s e l i e n in N o o r d w e s t - E u r o p a ges y n c h r o n i s e e r d w o r d e n , b.v. d o o r middel v a n thermo- of o p t i s c h e luminescentie d a t e r i n g e n v a n z a n d ? Verantwoording D e z e publicatie is in belangrijke mate g e b a s e e r d o p d e dissertaties van Dr. J.W.A. D i j k m a n s en Dr.l.l.Y.Castel ( R U U ) , w a a r v a n d e auteur d a n k b a a r g e b r u i k heeft g e m a a k t . D e auteur is tev e n s d a n k v e r s c h u l d i g d a a n Drs. R. Isarin ( R U U ) voor het verrichten v a n literatuuronderzoek e n het vervaardig e n v a n e n k e l e figuren. Summary The areal extent, geomorphology, sediment attributes, litho- and chronostratigraphy of the large Weichselian and Holocene 'sand belt' in the Northwestern and Central European lowlands have often been subject of research. However, the climatic conditions under which transport and sedimentation took place, the influence of permafrost and vegetation on form development, and the character of the most-probable fluvial source areas are difficult to reconstruct on the basis of the resultant form and sediment characteristics alone. Therefore comparative studies on eolian processes have been carried out in dune and cover sand areas in Northwestern Alaska and Western Greenland, where present-day (periglacial) environmental conditions approach those prevailing during the Weichselian in Northwestern Europe. A d r e s van de auteur: Vakgroep Fysische Geografie Rijksuniversiteit Utrecht P o s t b u s 80.115 3 5 0 8 T C Utrecht

Literatuur Castel, I.I.Y., Fanta, J. & E.A.Koster 1983. De Vallei van de Leuvenumse Beek (Noordwestelijke Veluwe) Een fysisch-geografische streekbeschrijving. Geogr. Tijds. 17, 85-104. Wet. M e d . K.N.N.V. 159, pp.55.


91

Castel, I.I.Y.. Koster, E . A . & R.T.SIotboom 1989. Morphogenetic aspects and age of late Holocene eolian drift sands in Northwest Europe. Zeits. f. G e o m . 33, 1-26.

Koster, E . A . 1982. Terminology and lithostratigraphic division of (surficial) sandy eolian deposits in The Netherlands: an evaluation. Geol. & Mijnb. 61, 121-129.

Castel, I.I.Y. 1991. Late Holocene eolian drift sands in Drenthe (The Netherlands). Diss.Utrecht, Ned.Geogr.Studies 133. pp.156.

Koster. E.A. 1988a. Ancient and modern cold-climate aeolian sand deposition: a review. Journ. of Quat. Science 3, 69-83.

Dijkmans, J.W.A., Koster, E.A., Galloway, J.P & W.G.Mook 1986. Characteristics and origin of calcretes in a subarctic environment, Great Kobuk Sand Dunes, Northwestern Alaska. U.S.A. Arctic and Alpine Res. 18, 377-387. Dijkmans. J.W.A. & E . A . Koster 1987. Eolische verschijnselen in (actuele) periglaciale milieus. Eerste resultaten van onderzoek in Subarctisch Noordwest Alaska. Geogr. Tijds. 21. 152-167. Dijkmans, J.W.A. 1990. Aspects of geomorphology and thermolummescence dating of cold-climate eolian sands. Diss. Utrecht. N e d . Geogr. Studies 111. pp. 250. Dijkmans, J.W.A. & E.A.Koster 1990. Morphological development of dunes in a subarctic environment, Central Kobuk Valley. Northwestern Alaska. Geogr. Annaler 72A. 93-109. Dijkmans, J.W.A., Van Mourik, J . M . & A G . Wmtle 1992. Thermoluminescence dating of aeolian sands from polycyclic soil profiles in the southern Netherlands. Quat. Science Reviews 11, 85-92. Kolstrup. E . . Grun, R., Mejdahl, V , Packman, S . C & A . G . Wintle 1990. Stratigraphy and thermoluminescence dating of Late Glacial cover sand in Denmark. Journ. of Quat. Science 5. 207-224. Koster. E.A. 1978. De stuifzanden van deVeluwe; een fysisch-geografische studie. Diss. A m sterdam. Publ. Fys. Geogr. en Bodemk. Lab. 27. pp. 195.

Koster. E.A. 1988b. Eolian processes and deposits. In: Dietvorst. A . G . J . & F.J.P.M. Kwaad (eds.) Geographical research in The Netherlands 1978-1987. N e d . Geogr. Studies 64. 101-111. Koster, E.A. & J.W.A.Dijkmans 1988. Niveo-aeolian deposits and denivation forms with special reference to the Great Kobuk Sand Dunes. Northwestern Alaska. Earth Surf. Proc. and Landforms 13. 153-170. Koster, E.A., Castel, I.I.Y. & R . L . N a p (in druk) Genesis and sedimentary structures of late Holocene aeolian drift sands in Northwest Europe. In: Pye. K. (ed.) The dynamics and environmental context of aeolian sedimentary systems. Geol. Soc. Spec.Publ.. London. Kozarski. S. (ed.) 1991. Late Vistulian (=Weichselian)and Holocene aeolian phenomena in Central a n d Northern Europe. Zeits. f. G e o m . Supplementband 90. pp.207. Kutzbach. J . E . & H . E . Wright 1985. Simulation of the climate of 18,000 years B P : Results for the North American/North Atlantic/European sector and comparison with the geologic /record of North America. Quat. Science Rev. 4. 147-187. Lea. P D . & C F . Waythomas 1990. Late-Pleistocene eolian sand sheets in Alaska. Quat. Res. 34. 269-281. Lewkowicz. A . G . 1991. Observations of aeolian transport and niveo-aeolian deposition at three lowland sites. Canadian Arctic Archipelago. Permafrost and Periglacial Processes 2, 197-210.

