LWL-Nederland door de geologische tijd Leiden

Nederland
door de
Geologische Tijd
“Tropische moerassen, verzinderende woestijnen,
Glinsterende zoutmeren, warme zeeen
En dikke ijskappen”
S. Kroonenberg
Jan de Jager
Universiteit van Utrecht
Plaat reconstructies gebaseerd op: Prof. Christopher R. Scotese,
Joint Industry Project, copyright Paleomap 2003-2007
Nederland nu
Nederland door de Geologische Tijd
Geologische
Tijdschaal Gesteenten
Drift der continenten
Tijdschaal
0
• Rijndelta
Nederland
Ijstijden –- de Mens
0
Tertiair
0
Pietersberg
St.
Pietersberg
Krijtzee
(Mosasaurus)
Krijt
100
• Vulkanisme
Bekken
vorming
Vulkanisme
Jura
In de Waddenzee
200
200
Trias
200
Zoutmeren
Perm
• Zoutkoepels
Woestijn
• Reservoir van het
Groningen Gasveld
300
300
Carboon
• Steenkool
Van Limburg
Devoon
• Maas rotsen
Siluur
400
400
300
Ordoviciium
Ouderdom
Ouderdom in miljoenen jaren
in MIllIoenen Jaren
100
100
500
500
Tropisch oerwoud
Koraal zee
(Ardennen)
400
?
Bergen
Gebergte
vorming
?
Nederland
500
Gegevens van de Ondergrond
. Exploratie
boringen
3d Seismiek
Nederland heeft meer dan 2600 exploratie en productie boringen.
Ongeveer 56% van het oppervlak is bedekt met 3D seismische data.
Latitude
van Nederland
30
0
30
SN
60
Temperatuur
in ºC
Zee niveau
Tektoniek
CO2
(C. Scotese) in meters (ExxonMobil)
(C. Scotese)
Alpien
Geologische
tijdperken S
60
0
100
200
Pangea
Hercynisch
300
Caledonisch
400
500
Ma
22°
17 °
12 °
0m
+200 m
0,8%
0%
Gondwana
Van “Drift der Continenten”
tot Plaattektoniek
“Drift der Continenten”
(Alfred Wegener)
Het besef dat Afrika en Zuid
Amerika vroeger aan elkaar vast
gezeten moeten hebben stond aan
de basis van de theorie van
plaattektoniek
Plaat Tektoniek
De oppervlakte van de aarde is zeer dynamisch.
Continenten bewegen ten opzichte van elkaar en nieuwe oceaankorst wordt
gegenereerd bij mid-oceanische ruggen
Plaat Tektoniek
Platen drijven uit elkaar
vanaf mid-oceanische ruggen
waar nieuwe oceanische korst
wordt aangemaakt
Geologische Gesteenten
Tijdperken
0
0
Tertiary
0
•St.
100
100
Cretaceous
100
Jurassic
Triassic
Permian
•
•
300
Carboniferous
300
400
500
400
Devonian
400
•
•
(
Silurian
300
200
200
?
Ordovician
200
Age in MIllIons of Years
•
?
500
500
Millioenen
jaren
Millioenen
jaren
Siluur
430 Ma
Nederland
C. Scotese
Na de “ice-house” periode van het Ordovicium tot Vroeg Siluur warmde de
wereld op en smolten de ijskappen op de Zuidpool.
Continentale platen convergeerden tot het Supercontinent Pangea
Siluur
430 Ma
0º
Baltica
Laurentia
30º S
C. Scotese
Nederland lag op de kleine Avalonia plaat,
Die was samengesmolten met Baltica, en die op het punt stond te botsen
met Laurentia om zo de grote Laurussische plaat te vormen
Caledonisch Gebergte
Devoon - Vroeg Carboon
375 Ma
C. Scotese
Baltica en Laurentia hadden samen Laurussia gevormd, en
Gondwana en Laurussia begonnen te versmelten tot Pangea.
Nederland lag op de zuidelijke rand van de grote Laurussische plaat,
Op ongeveer 20° ten zuiden van de evenaar.
