Roestig land. De Wijstgronden

Transcriptie

1 Roestig land De Wijstgronden Verslag van de lezing en excursie van Professor R. T. van Balen en Nico Ettema voor de Werkgroep Geologie en Landschap. Bedafse Bergen, Uden uur. Een mooie herfstdag. Verslag: Jan Nillesen. Bedafse bergen, Uden 12 okt W.G.L.. Bedafse bergen, Uden 12 okt 2013 WGL>1

2 Peelrandbreukzone De aardkorst in de Peel beweegt uiteen 5 7 West-Europees slenken systeem 8 Afschuiving 12 De opening van de Roerdalslenk 14 Wijst 16 De hydrogeologie van de peelrandbreuk 20 De Flora 23 Roestig land Het kraakheldere water wordt veroorzaakt doordat het ijzer fosfaat neerslaat. Dit leidt tot extreme voedselarmoede voor de plantengroei, inclusief de algen. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 2

3 De vegetatie in de waterlens 25 Vegetatie in de kwelzone 28 Bosvegetatie in de kwelzone 31 Pluimzegge associatie 32 De vegetatie in het inzijgingsgebied 33 Kamgrasweide 34 Het zijn bacteriekolonies van Gallionella Ferroginosis die de bruine neerslag vormen Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 3

4 Associatie van Gewone engelwortel en Moeraszegge in de kwelzone Plaatsen met afstromend kwelwater 35 Nat kwelgrasland 37 Een aardbevinggenerator 42 IJzerhuidjes rond de zandkorrels 44 Moneren in sloten 45 Gallionella Ferroginosis 47 Irisering 52 Interferentie 54 Kleurenschifting 54 Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 4

5 De Peelrandbreukzone De Peelrandbreukzone is in het landschap herkenbaar van Roermond tot aan Oss, en vormt de noordelijke begrenzing van de Roerdalslenk. De breukzone bestaat uit meerdere breuken die zich vertakken door het landschap. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 5

6 Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 6

7 Ten westen van Uden is één van deze vertakkingen, de Peelrandbreuk, uitzonderlijk mooi zichtbaar. De breuken veroorzaken bijzondere hydrologische omstandigheden waardoor op sommige plaatsen de hogere delen in het landschap moerassig zijn door kwel van ijzerhoudend grondwater. Deze moerassige landschappen heten wijstgronden. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 7

8 De Aardkorst in de peel beweegt uiteen Op bijgaand kaartjes is het uit elkaar bewegen van de West- Europese aardkorst verduidelijkt. Hierdoor komen er in Limburg en Noord-Brabant een aantal breuken in de ondergrond voor waarlangs een deel van de aardkorst wegzakt. Zie:[afb. bladz 11] Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 8

9 Tegelijkertijd komen de randgebieden een beetje omhoog. Het dalende deel heet de Roerdalslenk, de omhoogkomende delen worden het Kempen Blok [in het zuiden] en het Peel Blok [in het noorden] genoemd. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 9

10 Limburg en Noord-Brabant worden door het uit elkaar bewegen van de Roerdalslenk langzaam maar zeker groter! Hoewel de Roerdalslenk tijdens de daling is opgevuld met sediment en het Peel Blok tegelijkertijd werd geërodeerd, is bij Uden de Peelrandbreuk, die beide scheidt, toch goed te herkennen in het landschap. Dat komt voornamelijk doordat hier de Roerdalslenk het meest gedaald is. De afzettingen in de slenk zijn hier dan ook het dikst. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 10

11 De Peelrandbreukzone ontstond in het Laat- Paleozoïcum of eerder, en heeft tijdens zijn geschiedenis voortdurend een zone gevormd waarlangs stukken aardkorst langs elkaar heen bewogen, maar telkens op een andere manier Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 11

12 Dit verklaart ook de huidige variabele expressie van de breuk aan het oppervlak. Door de vele bewegingen is de vorm van de breukzone heel erg complex geworden. Afschuiving Sinds het Mioceen beweegt de breukzone als afschuiving. De breuken bewegen vandaag de dag nog steeds. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 12

13 De verticale bewegingen zijn meetbaar met behulp van geodetische waterpasmetingen. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 13

14 De aardbevingen in en rondom de slenk, zoals die van Uden in 1932 en die van Roermond in 1992, hebben overigens geen direct verband met de terreintreden langs het traject van de breuken. De aardbevingshaarden zijn te diep (10-18 km), en de aardbevingen vinden te weinig plaats om het continu kruipende bewegen van de breuken te kunnen verklaren. De Oorzaak van de opening van de Roerdalslenk vanaf het Mioceen Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 14

