Wij zijn Avaloniërs

PLANEET BELGIË
Deel 1: De grote afsplitsing

De oorsprong van België – en van Noordwest-Europa – is een mysterieus continentje dat ‘Avalonië’ heet. Het begint een half miljard jaar geleden vanaf de zuidpool aan een onwaarschijnlijke odyssee. Avalonië crasht al snel met twee grotere landmassa’s. Die botsingen doen de twee gebergten ontstaan die ons land zullen tekenen: het massief van de Ardennen en dat van Brabant. Wanneer die twee oprijzen, heeft de evolutie van het leven al een kickstart gekregen. Zwemt daar onze verste gewervelde voorouder?

Reinout Verbeke

PLANEET BELGIË,
de odyssee van ons land



Onze lap grond in het hart van Europa heeft er een bewogen reis van zo’n vijfhonderd miljoen jaar op zitten. België longtemps-avant-la lettre begon rond de zuidpool, passeerde langs de evenaar en meerde – voorlopig – aan in het noordelijk halfrond.

Een reis vol dramatische botsingen. Ze hebben van ons land een geologisch eldorado gemaakt. We trekken mee met geologen, paleontologen en burgerwetenschappers, die het landschap en het leven dat er ooit in rondzwom, –kroop of –vloog reconstrueren.

Maak je klaar voor de diepste reis door ons land, in vijf delen. Dit is de eerste aflevering.

‘In één steen zit zoveel geschiedenis samengeperst.’ Geoloog Kris Piessens van het Instuut voor Natuurwetenschappen staat met zichtbaar genot naar een rotswand te turen die hij als zijn broekzak kent. ‘Ik coördineer vandaag Europese projecten over hoe je de ondergrond duurzaam beheert, maar met dit gesteente begon het voor mij. Ik bracht er zoveel van mee naar het lab, dat de promotor van mijn doctoraat er zijn tuinpad mee heeft aangelegd.’

We staan in de groeve van Thier dol Preu, een paar kilometer van Vielsalm. De schuin aflopende flank is een vreemd gezicht, bijna buitenaards: metersdikke donkerpaarse pakketten, geregeld onderbroken door felgele banden. Die zijn hier en daar een onderarm breed, maar vaker een vinger dun. De gele aders blinken in de zomerzon. Ze waren in de eerste helft van de 20ste eeuw het spreekwoordelijke goud van de dorpjes langs de Salm-rivier in de provincie Luik. ‘Deze ‘coticules’ bevatten veel microscopisch kleine ‘granaten’, dat zijn ultraharde kristalletjes’, zegt Piessens terwijl hij een gele brok opraapt en erover wrijft. ‘Je voelt ze niet, zo fijn zijn ze. De granaatjes zijn onder een uitzonderlijke druk en temperatuur gevormd. Dat heeft natuurlijke slijpstenen opgeleverd, de beste ter wereld.’

De werkplaats van Rob Celis (Ardennes-Coticules). (Sequentie: Stijn Pardon, Instituut voor Natuurwetenschappen)

De werkplaats van Rob Celis (Ardennes-Coticules). (Sequentie: Stijn Pardon, Instituut voor Natuurwetenschappen)

Familiebedrijfjes ontgonnen, slepen en polijstten het ruwe gesteente, en voerden de langwerpige blokjes uit naar de vier windstreken: van Zweden tot Congo, van de VS tot China. Klanten maakten er keuken- en scheermessen, scharen en bijlen weer vlijmscherp mee. Toen de arbeidsintensieve productie in de jaren 1950 terugviel en de meeste bedrijfjes failliet gingen, namen synthetische wetstenen de markt over.

Kris troonde me niet toevallig mee naar deze laatste actieve groeve. De gele slijpstenen zijn de stille getuigen van de meest bepalende geologische gebeurtenis voor ons gebied: 480 miljoen jaar geleden komen we los van een supercontinent op de zuidpool, Gondwana, en beginnen we onze eigen koers. Het begin van een lange en bewogen zwerftocht die zal eindigen waar we nu - voorlopig - liggen, rond vijftig graden noorderbreedte.

Startpunt: zuidpool

Zandsteengroeve van Hourt, iets boven Vielsalm. Het gesteente getuigt nog van onze periode als kustgebied aan de rand van het supercontinent Gondwana.

Zandsteengroeve van Hourt, iets boven Vielsalm. Het gesteente getuigt nog van onze periode als kustgebied aan de rand van het supercontinent Gondwana.

