Geologie van de Antillen (1): Aruba

‘One happy island’ zie je op de kentekenplaat van alle auto’s. Aruba is inderdaad één eiland en slechts 18 km2 groter dan Texel. De grote verscheidenheid aan geologische verschijnselen is dan ook wonderlijk. En de afwisseling tussen ijstijden en warmere perioden is hier veel beter zichtbaar dan in Nederland.

Als je Aruba nadert per vliegtuig of boot, is een van de eerste dingen die in het oog springen de berg. Hij is met 167 meter niet bijzonder hoog, maar heeft de mooiste vorm die je je bij een berg kunt voorstellen: perfect rond met vloeiende, enigszins holle hellingen, die oplopen tot een punt, de top. Hij heet simpelweg de Hooiberg, maar bestaat uit zeer zeldzaam gesteente, hooibergiet, dat is samengesteld uit grote, donkergroene kristallen. Je kunt de Hooiberg beklimmen via een trap, al moet je wel uithoudingsvermogen hebben. De trap telt 587 treden en wordt naar boven toe steeds steiler. Het kost algauw een half uur om boven te komen. Het uitzicht over het golvende landschap is prachtig. Bij helder weer kun je de kust van Venezuela zien liggen.

Geologische wieg

In het Arikok Nationaal Park ligt de oudste geologische formatie van het eiland aan de oppervlakte, de ALF, de Aruba Lava Formatie. Met het ontstaan ervan tijdens het Boven-Krijt (90 miljoen jaar geleden) is het eiland geologisch betrekkelijk jong. De ALF is een stukje van een oceanische plaat waarover lava uitstroomde en op de zeebodem stolde als kussenbasalt. De plek waar het fundament van het eiland op de toen nog kleine Caribische plaat ontstond, lag ten westen van Zuid-Amerika. Door platentektoniek werd de oceanische korst oostwaarts geschoven en botste tegen de noordkant van de Zuid-Amerikaanse continentale plaat. De Caribische plaat ondergaat vreemd genoeg zowel aan de westzijde als aan de oostzijde subductie (figuur 1). Aan de westzijde duikt de Cocosplaat onder de Caribische plaat. Daardoor is de vulkanische boog van Midden-Amerika ontstaan met de landengte van Panama. Aan de oostzijde duikt de Amerikaanse plaat onder de Caribische plaat. Daardoor is de vulkanische boog van de Kleine Antillen ontstaan.

De Caribische plaat schuift tegenwoordig met een snelheid van ongeveer 4 cm per jaar in westelijke richting. De Zuid-Amerikaanse plaat en het bijbehorende deel van de Atlantische Oceaan bewegen in dezelfde richting, maar met een grotere snelheid. Het lijkt dus alsof de Caribische plaat in oostelijke richting schuift ten opzichte van de Noord- en Zuid-Amerikaanse plaat. Maar ten opzichte van de Cocosplaat onder de Grote Oceaan beweegt de Caribische plaat juist naar het westen.

Door de subductie aan twee zijden zijn aan de noordkant langgerekte horizontale breuken ontstaan langs de eilanden van de Grote Antillen, zogeheten transforme breuken.

Door dit hele proces wordt de Caribische plaat als het ware een beetje opgetild, waardoor na erosie grote massa’s dieptegesteenten op de Benedenwindse Eilanden nu aan de oppervlakte liggen.

Door de opheffing is de Aruba Lava Formatie boven water gekomen. Het aan de oppervlakte liggende materiaal bestaat uit gesteenten van de drie hoofdgroepen:

• stollingsgesteente: vooral kussenbasalt, de ronde vorm ontstaat door snelle stolling als de lava in contact komt met het relatief koude zeewater;
• sedimentgesteenten: conglomeraat, door afbraak en transport van oorspronkelijk vulkanisch gesteente; en daarnaast ook veel kalksteen en duinzand van koraalzand; en
• metamorf gesteente: schist, door druk en verhitting van oorspronkelijk vulkanisch gesteente.

De ALF ligt bijna geheel in het Arikok Nationaal Park. Het terrein is heuvelachtig met toppen van ongeveer 130 tot 190 meter. Bij de bekendste, Arikok, is een bezoekerscentrum met informatie over de geologie van Aruba. Ernaast ligt een mooie ontsluiting in de schist waarin zelfs een overschuiving zichtbaar is. De kussenbasalt is langs de noordoostkust goed ontsloten.

