Ondergrondse kalksteengroeven als geologische bezienswaardigheden

Afbeelding 1. Aan de oppervlakte wordt de aanwezigheid van orgelpijpen vaak verraden door dolines die er uitzien als komvormige of trechtervormige zinkgaten (links). Soms verraden ze zich ook door verzakkingen zoals op de foto in het midden. Bij de winning van de kalksteen werden zulke orgelpijpen in de ondergrondse kalksteengroeven vaak ‘aangesneden’ waardoor je er een dwarsdoorsnede van krijgt. Je ziet dan goed de inhoud die uit (lemig en zandig) grind bestaat (rechts).

Om daar een idee van te geven, nemen we een kijkje in de ondergrondse kalksteengroeven van het Nederlandse Zuid-Limburg en delen van Belgisch Limburg. De foto’s die dit item begeleiden, zijn voor een belangrijk deel gemaakt tijdens bezoeken aan de groeves in de jaren ’80 van de vorige eeuw met onder andere onderzoeker John Knubben van de Studiegroep Onderaardse Kalksteengroeven van het Natuurhistorisch Genootschap in Limburg en in 2025 toen John Caris - eveneens van de Studiegroep Ondergrondse Kalksteengroeven – me ‘met tekst en uitleg’ de gelegenheid bood zulke kalksteengroeves nog eens wat nader te bekijken. 

Afbeelding 2. Soms vertakken de orgelpijpen zich op hun weg in de diepte. Ze zijn dan in het plafond van de groeve als groepjes te zien (links). De foto in het midden toont duidelijk de inhoud van (lemig en zandig) grind. Rechts zien we van beneden naar boven een volledig leeggestroomde orgelpijp.

In de betreffende ondergrondse kalksteengroeven heeft de mens in het verleden lokaal kalksteen uit het Boven-Krijt als – vooral – bouwsteen gewonnen. Lithostratigrafisch stamt deze kalksteen uit de Formatie van Maastricht. Deze formatie kent twee facies: een Maastrichter facies en een Kunrader facies. De Maastrichter facies wordt gevormd door de zachtere Maastrichter Kalksteen ('Maastrichter steen') die we in het westelijk deel van het gebied tegenkomen. De Kunrader facies vinden we in het oostelijk deel van het gebied en hij wordt gevormd door de hardere Kunrader Kalksteen. 

Afbeelding 3. Op meerdere plekken is te zien dat orgelpijpen een horizontaal verloop kunnen krijgen waardoor ze in de wanden van de groeven naar buiten treden. Echt pijpvormig zijn de schachten daarbij dan niet meer.

De ondergrondse groeven bevinden zich in de zachtere Maastrichter Kalksteen, dus de kalksteen uit de Maastrichter facies. Deze groeves komen we in Zuid-Limburg tegen in de oostelijke wand van het Maasdal (ongeveer van Rijckholt tot Cadier en Keer), in het Geuldal (de omgeving van Valkenburg aan de Geul) en bij Maastricht. In Belgisch Limburg komen ze ongeveer westelijk tot zuidwestelijk van Maastricht voor. Ze zitten vooral waar de kalksteen in de hellingen dagzoomt of nabij de oppervlakte voorkomt.

Afbeelding 4. De lemige inhoud van de in een groevewand naar buiten tredende kleine vertakking van een orgelpijp.

De zachte kalksteenblokken werden in deze ondergrondse groeven vooral gewonnen door ze er uit te zagen. Na de winning werd de steen gebruikt voor het oprichten van allerlei bouwwerken zoals kerken, kastelen, boerderijen en  gewone woonhuizen. 

Afbeelding 5. Ook in de ondergrondse kalksteengroeven komen vuursteenbanken voor. Veel vinden we er echter niet, want de kalksteenlagen waarin ze zitten, werden natuurlijk zoveel mogelijk gemeden omdat er geen fatsoenlijke kalksteenblokken uit de halen waren (links). Losse vuursteenknollen of kleine groepjes ervan kom je echter wel hier en daar in de groevewanden tegen (midden en rechts).

Geologische orgelpijpen ofwel aardpijpen (afbeelding 1 t/m 4) 

Geologische orgelpijpen - ook wel aardpijpen genoemd - zijn karstverschijnselen. Ze komen in de kalksteen voor als verticale, dikwijls pijpvormige schachten. We vinden ze vaak op plaatsen waar zich breuken of diaklazen in het gesteente bevinden. Water, en dan vooral regenwater dat in het algemeen door erin opgelost koolstofdioxide iets zuur is, kan hier goed in de diepte doordringen en daarbij de kalksteen oplossen. 

Afbeelding 6.  Opvallend zijn ook de zogenaamde vuursteengordijnen, verticale vuursteen’banken’ van zo’n 1 tot 1½ meter lengte (foto 1 en 2). Mogelijk zijn deze ontstaan doordat siliciumdioxide via fijne scheuren en barsten in reeds verharde kalksteen terechtkwam. Bij de vierde foto is de combinatie van scheuren en vuursteenknollen te zien. De derde foto toont een 'nest'van drie grotere en een aantal kleinere vuursteenknolletjes.

Daardoor kunnen orgelpijpen ontstaan die in de loop der tijd breder en dieper worden. In het Limburgse gebied zijn ze meestal volgestroomd met sediment uit Maasafzettingen die hier vaak boven op de kalksteen liggen. Aan de oppervlakte wordt de aanwezigheid van zulke orgelpijpen vaak verraden door dolines die er uit zien als komvormige of trechtervormige zinkgaten. 