First things first: Gondwana? Dat is een half miljard jaar geleden een gigantische landmassa, die een vijfde van het aardoppervlak beslaat en over de geografische zuidpool gedrapeerd ligt. Het megacontinent houdt bijna de hele wereld bijeen: Afrika, Zuid-Amerika, Azië, Australië en Antarctica. Wij liggen op de noordelijke rand van Gondwana: we plakken aan het latere Mauritanië en Senegal. Je kon van Brussel naar Dakar wandelen.

Wereldbol met op de zuidpool een groot continent Gondwana, waar België onderdeel van uitmaakt. We liggen op de noordelijke rand.

540 miljoen jaar geleden: België ligt op het supercontinent Gondwana, rond de zuidpool. We plakken aan het latere Senegal en Mauritanië. (C.R. Scotese en GPlates)

540 miljoen jaar geleden: België ligt op het supercontinent Gondwana, rond de zuidpool. We plakken aan het latere Senegal en Mauritanië.

En wij zijn een kustvlakte. Dat kun je vandaag nog zien aan beige-oranje zandsteenpakketten in het Massief van Stavelot, onder meer in Grand-Halleux bij Vielsalm. Zand bestaat uit zwaardere korrels, die bij de monding onmiddellijk neerslaan. Leem- en kleideeltjes worden doorgaans verder in zee afgezet. Het materiaal is van Gondwana’s hoger gelegen gebieden via rivieren naar de kust gevloeid, en later onder druk van bovenliggende lagen versteend. De zandsteen in de buurt van Vielsalm is het alleroudste gesteente van ons land, 540 miljoen jaar oud. Ons oudste strand.

Het oudste strand van België: zandsteen dat ontstond toen materiaal van Gondwana via rivieren naar de kust werd gevoerd en later versteende. (Foto: Reinout Verbeke, Institute of Natural Sciences)

Het oudste strand van België: zandsteen dat ontstond toen materiaal van Gondwana via rivieren naar de kust werd gevoerd en later versteende. (Foto: Reinout Verbeke, Institute of Natural Sciences)

‘Mocht je daar op het strand van Gondwana hebben gestaan, en je keek landinwaarts, zou je een erg kaal landschap zien’, zegt Kris. ‘Er groeiden in de vloedlijn algaire matten maar verder kwam het leven niet. En als er aan land geen planten zijn, dan heeft de fauna er niks te zoeken. Die blijft mooi in zee.’ Op Gondwana hoorde je dus geen dierengeluiden, alleen het ruisen van de golven, klateren van rivieren, wind en opstuivend zand, en occasioneel het rommelen van een vulkaan in de verte.

Een dag duurde in het begin van het Cambrium ook maar 22 uur, omdat de aarde toen nog minder wrijving ondervond. En als je naar boven keek, zag je een angstaanjagend grote maan. Ze hing zo’n 12.000 kilometer dichter dan vandaag. De getijden op ons strand van Gondwana waren daardoor intenser, met een groter verschil tussen eb en vloed. De samenstelling van onze natuurlijke satelliet heeft trouwens veel gemeen met de buitenste lagen van de aarde. Dat komt omdat de maan als het ware uit de aarde geboetseerd is. Zo’n 4,5 miljard jaar geleden botste een planeet ter grootte van Mars, ‘Theia’ genoemd, met de nog jonge aarde. Het weggeblazen materiaal - stukken aardmantel en delen van Theia - verzamelde in een baan om onze planeet en klonterde in minder dan honderd jaar bijeen tot de maan. En ze beweegt sindsdien langzaam van ons weg, en steeds sneller: vandaag met zo‘n 3,8 cm per jaar.

Eerste groefjes

Het lijkt kalm en desolaat in onze zanderige uithoek nabij de zuidpool, maar schijn bedriegt: in de oceanen vindt zo’n 540 miljoen jaar geleden een biologische revolutie plaats, de zogenoemde cambrische explosie. Een big bang voor het leven. In amper twintig miljoen jaar ontstaan vrijwel alle stammen van het dierenrijk. En de meeste bestaan vandaag nog altijd.

