Skiplinks

  • Tekst
  • Verantwoording en downloads
  • Doorverwijzing en noten
Logo DBNL Ga naar de homepage
Logo DBNL

Hoofdmenu

  • Literatuur & taal
    • Auteurs
    • Beschikbare titels
    • Literatuur
    • Taalkunde
    • Collectie Limburg
    • Collectie Friesland
    • Collectie Suriname
    • Collectie Zuid-Afrika
  • Selecties
    • Collectie jeugdliteratuur
    • Basisbibliotheek
    • Tijdschriften/jaarboeken
    • Naslagwerken
    • Collectie e-books
    • Collectie publiek domein
    • Calendarium
    • Atlas
  • Periode
    • Middeleeuwen
    • Periode 1550-1700
    • Achttiende eeuw
    • Negentiende eeuw
    • Twintigste eeuw
    • Eenentwintigste eeuw
Leien op monumenten (1986)

Informatie terzijde

Titelpagina van Leien op monumenten
Afbeelding van Leien op monumentenToon afbeelding van titelpagina van Leien op monumenten

  • Verantwoording
  • Inhoudsopgave

Downloads

PDF van tekst (3.78 MB)

Scans (11.84 MB)

XML (0.24 MB)

tekstbestand






Genre

non-fictie

Subgenre

non-fictie/architectuur


In samenwerking met:

(opent in nieuw venster)

© zie Auteursrecht en gebruiksvoorwaarden.

Leien op monumenten

(1986)–Herman Janse–rechtenstatus Auteursrechtelijk beschermd

Vorige Volgende
[pagina 9]
[p. 9]

1. Geologische aspecten

Geologisch gezien kan men leisteen omschrijven als een compact, zeer fijn kristallijn gesteente dat wordt gekarakteriseerd door een uitstekende splijtbaarheid. Deze leisteensplijting, ook wel druksplijting genoemd, is homogeen door het gesteente ontwikkeld en wordt gevormd door de evenwijdige oriëntatie van de mineralen waaruit leien zijn opgebouwd. Door petrologen wordt leisteen ingedeeld bij de metamorfe gesteenten. Dit betekent dat het gesteente gedurende bepaalde geologische processen en onder verhoogde temperatuur en druk is gevormd uit een ander, ouder gesteente. Dit zijn afzettingen van klei en zeer fijnkorrelig zand. Voor het ontstaan van deze kleiïge sedimenten moeten we honderden miljoenen jaren terug in de geschiedenis van de aarde. In verschillende rustige perioden van de aardgeschiedenis werden - en worden overigens nog - zeer grote hoeveelheden sediment in zeeën afgezet: zand, kalk, mergel, maar hoofdzakelijk slib. Dit materiaal is het vergruisde verweringsprodukt van hoger gelegen delen van de aardkorst, zoals gebergten en kristallijne massieven; het werd door beken en rivieren naar het laagland en de zee getransporteerd. Dit proces van verwering en transport heeft miljoenen jaren voortgeduurd. Wanneer we ons tevens realiseren dat een middelgrote rivier als de Rijn gemiddeld 130 kg slib per seconde afvoert, dan krijgen we enigszins een beeld van de grote hoeveelheden sediment die in de loop van de geologische geschiedenis in een zeebekken zijn bezonken. Zo zijn bijvoorbeeld in de Hunsrück, waar het in het Devoon zee was, gedurende enkele tientallen miljoenen jaren plaatselijk pakketten van 10-15 km dikte gevormd.

Door deze opeenhoping traden er een aantal veranderingen in het sediment op. De kleien en fijnkorrelige zanden werden door de erboven liggende lagen in diepere, warmere delen van de aardkorst weggedrukt, waardoor het aanwezige water werd uitgedreven en er een sterke inklink optrad. Tijdens deze inklink

illustratie
1. Schematische voorstelling van geplooid gesteente.


werden de plaatvormige mineralen min of meer loodrecht op de druk georiënteerd. Door het geleidelijk aangroeiende bovenliggende sedimentpakket zal het materiaal nog dieper in de aardkorst wegzinken. Te denken valt aan diepten van meer dan 4 km. Het gevolg hiervan is dat niet alleen de druk, maar ook de temperatuur verder zal toenemen. De reeds sterk ingeklonken afzettingen verharden tot banken vast gesteente, schalie genaamd. Deze overgang van klei naar schalie is echter nog maar een tussenstap in de vorming van leisteen uit een kleiïg sediment. Het ontstaan van leisteen is namelijk sterk gebonden aan gebieden in de aardkorst waar eens gebergtevorming heeft plaatsgevonden.