Devoon - Vroeg Carboon
375 Ma
0º
30º S
C. Scotese
Terwijl Gondwana dichterbij Laurussia kwam,
werd de oceaan tussen beide platen steeds smaller
Koraal in Stoepranden en Vensterbanken
Koraal en brachiopode
Bron: Vuurberg, www.geokids.nl
Devoon – Vroeg Carboon Landschap
Tropische Zeeën met Koraal Riffen
Henk Kombrink, 2008
Laat Carboon
324 Ma
C. Scotese
Het Laat Carboon was een koude “ice-house” periode
De Zuidpool was bedekt met een grote ijskap
Gondwana and Laurussia waren samengesmolten tot het supercontinent Pangea
Laat Carboon
324 Ma
0º
C. Scotese
Toen Pangea eenmaal was gevormd, Lag Nederland ver van de oceaan,
ten noorden van het Hercynisch gebergte (ook wel Variscisch genoemd),
en op de evenaar in een tropisch klimaat.
Laat Carboon Landschap
Equatoriaal Regenwoud en moerassen
Sedimenten afkomstig van het Variscische gebergte in het zuiden
werden afgezet in een groot en zeer snel dalend bekken,
waarbij sedimentatie en bekkendaling elkaar in balans hielden
Laat Perm
250Ma
30° N
0º
C. Scotese
Ver van de oceanen, op zo’n 15° tot 20° noorderbreedte,
was Nederland blootgesteld aan een heet en droog klimaat
Laat Perm Landschap
Woestijn
Van duinvelden
in de noordelijke provincies…
… tot zoutmeren in
de Noordzee
Knight, Fryberger, Moscariello & Hern, 2003
Rotliegend Gas Play in NO Nederland
Base Tertiary
Base Chalk
Afgedekt door
dik Zechstein
zout
Rotliegend
zandsteen
reservoir
Base Lower Cretaceous
Top Zechstein
Top Rotliegend
Base Rotliegend
Gas van
Carboon
steenkool
5000 m
Het Groningen Gasveld
(Slochteren)
5 km
50 km
Geologische Gesteenten
Tijdperken
0
0
Tertiary
0
•St.
100
100
Cretaceous
100
Jurassic
Triassic
Permian
•
•
300
Carboniferous
300
400
500
400
Devonian
400
•
•
(
Silurian
300
200
200
?
Ordovician
200
Age in MIllIons of Years
•
?
500
500
Millioenen
jaren
Millioenen
jaren
Trias Landschap
Hete droge vlaktes
Zout Pilaren
TNO, 1999
M. Geluk
Tektonische activiteit (extensie) veroorzaakte zoutbewegingen.
Eerst vormde zich “gentle salt swells”, waarboven verdunning optrad van afzettingen.
Later ontwikkelde deze zich tot zout pilaren,
waarvan sommige bijna tot de oppervlakte komen.
Laat Jura - Vroeg Krijt
137 Ma
C. Scotese
Gedurende de Midden Jura, begon Pangea op te breken
De Centrale Atlantische Oceaan, tussen Afrika and Noord Amerika, was nog smal
Er was sterke extensie van de korst tussen Groenland and Europa (“rifting”)
Laat Jura - Vroeg Krijt
137 Ma
30° N
0º
C. Scotese
Extensie van de korst veroorzaakte de (failed) Noord Zee Sea rift
En de Nederlandse “rift” bekkens verder naar het zuiden
(Dutch Central Graben, West Netherlands, Broad 14s, Lower Saxony, Central Netherlands Basins)
Noordelijke Offshore
O
Step Graben
1
Central Graben
Tertiary
2
3
4
The Dutch Central Graben heeft zeer dikke Jura afzettingen,
Net als de West, Centrale Netherlands en Broad 14s Bekkens
Op de aangrenzende platformen is de Jura bijna geheel afwezig
De Onder Jura is geërodeerd door “syn-rift” opheffing van de platformen
De Midden tot Boven Jura is niet afgezet op de platformen
Laat Jura – Vroeg Krijt Landschap
Ondiepe zeeën en landtongen
Onder de Waddenzee
ontstond een vulkaan:
de Zuidwal vulkaan
Regional Magnetic Map
Laat Krijt Landschap
Warme ondiepe zeeën
met nannoplankton en de Mosasaurus
Laat Krijt Inversie van de Rift Bekkens
Broad 14s Basin
ZW
0
NO
Tertiair
1
Onder Krijt
Jura
Krijt
2
Zechstein
Trias
3
Pre-Zechstein
4
Dutch Central Graben
10 km
sec
Dutch Central Graben
ZW
NO
0
Tertiair
1
2
Onder Krijt
3
4
sec
.