Die uitbarsting van verschijningsvormen kwam niet uit het niets. De aanloop naar die revolutie begon al in het Ediacaraan, de periode net vóór het Cambrium. Daarvan hebben we in ons land geen gesteenten en dus geen fossielen. Maar die zijn er wel in onder meer Mistaken Point, op het Canadese eiland Newfoundland, en in de Autralische Ediacara Hills (vandaar de naam). Daar vind je de vroegste sporen van het complexe meercellige leven.

Fossiel van Charnia, een pluimvormige filtervoeder. (Foto: Smith609, Wikimedia)

Fossiel van Charnia, een pluimvormige filtervoeder. (Foto: Smith609, Wikimedia)

Die eerste 'grote' organismen teren op bacteriën, die er dan al miljarden jaren zijn en bovenop de zuurstofarme zeebodem dikke microbiële matten hebben gevormd, met een ruwe textuur. Op zulke slijmerige voedingsbodems groeit onder meer Charnia. Het organisme ziet eruit als een pluim, zo’n dertig centimeter hoog, maar dan vlezig en met een ingegraven hechtingsorgaan. En het absorbeert voedingsstoffen uit het water. Van dezelfde grootte: Funisia, een touwvormig organisme dat aan de bodem gehecht in groepjes bijeenstaat. Het is het eerste dier waarvan men vermoedt dat het zich seksueel voortplantte, wellicht door zaad en eicellen in het water te lossen, die vervolgens versmelten, zich tot larven ontwikkelen en zich elders gaan settelen.

Tussen die immobiele dieren graast de eerste beweeglijke fauna: Dickinsonia is een ovaalvormige schijf met in het midden een scheiding, en met regelmatige richeltjes naar de buitenkant toe. Het dier ziet eruit als een gedroogde vijg. Je had soorten van enkele millimeter tot wel anderhalve meter lang. Dickinsonia nam bacteriën op langs de onderkant van het lijf, en verplaatste zich wanneer het voedsel opgesoupeerd was.

Fossiel van Dickinsonia, een platte bodemschuimer in vijgvorm. (Foto: Masahiro miyasaka, Wikimedia)

Fossiel van Dickinsonia, een platte bodemschuimer in vijgvorm. (Foto: Masahiro miyasaka, Wikimedia)

Nog een nieuwigheid in het tijdperk Ediacaraan: dieren beginnen te graven doorheen de bacteriële matten tot aan de oceaanvloer. Het zachte weefsel van deze gravers is vergaan, maar het traject dat ze al grazend hebben achtergelaten, is wél versteend. De oudste zogenoemde spoorfossielen zijn van minuscule wormachtige diertjes. Ikaria bijvoorbeeld is een van de vroegste telgen van de Bilateria, organismen met een symmetrische linker- en rechterhelft, een mond en anus en daartussen een darmkanaal. Ja, ook wij zijn Bilateria.

De groeven die Oldhamia, waarschijnlijk een wormachtig diertje, systematisch in de bodem trok. (Foto: Sébastien Piérard)

De groeven die Oldhamia, waarschijnlijk een wormachtig diertje, systematisch in de bodem trok. (Foto: Sébastien Piérard)

Ook het alleroudste bewijs van leven in België is zo’n spoorfossiel: Oldhamia. Je vindt nog exemplaren daar waar de oudste massieven van ons land aan het oppervlak komen, in het Massief van Brabant ten zuiden van Brussel, en in het Massief van Stavelot en van Rocroi in de Ardennen. ‘Oldhamia lijkt totaal onspectaculair, een paar streepjes, maar ik vind het een van de meest intrigerende fossielen die er zijn’, zegt Kris. 'Het waaiervormige patroon vertelt ons dat het dier systematisch de bodem afzocht naar voedsel. Het ging telkens langs de vorige groef dat het had getrokken. Daarvoor moet je beweeglijk zijn, zintuigen hebben, en vooral: je moet weten wat je hebt gedaan en waar je naartoe wil. Dit lijkt het begin van intelligent leven.'

Hard leven

Brachiopoden uit het ordovicium. (Foto: James St. John, Wikimedia)

Brachiopoden uit het ordovicium. (Foto: James St. John, Wikimedia)

De stabiele, trage wereld van het Ediacaraan is voorbij. Met Oldhamia zijn we het krioelende Cambrium binnengekropen. Het gegraaf van ongewervelden gaat nu dieper. Hun vele boorgangen, in steeds diversere vormen, woelen de toplaag van de zeebodem voortdurend om, houden haar vochtig en voorzien haar van zuurstof. Daardoor verdwijnen de bacteriële matten en wordt de poreuze en zuurstofrijke toplaag een totaal nieuw leefgebied. Het toneel voor fauna met een anatomie die niet meer zo vreemd aandoet als die van het Ediacaraan. De cambrische biodiversiteit, die we kennen van de Burgess Shale in Canada en van Chenjiang in zuidelijk China, begint op de huidige te lijken.