Afbeelding 7. Bij dit ingangsgedeelte van een groeve zijn in de wanden de uiteinden van pijpvormige vuurstenen te zien. Deze vuurstenen kennen we als graafgangvuurstenen. Ze zijn ontstaan in tunnels van in de bodem gravende Decapoda die later opgevuld raakten met siliciumdioxide dat we tegenwoordig in de kalksteen terugvinden als die pijpvormige en takvormige vuurstenen.

Bij de winning van de kalksteen werden zulke orgelpijpen in de ondergrondse kalksteengroeven vaak ‘aangesneden’ waardoor je een dwarsdoorsnede ervan krijgt. Je ziet dan goed de inhoud die uit (lemig en zandig) grind bestaat. Opvallend is dat de orgelpijpen zich niet altijd verticaal blijven uitstrekken. Op meerdere plekken is te zien dat ze een horizontaal verloop kunnen krijgen waardoor ze in de wanden van de groeven naar buiten treden. Echt pijpvormig zijn de schachten daarbij dan niet meer. Soms is hierbij te zien dat ze breuken in het gesteente volgen. 

Afbeelding 8. Graafgangvuurstenen.

Vuursteenbanken (afbeelding 5 t/m 8) 

Vuursteen ontstaat uit de neerslag van siliciumdioxide. Dit siliciumdioxide zou door erosie en verwering van gesteenten op het vasteland of door vulkanisme in opgeloste vorm in zee terecht kunnen zijn gekomen. Daar diende het als bouwstof voor massaal voorkomende micro-organismen zoals diatomeeën ofwel kiezelwieren die een exoskelet van siliciumdioxide hebben of voor het uit kiezelnaalden opgebouwde skelet van kiezelsponzen. Na de dood van deze organismen konden hun skeletjes of de losse skeletdeeltjes van siliciumdioxide vervolgens gesedimenteerd worden. Maar siliciumdioxide uit het water kon ook rechtstreeks in de vorm van kiezelzuur of gelachtige stoffen in het nog niet verharde kalkslib (van kalkskeletjes van allerlei andere organismen) op de bodem van zeeën (uit vooral de Jura- en Krijtperiode in Europa) terechtkomen. Daarnaast kon het siliciumdioxide ook via fijne scheuren en barsten in reeds verharde kalksteen belanden. 

Afbeelding 9. Dit gedeeltelijk ingestort plafond van een gang in een groeve (links) toont massaal voorkomende dekselkleppen van oesterschelpen (midden). Oesterschelpen bestaan uit twee ongelijke delen: een bolle klep waarmee het dier aan de zeebodem vast zit en een dekselschelp (rechts van dichtbij gezien op stukjes kalksteen) die het geheel afsluit.

Door tektonische krachten zijn de kalksteenafzettingen uit de Jura- en Krijtzeeën in Europa boven water gekomen waardoor we de vuursteen in steengroeven en in natuurlijke ontsluitingen zoals bij kliffen in vuursteenbanken kunnen terugvinden. 

Afbeelding 10. Zowel in het plafond (links) als in de wand van groeven (dwarsdoorsnede, midden) kunnen we belemnieten (rechts) aantreffen.  Belemnieten zijn een uitgestorven groep tienarmige inktvissen.

Ook in de ondergrondse kalksteengroeven komen vuursteenbanken voor. Veel vinden we er echter niet, want de kalksteenlagen waarin ze zitten werden natuurlijk zoveel mogelijk gemeden omdat er geen fatsoenlijke kalksteenblokken uit de halen waren. Het voorkomen ervan is er dus eerder uitzondering dan regel. Losse vuursteenknollen of kleine groepjes ervan kom je echter wel hier en daar tegen. Opvallend zijn ook de zogenaamde vuursteengordijnen; verticale vuursteen’banken’ van zo’n 1 tot 1½ meter lengte. Mogelijk zijn deze ontstaan doordat siliciumdioxide via fijne scheuren en barsten in reeds verharde kalksteen terechtkwam. 

Afbeelding 11. Het loont ook de moeite om kalksteenblokken die uit een groeve zijn gezaagd eens wat beter te bekijken. Want ook daar zijn fossielen in te zien. Hier zien we een zee-egel in een oude kerkhofmuur.

Fossielen (afbeelding 7 t/m 12)

In de loop der tijd zijn in de ondergrondse kalksteengroeven heel wat fossielen aangetroffen. En als we heel precies zijn, moeten we zelfs zeggen dat de kalksteen voor het overgrote deel bestaat uit minuscule kalkskeletjes van zeeorganismen waartussen dan grotere fossielen voorkomen. 

Afbeelding 12. In deze muur van een oude kerk zien we een doormidden gezaagde zee-egel in een blok kalksteen uit een onderaardse groeve.

Het meest bekend zijn wel de eerste vondst van de overblijfselen van de Mosasaurus en van de kaken ervan in de 18e eeuw. Nu moet je er niet op rekenen dat je tijdens een tocht door de gangenstelsels zulke spectaculaire dingen tegenkomt, maar toch valt er altijd wel wat te zien. De afbeeldingen  7 t/m 12 geven daar een idee van. 

Nota bene 

Dit item beoogt geen volledigheid. Het wil een indruk geven van (en de belangstelling wekken voor) het voorkomen van allerlei facetten van de geologie in ondergrondse kalksteengroeven en in de bouwstenen die men er heeft gewonnen. Er wordt daarom ook niet ingegaan op de verschillende laagpakketten en horizonten waarmee we in de Formatie van Maastricht te maken hebben.