Wanneer we ons richten op West-Europa zien we dat, nadat er in het Cambrium, Ordovicium, Siluur, Devoon en Onder-Carboon veel van deze pakketten sedimenten waren afgezet, vanaf de periode van het Boven-Carboon (circa 325 miljoen jaar geleden) tot in het Perm (circa 250 miljoen jaar geleden; zie ook de overzichtstabel van de geologische tijdschaal) gebergtevorming optreedt, afgewisseld met perioden van rust.

Deze periode in de aardgeschiedenis, waarin tijdvakken van miljoenen jaren van sterke plooiingskrachten worden afgewisseld met rustiger perioden, wordt de Variscische orogenese genoemd.

Tijdens deze plooiingskrachten werden de oorspron-

[pagina 10]
[p. 10]

kelijk min of meer horizontaal liggende pakketten verharde klei en schalie sterk samengedrukt en geplooid door een horizontaal gerichte druk. Hierdoor en door verdere temperatuurverhoging, variërend van 200-400°C diep in de aardkorst, rekristalliseerden de oorspronkelijk aanwezige kleimineralen. Door de hoge druk werden de langgerekte en plaatvormige mineralen sterk gericht. Hierbij is thans de meest gangbare opvatting dat de kristallen oplossen in de richting van de maximale druk, waarbij tegelijkertijd nieuwvorming optreedt van deels andere mineralen en aangroei loodrecht op deze druk van sommige meer resistente mineralen, zoals kwarts. Door dit metamorfe proces gedurende gebergtevorming is dus uit een klei een nieuw gesteente ontstaan, met grotendeels een andere mineraalinhoud, hoofdzakelijk bepaald door de verhoogde temperatuur en met een specifieke gelaagdheid, de druksplijting, bepaald door de verhoogde druk.

De pas gevormde gebergten hadden zeker niet de vorm zoals we de gebieden waar thans leisteen voorkomt nu kennen. Het jong ontstane gebergte erodeerde snel en er ontstond een grote vlakte die pas in het jongste tijdvak van de geschiedenis van de aarde werd opgeheven tot ongeveer de huidige hoogte. Aan deze hoogvlakte werd door insnijdende beken en rivieren het huidige bergachtige karakter gegeven. Men vindt deze gebergten terug over grote delen van West-Europa. Eén keten loopt van het Centraal Plateau in Frankrijk over Bretagne en Wales naar Ierland en wordt aangeduid als het Armorikaanse gebergte. Het Variscisch gebergte omvat Vogezen, Zwarte Woud, Ardennen, Rijn-Leisteen Plateau, Fichtelgebergte en Harz. Ook worden gebergten van deze ouderdom aangetroffen in West-Spanje en Portugal.

De mineraalinhoud van leisteen is in de eerste plaats afhankelijk van de samenstelling van de oorspronkelijke klei, verder is zij ook afhankelijk van de graad van metamorfose die de leisteen heeft ondergaan. Immers, mineralen zijn niet anders dan andere chemische verbindingen die bij overschrijding van een bepaalde temperatuur en druk gaan reageren, waarbij nieuwe verbindingen, lees mineralen, ontstaan. In het temperatuur- en drukbereik, waarover we het hier hebben, gebeurt er met het mineraal kwarts relatief weinig, terwijl de kleimineralen voor het overgrote merendeel zullen zijn verdwenen.

In leisteen komen de volgende mineralen algemeen voor:

1kwarts, in zuivere vorm een verbinding van de elementen silicium en zuurstof; het wordt meestal aangetroffen in lensvormige, langgerekte kristallen of kristalaggregaten. De korrelgrootte is meestal kleiner dan 0, 1 mm;
2glimmers of mica's, meestal de kleurloze muscoviet of de zeer fijnkristallijne variant daarvan, sericiet; de bruine glimmer biotiet komt zelden in leisteen voor. Het zijn in het bijzonder deze plaaten schubvormige glimmers die het gesteente haar karakteristieke splijting geven.

Verder kan in de meeste leisteensoorten wat chloriet worden aangetroffen; wanneer dit mineraal in ruime mate aanwezig is kan het gesteente een groenige tint krijgen. Ook komen in de meeste leien vaak nog wat kleiïge bestanddelen, zoals illiet, voor. Bovengenoemde mineralen zijn meestal niet de enige bestanddelen van lei. Bij de afzetting van slib is dit vaak verontreinigd met resten van dierlijk leven, zoals schelpdieren en soms ook resten van plantaardig materiaal. Dit betekent dat in sommige leistenen gerekristalliseerd carbonaat kan worden aangetroffen, meestal in de vorm van calciet, soms als dolomiet. De restanten van plantaardig materiaal zijn gereduceerd tot koolstof en zwavel. Het laatste kan met ijzer gebonden worden tot bijvoorbeeld pyriet. Mineralen die accessorisch in leien gevonden kunnen worden zijn oxiden en hydroxiden van ijzer, zoals magnetiet, hematiet en limoniet, verder rutiel, zirkoon en apatiet.