En niet in het minst omdat steeds meer dieren een skelet ontwikkelen. Zo bestaan sponzen uit in elkaar hakende skeletnaalden. Slakken, brachiopoden (of armpotigen) en trilobieten hebben een schild rond hun weke delen, een zogenoemd exoskelet. Bij inktvissen zit de verharding binnenin, een endoskelet. En dat was ook het geval bij de verre voorlopers van gewervelden, van ons dus. Kleine ‘vissen’ ontwikkelden een soort rugstaaf, een primitieve ruggengraat. Ze hadden de vorm en de grootte van de huidige lancetvisjes.

Pikaia, een van die vroege dieren met een notochord, een primitieve ruggengraat. Verwant met ons dus! (Tekening: Hetaka)

Pikaia, een van die vroege dieren met een notochord, een primitieve ruggengraat. Verwant met ons dus! (Tekening: Hetaka)

Die harde lichaamsdelen van chitine (nagelstof), silicium, calciumcarbonaat of fosfaat doen dieren vlotter bewegen, bieden ondersteuning of bescherming. En het zijn niet de enige vernieuwingen: kwallen en koralen ontwikkelen netelcellen met giftige harpoentjes, de iconische trilobieten hebben samengestelde ogen...

Wat is de motor van die biologische revolutie? Predatie. Dieren gaan meer dan ooit actief op zoek naar voedsel en beginnen elkaar te consumeren. De evolutionaire wapenwedloop tussen predator en prooi is begonnen en zal een onvoorstelbaar divers palet aan adaptaties doen ontstaan.

‘Allemaal om andermans lot te bezegelen of zelf aan het lot te ontkomen’, zegt Bernard Mottequin, paleontoloog van het Instituut voor Natuurwetenschappen. Mottequin vond in een verzameling van fossiele brachiopoden het alleroudste spoor van predatie in België. ‘Onder de microscoop zag ik dat twee exemplaren van boven tot onder waren gescheurd, wellicht door een aanval van een orthocoon, een inktvis in een lange rechte schelp, waarvan in dezelfde lagen fossielen zijn gevonden. Het bijzondere was dat de scheuren waren geheeld. De brachiopoden hadden de aanval dus overleefd. Over dat helingsproces hebben de filterdiertjes een paar jaar gedaan.’ Een typerende scène van 450 miljoen jaar geleden, die ons vertelt hoe hard het leven intussen is geworden, letterlijk en figuurlijk. Én hoe veerkrachtig tegelijk. Brachiopoden zijn misschien niet toevallig ‘levende fossielen’: er zijn vandaag - vijf grote massa-uitstervingen later en een zesde in volle gang - nog altijd tweehonderd soorten.

Microscopische foto van een brachiopodenschelp met scheur.

Een litteken van 450 miljoen jaar oud: de brachiopode werd aangevallen, wellicht door een inktvisachtige, maar overleefde, want de scheur is hersteld. (Foto: Instituut voor Natuurwetenschappen)

Een litteken van 450 miljoen jaar oud: de brachiopode werd aangevallen, wellicht door een inktvisachtige, maar overleefde, want de scheur is hersteld. (Foto: Instituut voor Natuurwetenschappen)

Dat kan niet gezegd worden van de meer bizar ogende cambrische dieren. Zo liep ooit Hallucigenia over de bodem, een buisje van hooguit vijf centimeter met tien paar pootjes (waarvan zeven met klauwen) en zeven paar stekels op de rug. Het voedde zich wellicht met sponzen. Wiwaxia lijkt dan weer op een halve ananas, maar dan in miniatuurversie, en deed zich te goed aan afgestorven algen.

Deze twee bodemschuimers waren samen met wormen, kwallen en zelfs de harde trilobieten (wellicht makkelijke) prooien voor de iconische roofdieren van die tijd: Dinocarididen. Ze zagen eruit als een kruising tussen een reuzenpissenbed en een inktvis. Zoek maar eens op: Anomalocaris, met zijn vangpoten, en Opabinia, die een lange snuit had met aan het uiteinde een grijpklauw. Ze brachten prooien naar een ronde mondopening onderaan de kop. De meeste van deze iconische dieren hebben het einde van het Cambrium niet gehaald.