15 De Peelrandbreukzone beweegt grotendeels geleidelijk. Dit weten we dankzij geologisch onderzoek aan sleuven die elders in Nederland en België door de breuken gegraven zijn, en dankzij onderzoek aan de sedimentopvulling van de slenk. En, ook niet onbelangrijk, tijdens beide grote aardbevingen vond er geen breukbeweging aan het oppervlak plaats, de terreintreden werden niet groter! De oorzaak van het openen van de Roerdalslenk vanaf het Mioceen, en daarmee de geologisch recente verplaatsingen langs de breuken, is het noordwestelijke bewegen van Italië, het laatste stadium van de vorming van de Alpen. Samendrukking in noordwestelijke richting heeft tot gevolg dat de aardkorst uit elkaar beweegt in de richting er loodrecht op. Hierdoor is de slenk open gegaan via afschuivingen langs breuken. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 15

16 Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 16

17 Wijst Op veel plaatsen langs breuken van de Peelrandbreukzone zijn de hoge delen in het landschap vochtig of moerassig, terwijl de aangrenzende lage delen juist droog zijn. Dit vreemde verschijnsel wordt verklaard door het opwellen van grondwater langs de breuken. Grondwater stroomt niet alleen van hoog naar laag door de ondergrond, maar kiest dus ook een pad over het landoppervlak. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 17

18 Dit betekent dat de breuk minder goed grondwater doorlaat dan de omringende ondergrond. Dit wordt veroorzaakt door een combinatie van factoren. Ten eerste is de diepe ondergrond van het Peel Blok slecht waterdoorlatend (Miocene fijne zanden] waardoor zeer diepe ondergrondse afvoer van het grondwater wordt bemoeilijkt. Verder zijn de breuken slecht waterdoorlatend dankzij de plastische versmering van klei langs het breukvlak. Deze klei zit buiten de breuk in min of meer horizontale lagen in het watervoerende pakket (grove afzettingen van Rijn en Maas), maar bij het verplaatsen langs de breuk vormen ze min of meer continue, uitgerekte lagen langs de breuken (zand breekt daarentegen wel). Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 18

19 Aangezien klei slecht water doorlaat, wordt hierdoor ook de breuk slecht waterdoorlatend in horizontale richting. Ook de verstoring van grind- en zandkorreloriëntaties door het verschuiven van de ondergrond verslechtert de horizontale waterdoorlaatbaarheid. Bij de breuk zijn de langste assen van de korrels parallel aan het breukvlak komen te liggen, waardoor de horizontale doorlaatbaarheid van het watervoerende pakket daar afgenomen is. Daarnaast is er ook nog een geometrisch effect: juist ter plaatse van de breuk is er sprake van een afname van de dikte van de watervoerende laag. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 19

20 De Hydrogeologie van de Peelrandbreuk. Regenwater dat terecht komt op het Peel Blok, infiltreert eerst de fijne zanden die tijdens de laatste ijstijd zijn neergelegd (dekzanden), en vervolgens de grove zanden en grinden die afgezet zijn door Rijn en Maas (het watervoerende pakket). De Miocene fijne zanden zijn zeer slecht waterdoorlatend en vormen daarom de hydrologische basis. Ter hoogte van de breuk is het watervoerende pakket dunner (geometrisch effect), zijn kleilagen uit het watervoerende pakket versmeerd langs de breuk, en is de dankzij beweging de oriëntatie van de korrels in het watervoerende pakket parallel aan het breukvlak komen te liggen. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 20

21 Al deze effecten dragen bij aan een vermindering van de horizontale doorlaatbaarheid in het watervoerende pakket ter plekke van de breuk. Door de neerslag van geoxideerd ijzer uit omhoog kwellend water ontstaan er ijzeroerbanken die het sediment verkitten, waardoor de doorlaatbaarheid nog verder af neemt. Dit alles zorgt er voor dat er langs de breuken kwelzones ontstaan, zodat water daar via het landoppervlak de breuk kan passeren. Het van diep komende water bevat opgelost gereduceerd ijzer (afkomstig uit de Stramproy en Waalre formaties), dat nabij het aardoppervlak reageert met zuurstof uit de lucht, waardoor roest neerslaat langs het breukvlak. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 21

