Vulkanisme in Weibern: meer dan alleen maar tufsteen

Afbeelding 1. De natuur neemt weer bezit van de tufsteengroeven bij Weibern

Vulkanische uitbraken zijn bij Weibern echter niet alleen verantwoordelijk voor het ontstaan van tufsteen; ze hebben ook voor andere vulkanische afzettingen gezorgd. Een mooi voorbeeld van de verscheidenheid van zulke afzettingen vinden we in de groeve Sandkaul die aan het eind van de Bergstraße in die plaats ligt. Hier zien we een hoge wand met duidelijk gelaagde en verschillend gekleurde sedimenten. Deze afzettingen kunnen we in enkele hoofdgroepen onderverdelen (afbeelding 3) die we van onder naar boven (van oud naar jong) wat nader zullen bekijken. 

Afbeelding 2. Kenmerkend voor Weibern zijn de vele huizen en kerk die er van de lichtgekleurde Weiberner Tufsteen gebouwd zijn.

De onderste vier meter bestaan uit een vrij donkerbruin pakket van laagjes die door stromend water zijn afgezet. In die laagjes zitten voornamelijk stukjes puimsteen en stukjes leisteen. Die puimsteen is natuurlijk van vulkanische oorsprong. De leisteen is afkomstig van afzettingen uit het Onder-Devoon die in de ondergrond aanwezig zijn. Ze zijn tijdens een uitbarsting mee naar de oppervlakte gesleurd en aldus in een vulkanische afzetting terechtgekomen. Dat de laagjes door water zijn afgezet, wil zeggen dat ze hier niet rechtstreeks door een vulkaan zelf zijn gedeponeerd. Het gaat dus om materiaal dat na zijn afzetting door de vulkaan weer verder is getransporteerd. Door water dus. Mogelijk is dit het water van de Weiberner Bach die tegenwoordig een aantal honderd meter verder naar het westen stroomt. In dit vrij donkerbruine pakket is verder nog iets interessants te zien. Aan de linkerkant van de wand bevindt zich een vorstwig (afbeelding 5) in de afzettingen. Vorstwiggen zien er in het algemeen uit als trechtervormige (wigvormige) verticale spleten in een afzetting met daarin een opvulling die afwijkt van de afzetting zelf. Ze ontstaan als de ondergrond langdurig bevroren is. Daarom treffen we ze vaak aan in afzettingen in gebieden met permafrost of in afzettingen in gebieden die in het verleden permafrost gekend hebben. In ons deel van Europa kenden we permafrost hier tijdens de glacialen (‘ijstijden’). De vorstwig in groeve Sandkaul is tijdens zo’n glaciaal ontstaan.

Afbeelding 3. Overzicht van de afzettingen in Grube Sandkaul. Links in de afbeelding is te zien waar zich de vorstwig bevindt.

Boven het donkerbruine pakket van laagjes zit een dunne, zeer fijnkorrelige witte laag (afbeelding 4) die niet dikker dan zo’n vijf centimeter is. Ze moet zijn ontstaan in stilstaand water (bijvoorbeeld in een meer) omdat alleen daar hele kleine sedimentdeeltjes kunnen bezinken. Deze laag wijst erop dat het klimaat toen mogelijk wat warmer is geweest. 

Wat nu volgt is een wittig tot lichtgrijs laagpakket van zo’n vijf meter dikte. Deze laag bestaat uit lapillilaagjes van witte puimsteen en kleine stukjes leisteen. Deze zijn gevormd tijdens een serie van freatomagmatische erupties, ook wel hydromagmatische erupties genoemd. Zulke erupties ontstaan als grondwater of oppervlaktewater in aanraking komt met magma. Het water verdampt daarbij onmiddellijk waardoor een explosieve volumevergroting plaatsvindt. Het waterdamp-magmamengsel spat dan als het ware weg waardoor gloeiendhete drukgolven ontstaan die zich op geringe hoogte horizontaal uitbreiden. Bij die vulkanische explosies worden zowel verbrijzeld materiaal van gesteentelagen in de ondergrond als snel afgekoelde magmafragmenten vooral zijwaarts naar buiten geslingerd. Het uitgestoten materiaal kan over een gebied van meerdere vierkante kilometers verspreid worden. 

Vergelijk dit maar een beetje met de explosie die ontstaat als de vlam in de frituurpan slaat en mensen proberen die brand met water te blussen. Dan ontstaat namelijk een enorme volumevergroting als het water door het contact met het hete frituurvet onmiddellijk tot waterdamp overgaat. Brandende frituurpannen mogen dus nooit met water geblust worden want dan is de ramp niet te overzien. Opvallend in dit laagpakket is het voorkomen van een witte puimsteenband (afbeelding 4). Puimsteen ofwel bims is een vulkanisch gesteente dat heel erg poreus is. Er komen veel kleine holtes in voor. Puimsteen heeft daardoor een geringe dichtheid en is erg licht van gewicht. Puimsteen ontstaat als magma uit de vulkaan in de lucht wordt geslingerd en daar snel afkoelt. De druk van het gas erin neemt dan snel af waardoor het kleine bubbeltjes vormt die in het gesteente gevangen blijven. Meer informatie over puimsteen in de Eifel geeft de pagina vulkanische gesteenten – puimsteen (bims) die ook op deze website te vinden is. 