De groep van de Dinocaridida: Anomalocaris (linkboven), Opabinia (rechtsboven), Pambdelurion (linksonder) en Kerygmachela (rechtsonder). (Afbeelding: @ni075, Wikimedia)

De groep van de Dinocaridida: Anomalocaris (linkboven), Opabinia (rechtsboven), Pambdelurion (linksonder) en Kerygmachela (rechtsonder). (Afbeelding: @ni075, Wikimedia)

Avalonië: van Brussel tot Boston

Het onderwaterleven heeft een kickstart gekregen, maar hoe vergaat het onze lap grond intussen? We liggen op de noordrand van Gondwana, maar 480 miljoen jaar geleden scheiden onze wegen. Er breken ten zuiden van ons magmastromen door de aardkorst. ‘Een groot continent zoals Gondwana is gedoemd om op te breken,’ zegt Piessens, ‘omdat het de hitte van het magma eronder vasthoudt. En dat kan niet blijven duren. Het magma vindt een zwakke plek en wurmt zich een weg door het oppervlak heen.’ Waar de bodem opengereten is, gulpt de lava eruit en ontstaan ook vulkanen. Zo groeit er nieuwe bodem van afgekoelde lava, van basalt. De magmastromen blijven komen, drijven een wig tussen Gondwana en ons, en duwen ons steeds verder uiteen.

Een groot continent zoals Gondwana is gedoemd om op te breken, omdat het de hitte van het magma eronder vasthoudt
Kris Piessens, geoloog

‘Na verloop van tijd ontstaat een riftvallei, zoals in de Oost-Afrikaanse slenk. Die vallei vult zich dan met oceaan, vergelijkbaar met de Rode Zee vandaag. En met een snelheid van tien centimeter per jaar - een rotvaart in de geologie - drijft ons gebied weg van Gondwana. Het grote eiland, of beter microcontinent, dat ontstond heeft men Avalonië gedoopt. Het heeft de vorm van een slobberkous, en wij zitten op de zuidelijke rand ervan, in de hiel.

490 miljoen jaar geleden: Avalonië splitst zich af van Gondwana. (C.R. Scotese en GPlates)

490 miljoen jaar geleden: Avalonië splitst zich af van Gondwana. (C.R. Scotese en GPlates)

En dat vertelt één zo’n slijpsteen in Vielsalm? ‘De slijpstenen zijn een van de getuigen van onze geleidelijke afsplitsing van Gondwana. De stenen zitten vol mangaan en ijzer van diep in de aarde. Die metalen zijn via vulkanen de lucht in gespuwd. Zuidelijk België ligt op dat moment onder zeeniveau, in kalm water. Stof en as dwarrelen naar beneden en het mangaan en ijzer die erin zitten, slaan samen met klei- en leemdeeltjes neer in het bassin. Dat zijn de grijs-paarse lagen - Ardoise of leistenen - die voor dakpannen werden gebruikt. De streek rond Brussel ligt grotendeels boven water, en in het ondiepe heeft zich kalk (calciumcarbonaat) opgestapeld.

Dat zijn deels skeletjes van afgestorven zeedieren. Zo’n kalkpakket glijdt bij onderaards tumult richting de diepere en kalme wateren van het zuiden, als een stofwolk onder water. Daar gaat de bleke kalk bovenop de metaalhoudende kleilaag liggen. Elke gele streep hier, en het zijn er ontzettend veel, is de getuige van een periode van krachtige vulkaanuitbarstingen tijdens onze afsplitsing van Gondwana. Het moet een erg bewogen periode geweest zijn. Uitbarsting na uitbarsting werden we steeds meer Avalonië.