22 Drassig wijstlandschap op het hoge deel langs de Peelrandbreuk ten westen van Uden Dit versterkt nog eens de slechte waterdoorlaatbaarheid van de breuk. Het ijzeroxide slaat namelijk neer in de porieruimten van het sediment, en vormt zo dikke ondoorlatende ijzeroerbanken. Het opwellende water bevat naast ijzeroxide ook nikkel en sulfaat, en het is een paar graden warmer dan het ondiepe grondwater. Ook de warmte wordt meegevoerd uit de diepte Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 22

23 De Flora De flora van de Wijstgronden wordt bepaald door de bijzondere bodemsituatie en de daarmee samenhangende waterhuishouding. Het grondwater [een mengsel van regenwater en kwelwater] is licht zuur tot basisch en matig voedselrijk en zit niet diep in de bodem; het stijgt en daalt afhankelijk van de natte en droge periodes. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 23

24 Waar het aan de oppervlakte komt, ook in en langs de sloten in de regenwater lens, krijgt het, door oxidatie van ijzer in het kwelwater, de karakteristieke bruine kleur. De regenwaterlens die wij bezochten heeft een licht zuur en voedselarm gehalte. Het boven de breuk uittredende kwelwater zijgt beneden de breuk in en vormt slechts bij grote hoeveelheden regenwater plassen in de droge graslanden. Dit kwelwater is matig voedselrijk en draagt bij aan de scherpe grens in de vegetatie op de helling. Grasland in de regenwaterlens. Kwelrijk grasland Droog grasland Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 24

25 De vegetatie in de waterlens We bezochten een regenwaterlens. Het regenwater zakt er de bodem in tot op de grondwaterspiegel. De bodem die door regenwater is doortrokken, wordt regenwaterlens genoemd. Deze regenwaterlens is een dunne laag voedselarm en licht zuur water, die zich door het stijgen en dalen van de grondwaterspiegel mengt met het voedselrijkere en licht zure grondwater. Dit zijn de ideale hydrologische omstandigheden voor blauwgrasland. Nico Ettema vertelde dat dat type grasland met Spaanse ruiter was verdwenen. De kenmerkende soorten zochten we tevergeefs. Tormentil was er nog wel. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 25

26 Oorzaak van de verdwijning is de ruilverkaveling, die tot sterke verdroging heeft geleid. Na het plaatsen van enkele stuwen is de waterhuishouding verbeterd en is er enig herstel opgetreden, maar de kenmerkende soorten zijn niet teruggekomen. Mogelijke reden hiervan is de verrijking door fosfaat en stikstof, die de groei en concurrentiekracht van de huidige vegetatie bevoordeelde. In de regenwaterlens vinden we het verbond van Zwarte zegge met de associatie van Moerasstruisgras en Zompzegge. We ontdekten Moerasstruisgras, Zwarte zegge, Sterzegge en Wateraardbei. Opvallende begeleiders zijn Moeraseppe en Moerasviooltje. Moerasviooltje is een zuurindicator. Door de half open en natte bodem is het hier op zijn plaats. Moeraskartelblad is hier onlangs verschenen. Het is een halfparasiet die op grassen leeft. Ze is door maaimachines overgebracht. Zijn aanwezigheid duidt op een voedselarmer worden van de bodem. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 26

27 De regenwaterlens strekt zich ook uit over het bosgebied en daar treedt een eigen bosgemeenschap op: het Zompzegge- Berkenbroek. Kenmerkende soorten die we er zien zijn: Zachte berk, Sporkehout, Zompzegge en Gewoon sterrenmos. De leeftijdsopbouw van het berkenbos is zeer gevarieerd. Oude bomen vallen om en jonge krijgen ruimte. Er is sprake van natuurlijke bosverjonging. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 27

28 Het Berkenbroekbos wordt begeleid door wilgenbroekstruweel: de associatie van geoorde wilg. Deze plantengemeenschap is kenmerkend voor zure voedselarme omstandigheden zoals in het gebied van de regenlens. De vegetatie in de kwelzone De graslanden die onder invloed van kwelwater staan, zijn matig voedselrijk en herbergen meerdere gemeenschappen van het Dotterbloemverbond. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 28

29 Op voedselarmere bodem groeit de Veldrusassociatie. Ze sluit aan bij de vegetatie in de regenwaterlens. Kenmerkende soorten zijn Veldrus, Echte koekoeksbloem, Gewone engelwortel, Kale jonker, Lidrus, Moerasrolklaver en Moeraswalstro. Doordat de kwel omhoog komt en glauconietzanden uit het Mioceen passeert is het sterk ijzerhoudend Kenmerkende soorten zijn Adderwortel en Moerasstreepzaad. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 29