Krijt
Jura
Trias
?
Zechstei
n
?
Pre-Zechstein
10 km
NO rand Broad 14s Bekken
sec
twt
ZW
NO
Tertiair
Lower Tertiary
1
Boven Krijt
Onder Krijt
Boven Krijt
Boven Jura
2
Onder Krijt
Zechstein zout
Trias
Rotliegend
2.5 km
Deze seismische tijd sectie, op (ongeveer) 1:1 schaal,
laat goed de indrukwekkende overschuiving zien
die veroorzaakt is door de Laat Krijt inversie van het Broad 14s Bekken,
waarbij het Zechstein zout als een smeerlaag is gebruikt
Intermezzo 2
De Seismische Methode
Seismische boot
‘Streamer’ van enkele kilometers met “receivers”
Staart
boei
Airguns
klei / schalie
Gas
Olie
klei / schalie
Met “seismiek” maken we afbeeldingen van de ondergrond.
Reflecties van geluidspulsen worden geregistreerd en verwerkt tot een dwarsprofiel
Seismiek geeft een beeld van de ondergrond
zoals een echogram
NW van het Broad 14’s Bekken
Top Rotliegend
3D van boven
K7-India
K7-India
3D perspectief van ZO
K7 India “Pup-up”
SW
NE
Krijt
Trias
Kalksteen
“floaters”
Zechstein zout
Rotliegend
Carboon
1 km
Vroeg Tertiair
49 Ma
C. Scotese
De wereld begint een bekend aangezicht te krijgen
Het klimaat was veel warmer dan tegenwoordig: krokodillen zwommen dicht bij de
Noordpool, en palmen groeiden in Zuid Alaska, op Groenland en in Patagonië
Vroeg Tertiair
49 Ma
60° N
30º N
C. Scotese
In deze tijd van een hoog zee niveau
was Nederland bedekt door een ondiepe zee
Laat Tertiair
SW
NE
11.2 Ma
De delta van de Eridanos Rivier
Door de IJstijden kwam er een eind aan het bestaan van deze rivier
The Laatste Paar Miljoenen Jaren
De Mens verschijnt op het Toneel
Fossiele voetstappen van menselijke voorouders in Laetoli, Afrika
De voetstappen zijn zo’n 3.5 miljoen jaar geleden achtergelaten
door 2 individuen die over natte vulkanische as liepen
Laat Tertiair
Grote Vulkanische Activiteit
De Laacher See: vulkanische krater met meer
De Rijn slenk werd actief gedurende het Eoceen,
met vulkanische activiteit in het Eifel gebied.
Bij de Laacher See eruptie in het Quartair (13 000 jaar geleden)
kwam niet minder dan ongeveer 5 km3 magma vrij
De recente geschiedenis
Dynamische afzettingsmiljeus
in de Rijn delta
5500
before Chr.
800
after Chr.
From: Atlas van Nederland in het Holoceen
Groeten uit Holland
warme zeeën met
koraal eilanden
glinsterende zoutmeren
dikke ijskappen
50 Miljoen Jaar in de Toekomst…
De botsing van Afrika and Europa zal van de Alpen
een Himalaya-type gebergte hebben gemaakt
Nederland zal verder naar het noorden zijn bewogen,
maar in warme broeikas condities zijn is het klimaat mogelijk warmer dan vandaag
Nederland
door de Geologische Tijd
400 miljoen jaar van:
- Klimaat verandering
- Bodemdaling
- Zeeniveau wisselingen
C. Scotese
Met dank aan:
Mark Geluk
Cees van Oosterhout
NAM collega's