De aders met slijpstenen in Thier del Preu (bij Vielsalm) getuigen van periodes van intense vulkanische activiteit, toen een landmassa (met daarop België) loskwam van Gondwana, en als Avalonië zijn eigen weg ging. (Foto: Reinout Verbeke, Institute of Natural Sciences)

De aders met slijpstenen in Thier del Preu (bij Vielsalm) getuigen van periodes van intense vulkanische activiteit, toen een landmassa (met daarop België) loskwam van Gondwana, en als Avalonië zijn eigen weg ging. (Foto: Reinout Verbeke, Institute of Natural Sciences)

Op Avalonië ligt niet alleen de lap grond die België heet, maar ook de onderste helft van Ierland, Wales, Engeland, Noord-Frankrijk, Nederland, Duitsland, een stuk van Denemarken en van Polen. Het latere hart van Europa. Et bien étonné de les retrouver ensemble ook een stuk oostkust van de VS en Canada. Avalonië is genoemd naar Avalon, een schiereilandje voor de Canadese kust, waar dezelfde 540 miljoen jaar oude rotsen zijn gevonden als in centraal Europa.

Je kon dus als het ware van België naar de oostkust van Canada en de VS wandelen, van Brussel naar Boston. En af en toe de veerboot, want sommige stukken lagen onder de zeespiegel. 300 miljoen jaar later, wanneer er tijdens het Jura langnekdinosauriërs rondlopen, zullen Europa en Noord-Amerika uiteendrijven en komt de Atlantische Oceaan tussen hen in. Dat ‘riften’ is nog altijd aan de gang, met de snelheid van een groeiende vingernagel: 2 tot 5 centimeter per jaar. En toch zorgt het bij momenten voor beroering: vraag maar aan de IJslanders, bewoners van de Azoren of van andere vulkanische eilanden op de Mid-Atlantische Rug.

Je kon van België naar de oostkust van Canada en de VS wandelen, van Brussel naar Boston
Kris Piessens, geoloog

Op ramkoers

Het riften splitst de aardkorst en duwt de twee delen uiteen. Maar het is niet de grootste motor van platentektoniek. De convectiestromen in de aardmantel zijn een belangrijkere factor. Door de hitte van de aardkern begint het gesteente in de mantel te bewegen: heet gesteente stijgt op, koelt af als het dichter bij het oppervlak komt, en zakt daarna weer naar beneden. Zoals bij kokende soep of een lavalamp. Zo krijg je cirkelvormige stromingen onder een aardplaat, die haar als een uiterst trage transportband in beweging zet.

Maar de grootste bijdrage aan het verschuiven van de aardplaten komt van de trekkracht wanneer een plaat onder een andere beweegt, de zogeheten subductie. Het is doorgaans de dunnere en densere oceanische plaat die onder de dikke en drijvende continentale plaat wordt getrokken, de aardmantel in. Daar zal ze uiteindelijk door de hogere temperatuur smelten, magma worden, dat dan naar het oppervlak kan stuwen en via vulkanen kan uitbarsten, zoals de Vesuvius in Italië of de Láscar in Chili.

De drie geologische krachten bij platentektoniek – convectiestromen, ridge push en slab pull – doen Avalonië 480 miljoen jaar geleden wegdrijven van Gondwana. Avalonië migreert noordwaarts, en is vrank en vrij. Maar dat kan niet blijven duren. Veertig miljoen jaar later doemen twee grote continenten aan de horizon op, Baltica en Laurentia. We liggen met hen op ramkoers. Baltica omvat de latere Scandinavische landen, de Baltische staten en een groot deel van Rusland. Laurentia is Noord-Amerika, Groenland, Schotland en het noordwesten van Ierland.

440 miljoen jaar geleden: Avalonië botst (zacht) tegen Baltica. (C.R. Scotese en GPlates)

440 miljoen jaar geleden: Avalonië botst (zacht) tegen Baltica. (C.R. Scotese en GPlates)

Eerst botsen we met Baltica. De kreukelzone van die botsing vind je onder meer in Denemarken en Polen. Want die gebieden lagen in het noorden van Avalonië, op het botsvlak. Ons land zit op de zuidelijke rand. Hebben ook wij klappen gekregen? Geologen discussiëren nog over het ‘hoe’, maar zijn het erover eens: toen zijn de voorlopers van onze Ardennen ontstaan. Dat kun je zien aan de vele plooiingen in de gesteentelagen uit die periode, ook in de slijpsteengroeve. Piessens: ‘De paars-gele pakketten waren mooi horizontaal afgezet, maar de botsing met Baltica heeft het terrein geplooid zoals een tafellaken wanneer je de beide uiteinden naar binnen duwt. Je krijgt een golvend patroon: ‘anticlines’ en ‘synclines’ in de geologie. En als je nog verder duwt, wordt het een totale janboel en komen de oudste lagen zelfs bovenaan te liggen. Een teken van hoe fel de zuidelijke helft van België vervormd is geweest.’