30 Als derde gemeenschap van het Dotterbloemverbond groeit er de associatie van Boterbloem en Waterkruiskruid. Ze wordt gekenmerkt door Dotterbloem, Echte koekoeksbloem, Egelboterbloem en Moerasrolklaver. Vlak langs de breuk komt kalkrijke kwel aan de oppervlakte en hier hebben zich enkele soorten van het kalkgrasland gevestigd. Kleine bevernel en Rond boogsterrenmos. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 30

31 Het voorkomen van kalkgraslandplanten is heel bijzonder op de Pleistocene zandgronden en onderscheidt wijstvegetatie van overige kwelflora. De Bosvegetatie in de kwelzone In de kwelzone groeit het Elzenzegge-Elzenbroekbos. De kenmerkende soorten zijn Zwarte els, Elzenzegge, Zwarte bes, Gele lis en gewoon sterrenmos. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 31

32 De Pluimzegge-associatie In het Elzenzegge-Elzenbroek groeit de Pluimzegge-associatie. Kenmerkende soorten zijn Pluimzegge, Moeraswalstro, Melkeppe, De begeleidende soorten zijn: Hoge cyperzegge, Koninginnekruid, Wolfspoot, Watermunt, Riet en Blauw glidkruid. In het drogere deel van het gebied komt het Vogelkers-Essenbos voor. Kenmerkende soorten van dit bostype zijn: Es, Vogelkers, Grote muur, Hazelaar, Klimop, Salomonszegel en Schaduwgras. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 32

33 Er zijn ook een aantal soorten differentiërend t.o.v. Elzenbroekbos: Zoet kers, Aalbes, Eenstijlige meidoorn, Gewone vlier, Speenkruid, Grote brandnetel en Look zonder look Gehydrateerd ijzerhydroxide De vegetatie in het inzijgingsgebied Het boven de breuk uittredende kwelwater zijgt onder de breuk direct weer in de bodem en zorgt daar voor een voedselrijke situatie die verder van de breuk weer afneemt. Hier voelt de Glanshaverassociatie zich thuis. Kenmerkende soorten die we daar aantreffen zijn Glanshaver, Kropaar, Fluitenkruid, Gewone berenklauw, Grote bevernel, Knoopkruid, Scherpe boterbloem, Gewoon biggenkruid, Grote vossenstaart en Kraailook. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 33

34 Kamgrasweide Hoe verder we van de breuk komen, des te minder overstromend water inzijgt en hoe zuurder en voedselarmer de bodem blijft. Dit gebied wordt begraasd We staan dan op de overgang naar de Kamgrasweide. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 34

35 Kenmerkende soorten zijn Kamgras, Engels raaigras en Madeliefje. De Kamgrasweide heeft vele soorten gemeen met de Glanshaverassociatie. Het ontbreken van de grote schermbloemigen als Gewone berenklauw, Fluitenkruid en Grote bevernel maakt het onderscheid duidelijk. Plaatsen met afstromend kwelwater Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 35

36 Op de plaatsen op de helling waar bronnen aanwezig zijn stroomt over brede delen kwelwater naar beneden. Op deze plekken herkennen we kenmerkende planten: Bittere veldkers, Moerasmuur, Lippenmos en Beekstaartjesmos. Chiloscyphus polyanthos groeit hier in permanent natte plaatsen met een vrij constante waterlijn van matig voedselrijk water. Op de grens van nat en droog groeien de donkergroene matjes op licht rottend organisch materiaal zoals bladafval of op elzenwortels. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 36

37 Natte kwelgraslanden Langs de sloten en de natte kwelgraslanden herkennen we beeldbepalende plantensoorten van de associatie van Moerasspirea en Valeriaan. Kenmerkende soorten: Moerasspirea, Echte valeriaan, Grote wederik, Poelruit, Koninginnekruid, Gewone engelwortel, Kale jonker, Kattenstaart en Lange ereprijs. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 37

38 Het Moeraskartelblad en het Moerasviooltje, die zich in de door regenwater gedomineerde graslanden ophouden. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 38

39 Adderwortel, Moerasstreepzaad en Bittere veldkers groeien in het het kwelgebied. De Kleine bevernel en Rond boogsterrenmos bevindenie zich in de kalkgraslandvegetatie vlak langs de breuk. Ook de bosgemeenschappen worden door het kwelwater bepaald, en groeien in stroken parallel aan de breuk. In het kwelwater groeit het Elzenbroekbos. Op iets drogere delen staat Vogelkers Essen en in het regenwatergebied bevindt zich het Berkenbroekbos Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 39

