Spitsbergen een Disneyland voor geologen
Spitsbergen ligt in de noordwestelijke hoek van de Euraziatische plaat. Lange tijd maakte Spitsbergen deel uit van een groot continent dat Noord-Amerika, Groenland en Eurazië omvatte. Ooit waren zowel Noordoost-Groenland als Spitsbergen ondergedompeld in de diepten van de oceaan voordat ze weer aan de oppervlakte kwamen.
Vanwege deze geologische geschiedenis is Spitsbergen een paradijs voor geologen. Het is zelfs een van de weinige plaatsen ter wereld met zoveel geologische diversiteit binnen een relatief klein gebied. Ondanks het feit dat het grootste deel van de archipel bedekt is met gletsjers, herbergt Spitsbergen gemakkelijk toegankelijke delen van de geologie die het grootste deel van de geschiedenis van de aarde vertegenwoordigen, waardoor wetenschappers niet alleen geologische gebeurtenissen uit het verleden kunnen bestuderen, maar ook kunnen zien hoe de huidige geologische processen zich ontvouwen.
Drie belangrijke geologische perioden in Spitsbergen
Volgens wetenschappers heeft Spitsbergen drie geologische hoofdverdelingen:
- Ten eerste is er een basis die de oudste materialen op het eiland omvat en die gevormd is in het Precambrium tot Siluur (van 4,6 miljard jaar geleden tot 443,8 miljoen jaar geleden), die bestaat uit stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten die in de loop der tijd zijn geplooid en veranderd.
- Ten tweede, onveranderde sedimentaire gesteenten die gevormd zijn in het Laat Paleozoïcum tot Cenozoïcum (in deze periode ontwikkelde het leven zich snel op aarde met geleedpotigen, amfibieën en andere soorten die evolueerden tot het uitsterven van de dinosauriërs en de opkomst van zoogdieren en de mens van vandaag).
- Ten derde, ongeconsolideerde afzettingen uit het Quartair die geassocieerd worden met de laatste ijstijd).
De ondergrond van Spitsbergen
In de geologische kelder van Spitsbergen bevinden zich gesteenten uit de vroegste stadia van de geschiedenis van de aarde. Deze gesteenten vertonen perioden van plooiing en metamorfisme tijdens de grote periode van gebergtevorming zo'n 400 miljoen jaar geleden. Door verwering en erosie zijn alleen de overblijfselen van deze gesteenten te vinden, voornamelijk langs de westkust en het noordelijke deel van Spitsbergen en op Prins Karls Forland en Nordauslandet.
De gebieden waar deze rotsen voorkomen zijn voornamelijk alpiene landschappen met grillige bergen. In het zuidelijke deel van Spitsbergen bestaat de ondergrond uit fylliet, kwartsiet, kalksteen, dolosteen en conglomeraat en kleine sporen vulkanisch gesteente. Er komt ook tilliet voor, afkomstig van afzettingen van gletsjers die Spitsbergen ongeveer 600 miljoen jaar geleden bedekten. Onder het tilliet bevinden zich kalksteenbedden met stromatolieten, kleine algenkolonies uit de fossiele tijd.
In het noordwestelijke deel van Spitsbergen zijn de meest voorkomende gesteenten schalie, kalksteen, dolosteen en tilliet. Daarnaast komt er graniet voor dat gedateerd is op ongeveer 411 miljoen jaar oud.
De sedimentaire periode
Tijdens de sedimentaire periode begon de erosie van de bergketen, waardoor grote hoeveelheden zand, grind en modder werden afgezet op alluviale vlaktes en in zee. Later kwamen er nieuwe afzettingen bij die uiteindelijk kalksteen opleverden. Ongeveer 40 miljoen jaar geleden werden zandsteen en leisteen afgezet.
Interessant voor geologen is dat de afzettingen wijzen op een periode van droge, woestijnachtige klimatologische omstandigheden, gevolgd door zoet of brak water, lagunes en rivieren die doorstroomden. Tijdens deze waterperiode, die bekend staat als het Vissentijdperk of in geologische termen het Devoon, zwommen primitieve vissen in waterwegen en de zee.
De eerste bekende gewervelde dieren werden in Spitsbergen gevonden. Tegelijkertijd ontwikkelden de eerste landplanten zich met fossielen van plantensporen die groeiden in riviervlakten en ondiepe meren in Spitsbergen.