De botsing van Avalonië met Baltica veroorzaakte vuurwerk. Maar het is nog maar het voorspel. Zo’n 420 miljoen jaar geleden knalt Baltica, dat Avalonië als een aanhangwagen achter zich aan sleurt, met Laurentia. Met andere woorden: Noordwest-Europa botst met Noord-Amerika plus Groenland, Schotland en een stuk Ierland. De ravage is spectaculair en de sporen zijn nog makkelijk te zien op de kaart: Noorwegen en Groenland kreukelen ineen tot het Scandinavische Hoogland, Engeland en Schotland tot de Scottish Highlands, Ierland krijgt onder meer z’n Connemara-bergen, en in het westen van Avalonië ontstaat een deel van de Appalachen.

425 miljoen jaar geleden: Baltica plus Avalonië liggen op ramkoers met Laurentia. (C.R. Scotese en GPlates)

425 miljoen jaar geleden: Baltica plus Avalonië liggen op ramkoers met Laurentia. (C.R. Scotese en GPlates)

406 miljoen jaar geleden: Baltica plus Avalonië zijn met Laurentia gebotst tot het nieuwe continent Laurussia. (C.R. Scotese en GPlates)

406 miljoen jaar geleden: Baltica plus Avalonië zijn met Laurentia gebotst tot het nieuwe continent Laurussia. (C.R. Scotese en GPlates)

Deze gebergtevorming heet de Caledonische orogenese, alle bergen samen zijn de Caledoniden. Caledonia is het romeinse woord voor Schotland: de Scottish Highlands zijn ook de bekendste en meest opvallende telgen. De Caledoniden moeten het toenmalige dak van de wereld zijn geweest, zo indrukwekkend als de Himalaya. Het nieuwe en grote continent dat uit de samenvoeging van Avalonië én Baltica plus Laurentia is ontstaan, heet Laurussia of Euramerika.

In de nasleep van die botsing met Laurentia worden Vlaanderen en Brussel plus een deel van Engeland opgestuwd tot het Massief van Brabant, dat doorloopt onder de Noordzee tot in Engeland. Dat oude gebergte ligt nu onder onze voeten. Je kunt het niet meer zien, omdat het al is weggeërodeerd, weggedrukt en volledig met zand, klei en leem overdekt. Het is alleen nog zichtbaar waar de Dender, de Zenne en de Dijle als een taartmes door de recentere lagen snijden.

Fietsen over gestold magma

Plooiingen in ons gesteente tonen dat we gebotst zijn, maar ook ‘metamorfe’ gesteenten doen dat: zij worden namelijk onder enorme druk en hitte gevormd. Zo getuigen onze Belgische kasseistenen van dramatiek bij het omhoogkomen van het Massief van Brabant. Kasseien of kinderkopjes zijn porfier. Dat is niets anders dan gestold magma dat zo’n 430 miljoen jaar geleden opgestuwd werd.

Beeld je een vulkanische boog in, een gordel van kraters, die van West-Vlaanderen over Waals-Brabant tot in Luik liep. Het magma spuit door langgerekte scheuren in het aardoppervlak en doet ook vulkanen uitbarsten. In Quenast, dertig kilometer ten zuidwesten van Brussel, bevindt zich een gestolde vulkaanpijp: een twee kilometer brede cilinder die vroeger de magmakamer verbond met de krater. Het is de Belgische versie van Devils Tower in Wyoming, een vulkaanpijp die iconisch werd door Steven Spielbergs Close Encounters of the Third Kind. Daar is ze van kilometers ver te zien, omdat de omgeving errond volledig is weggeërodeerd.

De groeve van Quenast in Waals-Brabant, waar kasseistenen werden ontgonnen, en vandaag steenslag. Dit is één grote vulkaanpijp van 430 miljoen jaar geleden die is gestold. (Foto: Géraldine Maulet, Instituut voor Natuurwetenschappen)

De groeve van Quenast in Waals-Brabant, waar kasseistenen werden ontgonnen, en vandaag steenslag. Dit is één grote vulkaanpijp van 430 miljoen jaar geleden die is gestold. (Foto: Géraldine Maulet, Instituut voor Natuurwetenschappen)

Vulkaanpijp van Devils Tower in Wyoming (VS). (Foto: Reinout Verbeke, Instituut voor Natuurwetenschappen)