M c K e n n a Neuman, C . 1990. Observations of winter aeolian transport and niveo-aeolian deposition at Crater Lake, Pangnirtung Pass. N.W.T.. Canada. Permafrost and Periglacial Processes 1. 235-247. Nowaczyk, B. 1976. Eolian cover sands in Central-West Poland. Quaestiones Geographic a 3. 57-77. Pye. K. & H.Tsoar 1990. Aeolian sand and sand dunes. C h a p m a n & Hall. pp. 396. Pyritz, E. 1972. B i n n e n d ü n e n und Flugsandebenen im Niedersachsischen Tiefland. Göttinger Geogr. Abhandl. 61, pp. 153. Ruegg, G . H . J . 1983. Periglacial eolian evenly laminated sandy deposits in the Late Pleistocene of NW Europe, a facies unrecorded in modern sedimentological handbooks. In: Brookfield. M . E . &T.S. Ahlbrandt(eds.) Eolian sediments and processes. Elsevier, 455-482. Schwan. J. 1988. Sedimentology of coversands in Northwestern Europe. Diss.Amsterdam, Sed.Geology 49 (1986), 73-108; 52 (1987), 273-298: 55 (1988), 197-232. Vandenberghe. J. 1991a. Changing conditions of aeolian sand deposition during the last deglaciation period. In: Kozarski, S. (ed.) Late Vistulian (=Weichselian and Holocene aeolian phenomena in Central and Northern Europe. Zeits. f. G e o m . Supplementband 90. 193-207. Vandenberghe. J. 1991b. Excursion guide Symposium periglacial environments in relation to climatic change. Vrije Universiteit, Amsterdam, pp. 171. Van Geel, B., Coope, G.R. & T. Van der Hammen 1989. Palaeoecology and stratigraphy of the Lateglacial type section at Usselo (The Netherlands. Review of Palaeobotany and Palynology 60, 25-129. Van Mourik. J . M . (red.) 1988. Landschap in beweging. Ontwikkeling en bewoning van een stuifzandgebied in de Kempen. N e d . Geogr. Studies 74, pp. 191.

Een geologische gids voor Drenthe B e g i n juli v e r s c h e e n 'In d e B o d e m v a n

Het

Drenthe. G e o l o g i s c h e g i d s met excur-

twaalftal s p e c i a l i s t e n in d e d i v e r s e vak-

o p g i r o n u m m e r 1723729 t.n.v. L i n g u a

sies', 2 8 6 pp., m e e r d a n 8 0 foto's waar-

g e b i e d e n , o.a. w e r k z a a m bij d e

Terrae, P o s t b u s 3697, A m s t e r d a m , o n -

van

Geologische

2 0 in kleur. Het b o e k bestaat uit

boek werd geschreven door een

Dienst,

de

Rijks

Universiteit

d r i e d e l e n . In het eerste e n m e e s t o m -

van

vangrijke g e d e e l t e wordt d e g e o l o g i -

s e u m . Er is g e t r a c h t d e h u i d i g e k e n n i s

s c h e g e s c h i e d e n i s van Drenthe g e d u -

en

r e n d e d e a f g e l o p e n 3 0 0 miljoen jaar

verschillende onderwerpen

chronologisch

lijk te m a k e n v o o r e e n groter p u b l i e k ,

beschreven.

In

het

Amsterdam en moderne

het

Drents M u -

ontwikkelingen van

de

toeganke-

t w e e d e deel w o r d e n e e n aantal thema-

m a a r er is niet n a g e l a t e n hier e n d a a r

t i s c h e o n d e r w e r p e n b e h a n d e l d , waar-

wat d i e p e r te g r a v e n , z o d a t o o k

onder

ingewijden

ren

en

zwerfstenen,

fossiele z o o g d i e -

prehistorische

overblijfselen.

Het d e r d e d e e l omvat b e s c h r i j v i n g e n

aan

hun trekken

de

kunnen

komen. D e winkelprijs is fl. 39,50. L e d e n v a n d e

v a n vier e x c u r s i e s in v e r s c h i l l e n d e de-

N G V k u n n e n het b o e k o o k direkt bij d e

len v a n Drenthe.

uitgever

92


bestellen

door

overmaking

van fl. 35,00 (inclusief

verzendkosten)

d e r v e r m e l d i n g v a n ' B o e k Drenthe'.

Duin- en dekzandvorming in 'koude woestijnen'

Recommend Documents