Etappe 19 | Castelnau-Magnoac – Cahors / Het Aquitaine Bekken en de Wilson Cycle

Met de Pyreneeën achter ons brengt de etappe van vandaag het peloton door de glooiende landschappen van Zuid Frankrijk. Deze regio is geologisch bekend als het Aquitaine Bekken en vormt het stroomgebied van de Garonne. Het landschap mag dan glooien, de topografie in de ondergrond is spectaculair.

Aquitaine Bekken: net zo diep als de Marianentrog

Langs de noordrand van het Aquitaine bekken liggen koraalriffen op de kristallijne massieven van het Centraal Massief en het Armoricaans Massief. Maar op het diepste punt in het Aquitaine Bekken, even ten noorden van de Pyreneeën, ligt de overgang van kristallijn massief naar de Jurakalken en naar Trias sedimenten die daar vaak nog onder liggen, op een diepte van 11 km. En op de top van de Pyreneeën liggen dezelfde kristallijne gesteenten als in de massieven: een verticaal verschil van 14 km. Ter vergelijk: het Aquitaine Bekken is op haar diepste punt net zo diep als de Marianentrog, het diepste punt op het aardoppervlak. De Mt. Everest is nog niet eens 9 km hoog.

De Wilson Cycle, deel 1: opbrekende continenten

Eigenlijk is het Aquitaine Bekken een serie opeengestapelde bekkens met verschillende oorzaken, die samen een verhaal vertellen van het opbreken en weer samenkomen van continenten: de zogenaamde Wilson Cyclus. De oudste gesteenten in het Aquitaine bekken die we aan het oppervlak kunnen zien, de 180 miljoen jaar oude kalken langs de noord- en oostrand, zijn afgezet in kalm, ondiep water. Maar naar het zuiden was het minder kalm: in seismisch onderzoek dat in het Aquitaine Bekken gedaan is, is te zien dat de korst onder het bekken uit elkaar getrokken is langs grote breuken, waarbij ieder volgens blok een stukje dieper ligt. Een dergelijk process van het opbreken van continent door extensie heet ‘riften’ en maakt een ‘rift’, ook wel bekend als een ‘slenk’ en is vandaag de dag actief in de Oost-Afrikaanse Slenk. De rift vormde in een tijd waarin Pangea op begon te breken, wat eerst leidde tot de vorming van de Centrale Atlantische Oceaan die Afrika van Noord Amerika scheidde. Naar het noorden maakte de Centrale Atlantische Oceaan twee taken: een tussen Iberia en Noord Amerika, verder verbonden met de Golf van Biskaye, en een tussen liep door naar het westelijke Middellandse zeegebied waardoor het continent Groot-Adrië (waar onder meer de Povlakte van Noord Italië toe behoort) van Iberië en het zuidelijke Aquitaine bekken gescheiden werd. Toen een mid-oceanische rug vormde in die nieuwe oceaan, die we de Alpiene Tethys noemen, stopte de extensie in het Aquitaine Bekken en werd in kalm-water sediment werd afgezet op de ‘passieve’ marge van Europa.

De Wilson Cycle, deel 2: continentale collisie

Ouder werdende oceanische korst krijgt een hogere dichtheid dan de aardmantelgesteenten, en zal uiteindelijk subduceren, in één of meerdere fases, totdat een continent op de subducerende plaat met een continent op de bovenliggende plaat in contact komt en het subductiesysteem vastloopt. In het geval van de Pyreneeën is die geschiedenis van het sluiten van de oceaan een beetje minder eenvoudig dan de schoolboekmodelletjes doen geloven, en sluiting en opening gebeurde twee keer. Hoe en waarom dat precies gebeurde is een onderwerp waar men het in de geologische gemeenschap die de Pyreneeën bestudeert nog niet eens is. In elk geval heeft er rond 100 miljoen jaar geleden nog een tweede extensiefase in het Aquitaine Bekken gespeeld. Maar de oceanische korst die tussen Iberië, zuid Frankrijk en Adrië (Italië) ontstond in de Jura is door subductie verdwenen. Die subductie heeft uiteindelijk geleid tot de vorming van de Alpen, de Apennijnen, en, toen de continentrand van Iberië onder Frankrijk schoof, de Pyreneeën. Tijdens de vorming van de Pyreneeën werd het Aquitaine Bekken een zogenaamd ‘voorlandbekken’. Het gewicht van de Pyreneeën zorgde ervoor dat de korst eromheen naar beneden boog, en de depressive die daardoor ontstond werd opgevuld door puin dat uit het gebergte werd geërodeerd. De erosieproducten van de Pyreneeën vormen een tot 2 km dik packet aan gesteenten met een totaal volume van meer dan 50.000 kubieke kilometer. Een toename in de snelheid van depositie van dit materiaal vond plaats rond 25 miljoen jaar geleden, rond de tijd dat het onderschuiven van Iberië onder Frankrijk stopte. De gesteenten van deze ouderdom komen langs de zuidrand van het Aquitaine Bekken aan het oppervlak en lenen hun naam aan het interval in de geologische tijdschaal waarin ze werden afgezet: het Aquitainiën (23-20 miljoen jaar geleden). En wederom werd een Wilson Cycle afgesloten.

Op het moment van schrijven van deze blog is de startlijst van de Tour de France 2022 nog niet bekend. Maar ploegen doen er goed aan om een fietser genaamd Wilson mee te nemen voor deze etappe: de gedoodverfde winnaar.

I am a geologist and I study plate tectonics and the driving mechanisms in the Earth’s mantle, mountain building processes, and the geography of the geological past. I enjoy geological fieldworks all over the world, and translating the results to science and a broad public.

Douwe van Hinsbergen