Vulkaanpijp van Devils Tower in Wyoming (VS). (Foto: Reinout Verbeke, Instituut voor Natuurwetenschappen)

Het Belgische porfier heeft wereldfaam gemaakt. Quenast, maar ook Bierghes en Lessines in Henegouwen, waren dé bron voor kasseistenen in de negentiende en twintigste eeuw. In de porfiergroeves galmde het van het geklop van de Cayoteux, van groeve-arbeiders, die het keiharde gesteente tot kubussen beitelden. Met het Belgische porfier zijn zowat alle Europese grootsteden geplaveid. En onze onverslijtbare stenen werden geëxporteerd naar Noord-Amerika, Australië, Egypte en Zuid-Afrika voor de aanleg van wegen, landingsbanen en treinbeddingen (in de vorm van steenslag). De Ronde van Vlaanderen heeft haar heroïek deels te danken aan die Belgische porfierkasseien.

De Cayoteux of steenkappers van Quenast. Door hun labeur is een groot stuk van de wereld geplaveid met de onverslijtbare porfierkasseien. (Foto: privécollectie PT)

De Cayoteux of steenkappers van Quenast. Door hun labeur is een groot stuk van de wereld geplaveid met de onverslijtbare porfierkasseien. (Foto: privécollectie PT)

Randland

België heeft geologisch gezien zoveel drama meegemaakt omdat het 180 miljoen jaar lang op de rand van continenten heeft gelegen, en dus kwetsbaar was voor botsingen: op Gondwana (noordrand), op Avalonië (zuidrand), en ook na de samensmelting met Baltica en Laurentia (zuidrand). Dat laatste zal ons rond driehonderd miljoen jaar geleden - dan zijn we in het Carboon - parten spelen. Het grote continent Gondwana, waar we afscheid van hadden genomen, is aan een inhaalrace bezig en is op weg om met ons te clashen. Dat zal de tweede grote gebergtevorming worden, de Variscische of Hercynische orogenese. Ze brengt de hele wereld samen als het supercontinent Pangea.

Bij de botsing ontstaat in het westen een deel van de Appalachen, in het oosten het Oeralgebergte, en ook West- en Centraal-Europa worden omhooggeduwd. Ons Brabantse en Ardeense gebergte, die in het Devoon en Carboon waren platgeërodeerd en daarna bedekt met klei-, zand- en kalksediment, worden weer opgestuwd tot een middelgroot gebergte, en ons gebied plooit opnieuw, zoals een tafellaken, in A’s (antiforms) en U’s (synforms), met ook breukvlakken en verschuivingen.

‘Dat maakt België geologisch razend interessant’, besluit Piessens. ‘We zijn zo’n klein gebied, maar werden zo vaak vervormd dat oeroude lagen naar het oppervlak zijn geduwd. Meer nog, we hebben zowat alle sequenties van de voorbije vijfhonderd miljoen jaar in huis, van het Cambrium tot de Laatste IJstijd. Je kunt ernaartoe, er stalen van nemen, erin naar fossielen zoeken. De Belgische ondergrond is een geologische bibliotheek: je leest er zowat het hele verhaal uit af van de planeet en van het leven.’

Het Instituut voor Natuurwetenschappen reconstrueert de omzwervingen van het lapje grond België: vanaf de zuidpool tot waar we nu liggen. Een serie over de unieke geologie van ons land in vijf longreads, vijf podcastafleveringen en vijf posters.

Dit artikel staat in het januarinummer van Eos (en op de cover!). De vier volgende artikels verschijnen in het maart-, mei-, zomer- en septembernummer 2026 van Eos,
en op
www.naturalsciences.be/r/planeetbelgie

Met steun van het Wernaersfonds van Fonds de la Recherche Scientifique (FNRS).

Een welgemeende dank aan onder meer:

  • Geoloog Kris Piessens (Instituut voor Natuurwetenschappen) voor de inspiratie en begeleiding
  • Geoloog Jacques Verniers (Ugent) en bioloog Koen Martens (Instituut voor Natuurwetenschappen) voor het nalezen
  • Sound designer Joris Van Damme en muzikant Bart Couvreur voor de podcast
  • Illustratrice Vinciane Decamps (Vinch Atelier) voor de posters
  • Videomaker Stijn Pardon (Instituut voor Natuurwetenschappen) voor de trailer
  • Kwinten Deschepper voor de vormgeving van deze longread