40 Het verschil in begroeiing wordt veroorzaakt door de variabele samenstelling van het water: Het kwelwater dat dicht bij de breuk naar het oppervlak komt is matig voedselrijk en zit vol ijzer en soms ook kalk, dat het water onderweg uit de gesteentepakketten heeft opgenomen. Op de Peelhorst iets verder van de breuk bevat de grond met name voedselarm regenwater. En in de slenk, naast de breuk, sijpelt een deel van het kwelwater dat in de horst omhoog is gekomen weer terug in de bodem. Hier vinden we een voedselrijke situatie, die verder van de breuk weer afneemt. Vlak boven de breuk groeien veel biezen en zeggen en in een scherpe grens direct onder de breuk staat een voedselrijk grasland met hoge kruiden als Fluitenkruid en Berenklauw. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 40

41 Wie de breuken in het landschap wil opsporen kan dus op de planten letten, Maar je kan ook s winters komen kijken. Het kalkrijke kwelwater vriest dan op langs de breuk. Opgevroren kwel markeert de bovengrens van de Peelrandbreuk. De Peelrandbreuk vormt dus voor water en planten een grens in het landschap. En hoe zit het met de dieren? Bijzondere bewoners van de natte gebieden zijn de Ondergrondse woelmuis en Woelrat, samen met hun natuurlijke vijand de Hermelijn. In mei vliegt het Oranjetipje rond, een fraai dagvlindertje dat haar eitjes afzet op de talrijke pinksterbloemen. Er broeden 50 soorten vogels, waaronder de Bosrietzanger en de Kleine karekiet. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 41

42 De Peelrandbreuk: Aardbevingengenerator Naast een belangrijk element in het landschap is de Peelrandbreuk ook de veroorzaker van de grootste aardbevingen die in Nederland ooit geregistreerd zijn. Op 13 april 1992 vond in Roermond een aardbeving plaats met een magnitude van 5,8 op de Schaal van Richter voor Nederlandse begrippen ongekend zwaar. Op 20 november 1932 schudde Uden op zijn grondvesten, door een beving met magnitude 5,0. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 42

43 Ijzerhuidjes rond de zandkorrels. De zandkorrels hebben inderdaad huidjes van ijzer en een pietsje klei. Stelt niet veel voor, maar het zit er omheen. Hoe ze ontstaan, is ons niet echt bekend uit onderzoek. We kunnen ons voorstellen dat ze in het milieu waar dekzand wordt verwaaid ontstaan. Per slot is dat een milieu met afwisseling van dooi en vorst, waarbij bovendien behoorlijke uitdroging optreedt. Bekend is, dat in een dergelijk poolwoestijnmilieu eventueel zelfs een klei-inspoelingsachtige laag kan ontstaan op het grensvlak van dooi en vorst in de bodem. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 43

44 Vorming van huiden om korrels behoort o.a. tot de daar optredende processen, in het bijzonder door uitvriezen van fijne delen." Conclusie: er zit een ijzerhuidje om dekzandkorrels meteen na afzetting. Uitdroging in het poolwoestijn landschap kan er voor gezorgd hebben dat dit ijzer, samen met klei, huidjes is gaan vormen om de korrels heen. Blijft natuurlijk de vraag waar dit ijzer vandaan komt. Bedenk dan dat in het dekzandlandschap er bronnen van ijzer kunnen zijn geweest dankzij erosie van oudere bodems (Eemien of nog ouder). Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 44

45 IJzer in de Peel. De rode neerslag op de bodem is een ijzerhoudende afzetting. In de sloten op de Peelrandbreuk stroomt kwelwater rijk aan opgelost ijzer. IJzerbacteriën kwamen in actie. Moneren in sloten Moneren zijn prokaryoten, eencellige organismen zonder celkern. Hieronder is een Prokaryoot afgebeeld Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 45

46 De moneren kunnen het opgeloste tweewaardig ijzer oxideren tot driewaardig ijzer en daarvoor gebruiken zij de in het water opgeloste zuurstof. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 46

47 De bij de oxidatie vrijkomende energie dient dan voor het in stand houden van hun metabolisme en als energiebron voor de synthese van hun celmateriaal. Het ijzer in de hogere oxidatietrap geeft het ontstaan aan de bruingekleurde verbindingen op de bodem, op de planten en op alle in het water liggende voorwerpen. Kolonies van Gallionella ferroginosis vormen de bruine neerslag. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 47