De mineralogische samenstelling van leisteen is dus ruwweg een maat voor de samenstelling van het uitgangsslib en voor de graad van metamorfose. Op grond hiervan kan men verschillende soorten leien onderscheiden:

1Glimmerlei of fylliet; dit is een duidelijk metamorfe lei. Dit type is vaak kwartsrijk. De plaatvormige mineralen worden vertegenwoordigd door hoofdzakelijk kleurloze glimmer en eventueel wat biotiet; chloriet komt vrij algemeen voor.
2Chlorietlei, met naast kwarts en glimmers een zeer hoog percentage aan chloriet. Dit type lei is vaak groen van kleur; dit is echter geen diagnostisch kenmerk. Sommige fyllieten kunnen groen zijn, terwijl sommige chlorietrijke typen grijszwart zijn.
3IJzerlei, gekenmerkt door een hoog gehalte aan ijzeroxiden. Deze leien zijn vaak te herkennen aan een rode tot paarsrode kleur; afhankelijk van de oxydatietoestand van het ijzer kunnen deze leien ook groen tot rood gevlekt zijn.
4Plaatlei, gekenmerkt door een sterke bijmenging van koolstof, waardoor de steen sterk zwart gekleurd is.
[pagina 11]
[p. 11]
5Kiezellei, met een zeer hoog gehalte aan kwarts en vaak met veel koolstof; de kwartsrijke grondmassa is vaak sterk verkit, waardoor een leisteensplijting nauwelijks zichtbaar is.

De laatste twee soorten zijn niet geschikt voor daklei. Van de andere soorten is hun geschiktheid van een aantal factoren afhankelijk. Zo zal de hoeveelheid aanwezige carbonaat en/of pyriet beperkt moeten zijn tot minder dan enkele procenten, wil de lei nog geschikt zijn voor de toepassing als dakbedekking. De meeste leistenen die als dakbedekking bruikbaar zijn, hebben een blauwgrijze kleur. Er komen echter ook paarsrode varianten voor. Voor deze kleur zijn ijzerverbindingen verantwoordelijk. Tenslotte zijn er de reeds genoemde groene chlorietrijke leien.

Een aantal mineralen zien we liever niet - of zo weinig mogelijk - aanwezig in leisteen. Dat zijn de ijzer-zwavelverbindingen en de carbonaten. IJzerzwavelverbindingen komen in dakleien in drie vormen voor: als pyriet, pyrrhotien en als markasiet. Ze worden wel samengevat, ook in sommige keuringsrapporten, onder de naam pyriet, maar dit is niet juist.

Pyriet, FeS2 (ijzer- of zwavelkies), kristalliseert in het kubische systeem en heeft een typische messinggele metaalglans, bruin wordend bij oxydatie. Het komt in sommige leien voor als met het blote oog zichtbare kristallen. Hoewel het mineraal stabiel is bij de temperatuur en druk aan het aardoppervlak, is het in het Nederlandse klimaat toch sterk aan oxydatie en verwering onderhevig.

Markasiet (FeS2) is een rhombische kristalmodificatie van pyriet; de kristallen zijn vaak lang prismatisch. Veelal vormt het aggregaten van grof- tot fijnstralige massa's. Het wordt daarom ook wel straalkies genoemd. Het wordt zeer gemakkelijk omgezet. Pyrrhotien (FeS, magneetkies) bestaat uit hexagonale kristallen; het komt echter zelden voor in goed gevormde kristallen, maar meestal als zeer fijnkorrelige massa's. Het is vaak fijn verdeeld over het leisteenoppervlak. Het is zeer instabiel.

Carbonaat in leisteen komt meestal voor in de vorm van calciet (CaCO3); het kan echter ook voorkomen als het mineraal dolomiet (CaMg(CO3)2) en soms ook als sideriet (FeCO3). Deze mineralen zijn erg gevoelig voor een zuur milieu.

