College van de maand: Siccar point, een pointer in de geologie
Door: Iris van der Werf.
Siccar Point
Alles moet een keer voor het eerst gezien en uitgevonden worden, dat geldt ook voor de geologie. Het is misschien moeilijk in te denken, maar het echt bedrijven van geologie wordt eigenlijk nog niet eens zo heel erg lang gedaan als je het vergelijkt met bijvoorbeeld natuurkunde, wiskunde en filosofie. Toen geologie nog in de kinderschoenen stond werd het meer gezien als hobby voor rijkelui die tijd over hadden om stenen te beschrijven dan een echte studie. Dit wil echter niet zeggen dat er in die tijd geen belangrijke ontdekkingen zijn gedaan. Zo is Siccar point voor het eerst beschreven door James Hutton in 1788, een van de voorvaderen van de moderne geologie.
Bijzonder
Maar waarom is Siccar point dan zo bijzonder? Dit valt eigenlijk het beste uit te leggen aan de hand van een foto: figuur 1. Op deze foto is te zien dat Siccar point bestaat uit twee formaties gesteentelagen die een hele grote hoek met elkaar maken. De onderste gesteentelagen zijn bijna verticaal en de bovenste gesteentelagen dippen met een hoek van ongeveer 20 graden. We noemen dit verschijnsel een ‘angular unconformity ofwel hoekdiscordantie’. Het is moeilijk en eigenlijk zelfs onmogelijk om in te denken dat dit zo op een natuurlijke manier kan vormen zonder dat er drastische krachten en grote tijdsverschillen met de gesteenteformatie gepaard zijn gegaan. Hutton was de eerste die zich dit realiseerde en gebruikte samen met andere geologische locaties Siccar point als bewijs voor zijn Univormiteitstheorie. Deze theorie houdt in dat alles op de aarde, dus ook gesteente, zich moet houden aan de wetten van het universum en dat deze wetten niet veranderd zijn met de tijd maar een langzame voortdurende cyclus vormen. In ander woorden, de processen die we vandaag de dag zien gebeurden ook millennia geleden, of, om een van de beroemdste geologische zinnen ooit te quoten, “The present is the key to the past.” En ondanks dat ik deze theorie al eens in een eerder college (The big five) voor sommige verschijnsels ontkracht heb, was het een omslagpunt in de geologie en nog steeds een van de basisprincipes waarop geologen opereren, al is het niet meer in hele strikte vorm. In Hutton’s tijd was dit een zeer revolutionaire en zelfs controversiële manier van denken omdat in deze tijd de leeftijd van de aarde nog door de kerk gedicteerd was op 6000 jaar. Ondanks dat de moderne geologische tijdschaal pas veel later is geaccepteerd, was dit wel een van de eerste serieuze wetenschappelijk onderbouwde aanvallen op de leeftijd van de aarde.
Cycli
Voor Siccar point betekent dit dat er twee cycli te zien zijn. Allereerst kijken we naar de verticale gesteentelagen, deze zijn ooit horizontaal afgezet op de zeebodem tijdens het Siluur zo’n 425 miljoen jaar geleden. Het gesteente bestaat uit grauwackes. Dit is, zoals de naam doet vermoeden, een donker gekleurd sedimentair gesteente opgebouwd uit fijnkorrelig zand en zilt. Na de afzetting consolideerde het toen losse sediment. Om het gesteente verticaal te maken heeft er compressie moeten plaatsvinden met genoeg kracht om het gesteente zo te plooien dat het verticaal is komen te staan. Dit was de Caledonische orogenese die duurde van 450 tot 390 miljoen jaar gelden. Het gesteente is dus pas tijdens de orogenese afgezet. Na deze compressie moet er een periode van erosie en misschien bodemdaling hebben plaatsgevonden om de stenen genoeg af te slijten dat ze weer onder zeeniveau kwamen te liggen. Dit gebeurde toen het Caledonische gebergte ineen stortte onder zijn eigen zwaartekracht. Deze processen duurden bij elkaar zo’n 80 miljoen jaar. Eenmaal onder zeeniveau kon er nieuw sediment horizontaal worden afgezet op de toen verticale gesteentelagen, dit is de tweede cycli. De sedimenten die afgezet zijn op de eerste cyclus zijn erosieproducten van het Caladonische gebergte tijdens het Devoon en hebben een opmerkelijke rode kleur. In Europa wordt dit gesteente de oude rode zandsteen genoemd. Deze stenen hebben ook de tijd gehad om te consolideren en staan onder een lichte hoek. Ze zijn dus ook, al dan niet minder extreem, onder de invloed van tektonische compressie gedeformeerd tijdens de Variscische orogenese en het vormen van supercontinent Pangea.
Voor alle geologisch geïnteresseerden die enthousiast worden van dit stukje belangrijke geologie geschiedenis: Siccar point ligt nog steeds boven water en ziet er nog bijna hetzelfde uit als toen James Hutton het voor het eerst ontdekte. De locatie is net ten zuiden van Edinburgh, Schotland op de coördinaten 55° 55′ 55.89″ N, 2° 17′ 54.74″ W.
Bronnen
- Website over SiccarPoint.
- Archer, S. G., Underhill, J. R., & Peters, K. E. (2017). Hutton’s Great Unconformity at Siccar Point, Scotland: Where deep time was revealed and uniformitarianism conceived. AAPG Bulletin, 101(4), 571-577.
- Kerr, A. (2018). Classic Rock Tours 1. Hutton’s unconformity at Siccar Point, Scotland: A guide for visiting the shrine on the abyss of time. Geoscience Canada, 45(1), 27-42.