48 De bacterie die dit tot stand brengt is de Gallionella ferroginosis. De bacterie is moeilijk te zien met de microscoop omdat ze altijd gehuld zit in een slijmmassa, waarin dan ook nog het bruin ijzerhydroxide gevat zit. Het zijn de bacteriekolonies, die het bruine neerslag in de sloten vormen. Op de bodem gehydrateerd ijzerhydroxide Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 48

49 Het is duidelijk dat de ijzerbacterie het zuurstofrijke oppervlak schuwt, daar wordt het opgeloste tweewaardig ijzer door een overmaat aan zuurstof al automatisch en zonder tussenkomst van bacteriën geoxideerd tot driewaardig ijzer. Hieruit volgt dus dat ijzerbacteriën steeds de bodem van de sloten opzoekt. Het is deze bacteriologische werking, die in het verleden het ontstaan gegeven heeft aan de ijzeroerbanken en broeksteen in de randgebieden van de Peel. Bijgevoegd broeksteen uit de Groespeel bij Mill In Rijkevoort, bij de Walsert en de Papenvoort werd die ijzersteen ontgonnen als bouwsteen en als ijzererts. De kerk van Boxmeer werd gebouwd op Broeksteen. Beugen was jaren bekend om zijn smeden die er muurijzers van klonken. Mineralogisch bestaat die afzetting uit Limoniet Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 49

50 Op het water drijft een filmpje van Ijzercarbonaat Op een plek met veel stilstaand ijzerhoudend water zagen we een metaalblauw vliesje op het wateroppervlak. IJzerbacteriën luidt dan vaak de identificatie. Dat kan niet want aan het oppervlak kunnen de Gallionella-bacteriën niet gedijen vermits alle tweewaarig ijzer daar al meteen tot driewaardig wordt geoxideerd door de luchtzuurstof en niet meer beschikbaar is voor de bacterie. Sneller nog dan de oxidatie is de reactie van het opgelost ijzer met koolzuur uit de lucht, er wordt ijzercarbonaat gevormd. Die stof is zeer water onoplosbaar. Ook zal dit tweewaardig ijzer reageren met de fosfaten uit het water tot ijzerfosfaat. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 50

51 We hebben hier dus een spontane afzetting van ijzercarbonaat en ijzerfosfaat. Beide producten zijn zeer onoplosbaar in water en worden afgezet. Doordat de reactie vooral aan het oppervlak plaats grijpt blijven die reactieproducten gedragen door de oppervlaktespanning als een film op het wateroppervlak. Diffractie van het licht in die mono moleculaire laag veroorzaakt regenboogkleuren. Wanneer dat gevormd ijzercarbonaat en fosfaat later afzinkt en zich mengt in het bacteriologisch gevormd ijzerhydroxide, krijgen we mengmineralen limoniet, sideriet=ijzerspaat [ijzercarbonaat] en vivianiet [ijzerfosfaat]. Het lijkt op een olielaagje. Is het echter niet Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 51

52 Waarom irisering Tekening 1 Telkenmale een straal wit licht ( samengesteld uit alle kleuren) door een media gaat met verschillende brekingsindexen zal de straal gedeeltelijk gereflekteerd en gebroken worden. De dispersie of kleurenschifting die ook hierbij optreedt, is bij een kleine brekingshoek verwaarloosbaar. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 52

53 Tekening 2 Heeft de doorzichtige laag een dikte die ongeveer gelijk is aan de golflengte van het licht (0,3-0,8 µm) ontstaat niet alleen breking maar tevens interferentie tussen de reflecterende straalgedeelten wat resulteert in kleurenschifting. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 53

54 Interferentie De twee grensvlakken, van het carbonaat, reflecteren de witte lichtstralen waardoor de lichtgolven in tegengestelde fase (golfpatroon) kunnen lopen en voor bepaalde kleuren elkaar uitdoven. De dikte van de grenslaag bepaalt de overblijvende kleur. Vermits de grenslaag, hier het carbonaat, ruw is interfereren daar tal van kleuren. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 54

55 Kleurenschifting Dit is precies wat er gebeurt in de moleculair dunne filmlaag van het ijzercarbonaat aan de oppervlakte van het kwelwater. Door de waarnemer ervaren als een iriserend oppervlak. Een fenomeen dat zich overigens ook voordoet bij glas coatings, CD-ROM, wolken enz. Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 55

56 Peelrandbreuk en Maashorst 12 okt 2013 W.G.L 56