Het zijn echter niet alleen de mineraalinhoud en de metamorfosegraad die de kwaliteit van een daklei bepalen. Op plaatsen waar de oorspronkelijke gelaagdheid in het gesteente evenwijdig is aan de tektonisch ontstane druksplijting zal een kwalitatief zeer goede lei kunnen ontstaan, terwijl de mechanische eigenschappen op plaatsen waar de beide gelaagdheden een hoek met elkaar maken aanzienlijk minder kunnen zijn. Afhankelijk van de plooiing in het gesteente zullen beide gelaagdheden dikwijls een hoek met elkaar maken. Ook kunnen latere bewegingen in de aardkorst, zoals breukvorming, de kwaliteit van de lei negatief beïnvoeden.

Naast de besproken gesteentekundige factoren die de kwaliteit van een daklei bepalen, zijn er ook een aantal meer algemene geologisch-economische aspecten. Te denken valt aan de hoeveelheid onbruikbaar gesteente dat eerst moet worden verwijderd om de goede lei te kunnen winnen. Ook valt te denken aan de ontwikkeling van de infrastructur in het gebied waar goede leien voorkomen en aan de afstand van de groeve tot het gebied waar het materiaal toegepast gaat worden. Zie hiervoor ook het hoofdstuk waarin de winning van leisteen wordt behandeld.

Men mag aannemen dat de eerste winning van leisteen is begonnen op plaatsen waar natuurlijke ontsluitingen langs beek- en rivierdalen voorkomen. Men werkte dus aanvankelijk in open groeven. Van de Romeinen is echter bekend dat zij in het Hunsrück-Nahe gebied al met schachten werkten om goede leien bovengronds te krijgen. Veel later, na de middeleeuwen, is men meer algemeen schachten gaan toepassen van waaruit de gezochte leisteen niveau's in galerijen en gangen werden gewonnen. Slechts in een betrekkelijk gering aantal gebieden in Europa is het mogelijk dakleien, bestand tegen ons klimaat, te exploiteren. Die gebieden zijn in willekeurige volgorde: Eifel, Hunsrück en Taunus, Thüringen, het Maasbekken in het Franse departement Ardennes, het gebied rond Angers eveneens in Frankrijk, noordwest Spanje, Noord-Wales, verder Devon, Cornwall, het Lake district, Bretagne, Auvergne en de Montagne Noir. Leien uit andere gebieden zijn doorgaans niet geschikt voor het vochtige klimaat in Nederland. Het zijn meestal de eerder besproken te hoge gehalten aan ijzer-zwavel-verbindingen en carbonaten die de houdbaarheid zeer ongunstig beïnvloeden. Tevens moet het percentage nog aanwezige kleimineralen minimaal zijn. Deze mineralen willen graag water adsorberen waardoor ze sterk kunnen opzwellen en de structuur van de lei kunnen vernielen.

Al deze factoren te zamen maken het noodzakelijk dat er bij voortduring een periodieke keuring plaats vindt van aangeboden partijen leien. De gebruiker kan dan verzekerd zijn van een constant goede kwaliteit van het geleverde materiaal.

[pagina 12]
[p. 12]

Geologische tijdschaal N.B. Op de scheidslijnen tussen de perioden is de ouderdom aangegeven in miljoenen jaren.
 
era   periode herkomst van leien
_____
Kaenozoïcum   Kwartair  
  1,8 _____
  Tertiair  
_____ 65 _____
Mesozoïcum   Krijt  
  141 _____
  Jura  
  195 _____
  Trias  
_____ 230 _____
Palaeozoïcum   Perm  
  280 _____
  Carboon Thüringen (DDR)
  345 _____
  Devoon Cornwall: Delabole,
Devon: Tavistock,
Ardennen (B., L., Fr.),
Eifel, Hunsrück, Taunus,
Sauerland
  395 _____
  Siluur Engeland: Burlington
  435 _____
  Ordovicium Wales: Blaenau Ffestiniog,
Engeland: Westmoreland,
Frankrijk: Angers,
Spanje: Leon, Orense
  500 _____
  Cambrium Wales: Dinorwic,
Penrhyn,
Pen-yr-Orsedd
_____ 570 _____
Proterozoïcum  
_____ 2600 _____
Archaeozoïcum  
_____ 3500 _____


Vorige Volgende

Footer navigatie

Logo DBNL Logo DBNL

Over DBNL

  • Wat is DBNL?
  • Over ons
  • Selectie- en editieverantwoording

Voor gebruikers

  • Gebruiksvoorwaarden/Terms of Use
  • Informatie voor rechthebbenden
  • Disclaimer
  • Privacy
  • Toegankelijkheid

Contact

  • Contactformulier
  • Veelgestelde vragen
  • Vacatures
Logo DBNL

Partners

Ga naar kb.nl logo KB
Ga naar taalunie.org logo TaalUnie
Ga naar vlaamse-erfgoedbibliotheken.be logo Vlaamse Erfgoedbibliotheken