Aruba batholiet

Zo’n 85 miljoen jaar geleden is van onderaf magma de ALF binnengedrongen en na erosie aan de oppervlakte gekomen. Het omringt nu de ALF in het noorden, midden en zuiden van Aruba. Het betreft hoofdzakelijk drie typen dieptegesteenten. De verschillen zijn herkenbaar aan de kristallijne structuur. De kristallen zijn het mooist zichtbaar in de hooibergiet. Tonaliet heeft een fijnere structuur met lichte en donkere kristallen. Gabbro is donkerder, hier overheerst het zwart. De tonaliet is naast de hooibergiet het meest opvallend in het landschap. Het bestaat uit reusachtige, rond gevormde stenen. Dit dieptegesteente verweert aan de oppervlakte tot afgeronde vormen. Dit heet sferoïdale verwering. De legende is dat ze als enorme rolstenen door reuzenhanden over het landschap zijn uitgestrooid. Vanaf zo’n steen heb je een mooi uitzicht over het midden-Arubaanse landschap. Veel stenen bevatten witte strepen: kwartsaders waarbij in scheuren witte kwarts in de stenen is uitgekristalliseerd. Soms drong er later opnieuw magma in via andere scheuren. Deze zijn donker van kleur. Je kunt daardoor zien welke scheur de jongste is: die doorsnijdt het gesteente en de kwartsaders. In die aders komt ook gouderts voor. Dit is tot in het begin van de vorige eeuw gewonnen. Er staat op het eiland nog een ruïne van een goudsmelterij.

Kalksteen

Na al dit vulkanische geweld brak halverwege het Tertiair tijdens het Mioceen een rustiger periode aan. Er groeiden koraalriffen langs de kust. Zoals op veel tropische eilanden erodeerde de branding de riffen, waarbij fossielrijke brokken kalksteen losraakten en langs de kust werden afgezet. Het is de Sero Domi Formatie. Door de trage opheffing van het eiland (zie IJstijden) liggen resten van deze formatie nu een stukje landinwaarts, onder andere bij Savaneta in het zuiden en aan de zuidkant van de Hooiberg.

Terrassen

Langs de hele kust van Aruba zijn gedurende het Pleistoceen mariene terrassen in de kalksteen gevormd. Aan de noordoostkust zijn ze het best en het duidelijkst ontwikkeld: platte, vlakke kalksteenplateaus met aan de zeezijde een hoge steilrand. Op veel plaatsen zijn gemakkelijk drie terrassen te onderscheiden. Aan de voet van de laagste steilrand begint het strand, dat bezaaid ligt met grote brokken kalksteen die vol zitten met recente koraalfossielen. Door de branding worden de brokken steeds verder afgerond. De boven elkaar liggende terrassen tonen aan dat het eiland Aruba is opgeheven en/of de zeespiegel is gedaald. Dit verschijnsel is niet alleen op Aruba zichtbaar, maar op vrijwel alle eilanden van het Caribisch gebied.

IJstijden op een tropisch eiland

Aruba wordt nog steeds opgeheven. De laatste 500.000 jaar ging het in totaal om 25 meter; dat is dus 5 cm per 1000 jaar. Dit blijkt de sleutel te zijn tot een van de belangrijkste bewijzen voor de afwisseling tussen glacialen en interglacialen gedurende het Kwartair. Een glaciaal duurt gemiddeld ongeveer 100.000 jaar en een interglaciaal 15.000 jaar. Tijdens een glaciaal lag de zeespiegel over de hele wereld 100-140 meter lager dan nu. Al dat water werd in de zich uitbreidende landijsmassa’s op het noordelijk halfrond vastgelegd. Dit betekende dat bijvoorbeeld in Europa de slechts 50 meter diepe Noordzee droog lag. Aan het begin van elk glaciaal daalde de zeespiegel snel. Het koraalrif kwamen boven de zeespiegel te liggen en stierf af. Het werd een kalksteenterras. Op zeeniveau, dus een stuk lager, begon zich een nieuw koraalrif te ontwikkelen. Maar gedurende die ongeveer 100.000 jaar werd het eiland door tektoniek 5 meter opgeheven. Het nieuwe koraalrif kwam mee omhoog. Na het veel kortere interglaciaal begon een nieuw glaciaal, waarin de zeespiegel opnieuw daalde. Zo ontstond een tweede terras, aan de voet van het vorige, dat dus hoger lag. Op Aruba zijn bij Boca Prins aan de zuidoostelijke kust drie boven elkaar liggende terrassen goed zichtbaar aanwezig. Ze worden hoog-, midden-, en laagterras genoemd.

Het eiland Barbados, in het oosten van het Caribisch gebied, telt 23 mariene kalksteenterrassen boven elkaar. Dat betekent dus even zo vele glaciale perioden. Het is een mooier en vooral zichtbaarder bewijs voor de afwisseling tussen glacialen en interglacialen dan we in Europa kunnen vinden. Wonderlijke eilanden!