Afbeelding 4. De witte puimsteenband (links) en de dunne, fijnkorrelige witte laag (rechts).

Vervolgens krijgen we een meer donkergrijs tot donkerbruin laagpakket dat eveneens zo’n vijf meter dik is. Ook dit pakket bestaat uit lapillilaagjes die deze keer uit donkere basaltfragmenten en – ook weer – kleine stukjes leisteen bestaan. De leisteen is (net zoals bij het vorige laagpakket) afkomstig van afzettingen uit het Onder-Devoon die in de ondergrond aanwezig zijn. Ook hier zijn weer freatomagmatische erupties verantwoordelijk voor het ontstaan van de laagjes. De kleurverandering tussen dit laagpakket en het vorige laagpakket vindt vrij plotseling plaats waarbij het ernaar uitziet dat we niet met een onderbreking van de erupties te maken hebben. Er moet dus plotseling een verandering in de samenstelling van het magma hebben plaatsgevonden.

Afbeelding 5. De vorstwig. Vorstwiggen kunnen een behoorlijk formaat hebben. Dat is op de linker foto goed te zien.

Helemaal bovenaan vinden we een laag van ongeveer één meter dik, die er qua structuur rommelig uitziet. In deze laag komen naast hele grote brokken ook veel fijne materiaaldeeltjes voor. We hebben hier te maken met een laharafzetting (afbeelding 6). Lahars zijn vulkanische modderstromen. Ze bestaan uit een allegaartje van vulkanische producten zoals fijne as, puimsteen, grotere gestolde lavabrokken en slakken, soms vermengd met meegesleurd materiaal uit de ondergrond zoals stukken leisteen, zandsteen en dergelijke. Bij vulkanische uitbarstingen kunnen stortregens ontstaan. Deze overvloedige neerslag kan het nog losse vulkanische materiaal wegspoelen. De lahar is dan een feit. Lahars kunnen ook ontstaan door tijdens een uitbarsting smeltende sneeuw of smeltend ijs op vulkaanhellingen of als een pyroclastische stroom bij een rivier komt. 

Lahars kunnen snelheden van meer dan honderd kilometer per uur bereiken. Ze kunnen meerdere tientallen kilometers tot wel ruim honderd kilometer van de vulkaan komen. Op hun pad sleuren ze alles mee en richten ze grote vernielingen aan. Toen in 1991 de Pinatubo op de Filippijnen uitbarstte werden zelfs rotsblokken van meer dan anderhalve meter doorsnede meegesleurd. En toen in 1985 in Colombia de Nevado del Ruiz uitbarstte kwamen zo’n 25.000 mensen om het leven toen een tot acht meter hoge moddervloed de plaatsen Chinchina en Armero wegvaagde. De lahar legde toen een traject van 70 kilometer af.

Afbeelding 6. De laharafzetting was in de winter van 2005 nog goed te zien. Let op het basaltblok in de rechter foto dat de laag eronder heeft ingedeukt.

Hier bij de Sandkaul kunnen we de laharafzetting alleen maar van op afstand bekijken omdat hij zich aan de bovenkant van de wand bevindt. Bovendien is ze tegenwoordig – vooral in het groeiseizoen – nogal aan het zicht onttrokken door overhangende struiken. Wie in de Eifel een laharafzetting van dichtbij wil bekijken, zou dat in het ongeveer tien kilometer verderop gelegen Niederzissen in de Klosterstraße kunnen doen. Daar bevindt zich namelijk zo’n lahar van rond 200.000 jaar geleden. 

Voor het schrijven van dit item is (in willekeurige volgorde) gebruik gemaakt van de volgende bronnen: 

• Vulkanpark Brohltal/Laacher See van Wilhelm Meyer, 4e herziene editie, november 2002, Görres Verlag, Koblenz. 

• Vulkanisme in de Eifel van Jan en Els Weertz is een artikel uit de VulkanismeSpecial (Grondboor & Hamer, nummer 4/5, 2012) van de Nederlandse Geologische Vereniging. 

• Veelzijdigheid van het vulkanisme in de Osteifel van Jan en Els Weertz is een artikel in Grondboor & Hamer, nummer 4, 2006 van de Nederlandse Geologische Vereniging. 

• Vulkanismus van Hans-Ulrich Schmincke, 3e herziene editie, verscheen in 2010 bij de Wissenschaftliche Buchgesellschaft in Darmstadt/Primus Verlag.

• Sandkaul Grube Portz infobord bij groeve Sandkaul (situatie 30 april 2025).

Nota bene