Dinosaurussen zwerven over het land
Later kwam de aarde in het Trias en Jura terecht en geologen vonden bewijzen van een gematigd en vrij vochtig klimaat in Spitsbergen. Terwijl het grootste deel van Spitsbergen bedekt was door de zee, resulteerden perioden van opwaartse druk in alternatieve mariene en terrestrische sedimentatie. Tijdens deze periode, die vaak het tijdperk van de reptielen wordt genoemd, leefden reptielensoorten met een zwanenhals in zee terwijl dinosauriërs over het land zwierven.
Na deze geologische tijdlijn volgde het Krijt, een periode die bekend stond om de grote hoeveelheden vulkanische activiteit en breuken. Magma steeg naar de oppervlakte via breuken en beddingoppervlakken. Op Kong Karls Land drong het magma naar de oppervlakte en stolde als donkere basaltlava.
Nieuwe bergketens ontstaan
In het vroege Tertiair vormde zich langs de westkust van Spitsbergen een nieuwe bergketen, die echter veel kleiner was dan de oudere Caledonische berggordel die 470-400 miljoen jaar geleden was ontstaan toen de Noord-Amerikaanse plaat - Laurentia - in botsing kwam met de Noord-Europese plaat - Baltica - wat resulteerde in continentale cirkels. Baltica - waardoor de continentale korst aan beide zijden werd samengedrukt en geplooid en grote platen gesteente op elkaar werden gestuwd (de overblijfselen van deze bergketen zijn vandaag de dag nog steeds aanwezig in Spitsbergen en op het vasteland van Noorwegen, Schotland en Oost-Groenland). Tijdens deze periode werden gesteenten van alle leeftijden geplooid en werden grote platen gesteente naar het oosten geduwd.
Overblijfselen van vroegere bergbouw
Vandaag de dag kunnen geologen in Wedel Jarlberg Land en Oscar II Land in veel bergwanden drukplaten zien. Geologen speculeren dat deze bewegingen kunnen zijn veroorzaakt doordat de Groenlandse continentale plaat naar Spitsbergen is geduwd toen Spitsbergen langs het noordelijke deel van Groenland schoof. Tegelijkertijd werd de Noord-Atlantische en Noordelijke IJszee gevormd door spreiding van de zeebodem.
Net ten oosten van de nieuwe bergregen zakte het land en vormde een grote noord-zuid gerichte baai. In dit gebied werden zandstenen en schalie afgezet in wat het Centrale Tertiaire Bekken wordt genoemd. De afzettingen in dit bekken omvatten talrijke plantenfossielen en steenkoollagen. Tegelijkertijd vond er een nieuwe vulkanische fase plaats in het Noord-Atlantische gebied met lavastromen uit deze tijd die bewaard zijn gebleven in het Andrée Land, waarbij de basaltlava harde kappen vormde op enkele van de hoogste bergtoppen in de regio.
Intrede in de ijstijd
Aan het begin van het Quartair begon het klimaat kouder te worden en ging de aarde een nieuwe ijstijd in. In deze periode waren grote delen van Noord-Amerika en Noord-Europa bedekt met kilometers dik ijs. Tijdens deze periode was Spitsbergen bedekt met een enorme ijskap. Tussen elke opwarmingsperiode van 10.000 tot 20.000 jaar was er een vegetatie die vergelijkbaar was met het huidige type. Wetenschappers geloven dat er tussen de 20 en 30 ijstijden zijn geweest met telkens warmere interglaciale perioden in de afgelopen twee tot drie miljoen jaar. Er zijn sporen van eerdere ijstijden in Spitsbergen, maar de meest recente ijstijd heeft de meeste eerdere afzettingen verwijderd.
Helemaal bedekt met ijs
Tijdens de ijstijd was Spitsbergen, op een paar bergtoppen na, volledig bedekt door een enorme ijskap. De ijskap was het dikst bij Kong Karls Land in het oostelijke deel van Spitsbergen. Door het enorme gewicht van de ijskap werd de landmassa van Spitsbergen naar beneden gedrukt en ontstonden er depressies op de plekken waar het ijs het dikst was. Toen de temperaturen begonnen te stijgen en het ijs begon te smelten, kwam het land weer omhoog. Kong Karls Land is sinds het einde van de ijstijd, ongeveer 10.000 jaar geleden, ongeveer 130 meter gestegen ten opzichte van de zeespiegel. Een interessante ontdekking werd gedaan toen wetenschappers oud stuifmeel vonden dat suggereerde dat het klimaat in sommige perioden na de laatste ijstijd milder was dan nu.
