Geo.brief Uitgelicht: De kern van de zaak

Het kernhuis in Zeist.
Foto: Harmen Mijnlieff

Tienduizenden gesteentemonsters uit de ondergrond van Nederland liggen veilig opgeslagen in het kernhuis van de Geologische Dienst Nederland in Zeist. Maar voor het eenmaal zover was, maakten de waardevolle boorkernen en lakprofielen een lange en kronkelige reis langs verschillende panden in Nederland. Nora Witmans en Harmen Mijnlieff schreven voor Geo.brief une petite histoire van de omzwervingen van de gesteentemonsters op weg naar hun huidige onderkomen. Onderstaand artikel is uitgelicht van Geo.brief 8 (gratis voor leden van het KNGMG). Wilt u lid worden van het KNGMG, dat kan vanaf €65 per jaar, via deze link.

Een kleine geschiedenis van het kernhuis

Gesteentemonsters in vele vormen en maten, overwegend afkomstig uit de ondergrond van Nederland (inclusief het Nederlands deel van het continentaal plat). Ze variëren van boorgruis, hele en halve kernen uit de diepe ondergrond afkomstig van de olie- en gasindustrie, tot lakprofielen genomen in ontsluitingen of beekdalen. Het verticale bereik varieert van maaiveld tot enkele kilometers diep. De monsters geven een uniek inzicht in de ondergrond van Nederland, zijn van onschatbare waarde voor de kennis van de opbouw en geologische geschiedenis van Nederland en vormen de basis voor diverse toepassingen nu en in de toekomst.

Kernhuisbeheerder Rob de Wilde, inmiddels met pensioen, toont een lakprofiel in kernhuis te Zeist. Foto: RGD

Deze tienduizenden gesteentemonsters bevinden zich tegenwoordig in het kernhuis van de TNO – Geologische Dienst Nederland in Zeist. In dit artikel geven wij een overzicht van hun omzwervingen vanaf de vroege jaren zestig tot heden via diverse panden in Haarlem, Heemstede, IJmuiden, Heerlen, alsmede de opslag in de oude Rijks Geologische Dienst (RGD) districten. Via opslag op Schiphol-Oost vonden zij uiteindelijk hun weg naar het huidige onderkomen in Zeist. Door de organisatiestructuur en de verspreide huisvesting van de RGD ontstonden in de vroege jaren zestig verschillende aanvoer- en opslagcriteria voor verkregen monsters. Die gescheiden organisatiestructuur laat zich het makkelijkst vertalen in ondiep – matig diep, diepe ondergrond, mariene geologie en pré- en post-Perm.

Ondiepe tot matig diepe monsters

Voor de ondiepe en matig diepe kartering zijn in Nederland circa vijftigduizend boringen gezet; de meeste daarvan niet dieper dan enkele meters. Over het algemeen werden ondiepe boringen in het veld beschreven door de boorploeg, daarna werd het materiaal weggegooid. De stratigrafisch wat belangrijkere boringen, soms wel tot enkele honderden meters diep, werden in eerste instantie opgeslagen in de boorbeschrijvingsruimte in de RGD-districten, daar beschreven en bewaard.
Er zijn talrijke manieren om ondiepe, ongeconsolideerde monsters naar boven te halen.

Ongeroerde monsters
Voor het naar boven halen van ongeroerde monsters worden over het algemeen steekboringen gebruikt. Deze bestaan uit zijn één meter lange kerndelen gestoken met behulp van pvc-pijpen met een diameter van tien centimeter. De steekboringen laten de ondergrond in ongestoorde toestand zien en tonen de gelaagdheid en sedimentaire structuren. Uitermate geschikt voor sedimentologische studies, bepaling van de lithostratigrafie met een hoge resolutie, en diverse labstudies.

Geroerde monsters
Naarmate er dieper wordt geboord neemt de technische complexiteit toe. Geroerde monsters worden op centimeterschaal door een waterstroom (contraflush systeem) of via een pulssysteem naar de oppervlakte gebracht. In principe wordt er per meter een representatief monster bewaard waarop korrelgrootte-analyse en onderzoek naar microfossielen kan worden uitgevoerd om ouderdom en afzettingsmilieu te bepalen.
De beschrijving van deze monsters volgens de Standaard Boor Beschrijvingsmethode (SBB) en indeling van de onverharde grondmonsters vormt een solide basis voor het classificatiesysteem NEN5104. Na beschrijving van de monsters kan op grond van de SBB een lithostratigrafie aan de monsters worden toegekend.

