Veldwerk in Servië: de puzzel van een aardbreuk

Daan Tamminga onderzocht een aardbreuk in Servië. Veel mensen zullen zich nauwelijks een voorstelling kunnen maken van veldwerk: het meten van groeven in een steenwand en aardse littekens die van belang zijn om een grote puzzel op te lossen.

De velddag is net begonnen en al rijdende volgen mijn Servische collega en ik het meanderende asfalt dat ons door een slaperig rivierdal leidt. We speuren de berm af naar stenen die ons hopelijk wat kunnen vertellen over de aardbreuk die door dit gebied loopt.

Aangekomen bij een veelbelovende rotswand beginnen we aan een meting van groeven in de steenwand. Aardse littekens herinneren ons aan de titanische strijd tussen brute massa’s steen die elkaar poogden te passeerden. Onze opdracht gedurende deze vier weken is om dit onmenselijke geweld te onderzoeken. Omvang, locatie, tijd en oorzaak, we willen alles weten. Het is een enorme puzzel waarin elke meting een nieuw puzzelstukje verschaft.

Memory

De aardbreuk die we onderzoeken doorkruist tachtig kilometer land van noord naar zuid. Langs deze enorme breuk zijn de stenen zo’n vijfendertig kilometer horizontaal verplaatst. Dit weten we doordat we een specifieke steenmassa (denk hierbij ook in kilometerschaal), die eerst één geheel was, nu gescheiden door de breuk als twee bij elkaar passende memory-stenen kunnen matchen. Het stuk aan de linkerkant van de breuk bevindt zich vijfendertig kilometer ten noorden van het stuk dat aan de rechterkant ligt. Als je met je gezicht naar de breuk toe op het ene stuk zou staan zou je het andere dus vijfendertig kilometer naar rechts verplaatst zien.

Een andere manier om de verplaatsing langs de breuk te beredeneren is door te kijken naar groeven in steenwanden, die ik eerder ook al noemde. Voorbeelden hiervan zie je op de afbeeldingen. De meterslange parallelle lijnen op de gladgeschuurde wand stellen zogenaamde slickensides voor en zijn veroorzaakt door het langs elkaar schuiven van twee de stenen. Om plaats te maken voor de asfaltweg die er nu ligt is er met dynamiet gehandhaafd, hierdoor is het blok dat verantwoordelijk is voor de schuren vermist geraakt en zijn de lijnen zichtbaar geworden.

Lijnenspel

Door in te zoomen op de steenwand kunnen we veel informatie uit de lijnen halen. Zo kunnen we de oriëntatie van de lijnen meten (zowel de hoek die deze lijn helt ten opzichte van het horizontaal, de dip, als de richting waarnaar deze lijn helt, de azimuth, zijn hierbij van belang). Bovendien kunnen we zien welke kant het missende blok op moet zijn geschoven om de lijnen op zo’n manier achter te laten.

Op het vlak, zichtbaar op de foto bovenaan, zijn namelijk ook lijntjes te vinden die loodrecht op de parallelle lijnen staan. Deze lijnen zijn herkenbaar als herhalende oneffenheden en zijn te interpreteren als een soort natuurlijke traptreden. Op de afbeelding zie je dat als je naar links beweegt over het vlak je de trap af loopt. Dit gaat een stuk makkelijker dan naar rechts bewegen, dat is namelijk de trap op. Het missende blok heeft deze traptreden veroorzaakt door naar links te bewegen langs deze steen. Het is makkelijker om te spreken over de richting van het blok dat je ziet, deze is in dit geval naar rechts geschoven ten opzichte van het missende blok. Nog een bewijs dat de verplaatsing langs de breuk ‘rechtslateraal’ is.

Raadsels

Er zit een buiging in de breuk die ervoor zorgt dat deze een C-vorm vertoont op de kaart. Deze karakteristieke vorm is één van de raadsels die ons dwars zitten. Hoe is deze C gevormd? Was het eerst een I-vorm die later gebogen is naar een C? Of is deze breuk in een C-vorm ontstaan? Door metingen samen te voegen en in kaart te brengen kunnen structuren, kenmerkend voor zo’n rechtslaterale breuk, herkend worden. Wanneer deze structuren nog in de vorm verkeren waarin ze gevormd zijn kunnen we spreken van een breuk die in een C-vorm ontstaan is. Zijn de structuren echter gebogen, dan kunnen we speculeren dat er latere vervorming van de originele breuk heeft plaatsgevonden. De laatste optie is één van de theorieën die wij opgesteld hebben aan de hand van onze data.

Wat is nu het nut van zo’n onderzoek in het veld? De praktische toepassing van dit soort onderzoek is vaak niet eenduidig. Met kennis over deze breuk kan er gespeculeerd worden over vervormingen op grote schaal. Bewegingen van aardplaten en tektonische gebeurtenissen kunnen hierdoor beter begrepen worden, wat er weer toe leidt dat we de grillen van moedernatuur beter leren voorspellen.