Lakprofielen
In groeves, tijdelijke bouwwerken, infrastructurele bouwputten en dergelijke zijn heel veel lakprofielen gemaakt. Tot de fusie van de RGD met TNO lag het monstermateriaal bij de RGD-districten West, Noord, Oost en Zuid tot de fusie van de RGD met TNO. Voor een deel zijn de lakprofielen en lakplaten geschonken aan musea in de provincies waarin de districtkantoren actief waren. Ook is een deel van de lakprofielen nog in het bezit van de Geologische Dienst. Een aantal hangt op de benedenverdieping van het Vening Meineszgebouw in Utrecht. Het overgrote deel heeft zijn weg gevonden naar het kernhuis in Zeist.
In de loop der jaren zijn er veel fraaie lakprofielen cadeau gedaan aan (oud-)medewerkers, familieleden en relaties. In 1995 werd EuroGeoSurveys, de vereniging van Europese geologische diensten, opgericht. Een van de oprichtingsbijeenkomsten vond plaats in Haarlem, waar de directeuren in stijl werden gefêteerd door de RGD, onder andere met een orgelconcert in de St. Bavokerk en een lunch in het Frans Hals Museum. Ten afscheid kregen alle directeuren een ingelijst lakprofiel mee van een duinafzetting, gemaakt op en nabij het strand van Bergen. Voor deze gulle geste hadden twee door de wol geverfde RGD-medewerkers zich een week lang in het zweet gewerkt. In hun opperste concentratie om mooie lakprofielen te vervaardigen was het ze nauwelijks opgevallen dat ze op het naaktstrand van Bergen aan het werk waren.

Marine monsters

De mariene monsters en kernen, genomen en getrokken uit de ondiepe bodem van de Nederlandse Noordzee, zijn de erfenis van het systematische karteringsproject van de offshore in samenwerking met Rijkswaterstaat, dat vanaf 1968 plaatsvond. In het kader van diverse grote internationale projecten zijn ook elders in de wereld mariene monsters verzameld.
Monsters verzameld tijdens de oceaanprogramma’s werden op vier graden Celsius gekoeld. Daar was eerst een koelruimte in IJmuiden voor gehuurd, later een koelruimte in het slachthuis in Haarlem. Met de verhuizing naar Utrecht zijn de kernen die in de Atlantische Oceaan zijn genomen naar het Oceanografisch Instituut in Southampton gegaan; kernen die bij Groenland zijn genomen gingen naar GEUS in Kopenhagen. In Zeist liggen kernen opgeslagen die afkomstig zijn van boringen rond de Antillen en Spitsbergen. De Noordzeekernen vanaf de zestiger jaren tot recent werden eerst opgeslagen in een zaal in het Haarlemse pand Spaarne 11, vervolgens in de oude school in de Spaarnwouderstraat, in de Lange Veerstraat, daarna in de kelder van de Richard Holkade en vervolgens in Zeist.
Tijdens het bemonsteren van de zee- en oceaanbodems van de aarde is een flink aantal apparaten op de bodem achtergebleven. Sommige zijn weer teruggehaald, zoals een vibrocorer die verloren ging voor de kust van Great Yarmouth, en ook eentje die achterbleef op 260 meter diepte bij de Filipijnen. Maar een aantal vond zijn zeemansgraf: een vibrocorer op de Doggers Bank, een piston corer in de Kaspische Zee, de dreg in de Zwarte Zee, en ook een Long Coring Facility (vijftig meter lang) die in de Atlantische Oceaan op 5500 meter diepte langzaam vergaat.

Kernen uit de Noordzee van Carboon en Perm. In het midden Rotliegend zandsteen, rechts Zechstein.
Foto: Henk Kombrink / North Sea Core

Toch was het niet altijd een verloren zaak als een apparaat zoek raakte; een sterk staaltje van serendipiteit vond plaats in 1963 toen geologen van de Geologische Stichting (een voorloper van de RGD) aan boord waren van Hr. Ms. Luymes van de Dienst der Hydrografie van de Koninklijke Marine.
Met een gravity corer werden monsters genomen nabij de Bruine Bank op de Noordzee. Tijdens de eerste poging brak de kabel en bleef de corer op de zeebodem staan. Toen de geoloog van dienst naar het ophalen van het anker stond te kijken, zag hij er een berg klei op liggen. Een van de matrozen heeft de klei van het anker gehaald. Vervolgens is door het toenmalige lab een pollenanalyse gedaan waaruit bleek dat de klei tijdens het laat-Eemien/vroeg-Weichselien was afgezet in een brak tot zoet milieu. Tot die tijd was alleen ondiep Holoceen zand aangeboord. Door deze vondst bleek dat er oudere afzettingen dicht onder het zeebodemoppervlak lagen. De klei is later tot de Bruine Bank Formatie benoemd, nu behorend tot de Eem Formatie, Bruine Bank Laagpakket.

Geplaatst in KNGMG.