Afbeelding 1: Bij een doormidden gebroken klappersteen is goed zien waar de kern heeft gezeten (links). De kern van een klappersteen kan uit klei (leem) maar  bijvoorbeeld ook uit sideriet bestaan. Bij vers gedolven klapperstenen is die siderietkern vaak wit, maar door oxidatie kan hij verkleuren (vier klapperstenen rechts). (grootte speld 3 cm)

Er is onduidelijkheid over het ontstaan van klapperstenen. In de literatuur worden twee theorieën beschreven. Volgens de ene theorie ontstaan klapperstenen door verwering en oxidatie van siderietknollen. Volgens de andere ontstaan ze door afzetting van een ijzerrijke laag rond een kern van leem of klei. In eerste instantie lijkt de laatste theorie het meest plausibel omdat vorming van een ijzerrijke laag op een ander object, bijvoorbeeld stenen uit een rivier, relatief veel voorkomt. Regelmatig worden op storthopen ('afvalhopen' van grotere stenen bij de zand- en grindwinning) kleiballen aangetroffen. Hieromheen zouden ijzerrijke afzettingen kunnen ontstaan en zo klapperstenen kunnen vormen. Het kan echter niet helemaal worden uitgesloten dat dergelijke kleiballen hun vorm kregen door de beweging van kleiplakken op transportbanden van het zeefsysteem bij bedrijven die zand en/of grind winnen. Dat ze ook onder natuurlijke omstandigheden worden gevormd, weten we van de Gelderse amateur-archeoloog en -geoloog J.D. Moerman. Hij trof ze aan in een zandgroeve op de Veluwe in de jaren vijftig van de vorige eeuw in een zandafzetting. Moerman constateerde dat de leem in de zandafzettingen door ijzeroplossingen aan de oppervlakte soms een bruine kleur kreeg. Hij redeneerde verder dat dit ijzervlies kon aangroeien tot een dikker laagje waardoor een klappersteen kon ontstaan.

Afbeelding 2: Klapperstenen uit de grindgroeve bij Jülich, met kern als inhoud (rechts) en open exemplaar (links). (grootte speld 3 cm)

Voor de duidelijkheid hebben wij voor dit verhaal een werkdefinitie van het begrip ‘klappersteen’ opgesteld: klapperstenen zijn voor ons niet alleen stenen die bestaan uit een kern waar zich een ijzerrijke afzetting omheen bevindt maar ook ijzerrijke afzettingen rondom een holte waarin zich mogelijk een kern bevond. Wij vonden op uiteenlopende plaatsen in Duitsland, België en Nederland zulke klapperstenen.

Afbeelding 3. Ook deze stenen kunnen we tot de klapperstenen rekenen. Het derde exemplaar heeft een losse kern; het klappert. (grootte speld 3 cm)

Duitsland

Langs de Oostzeekust in Noord-Duitsland komen keileemkliffen voor, bijvoorbeeld de 1700 meter lange en tot 16 meter hoge Hohe Ufer bij Heiligenhafen. Door kusterosie wijkt het klif terug en zijn op het strand grote hoeveelheden zwerfstenen te vinden. In de keileem zitten vuistgrote klapperstenen. Op het strand liggen uit de keileem losgewoelde klapperstenen en kernen daarvan (afbeelding 4). Zijn deze (kwetsbare) klapperstenen door het gletsjerijs getransporteerd of zijn ze later in de keileem ontstaan? We denken dat het laatste het geval is. De harde kern van de klapperstenen blijkt niet op te lossen in water, wat aantoont dat deze niet uit leem of klei bestaat. Verdere proeven tonen daarna aan dat de kern waarschijnlijk uit sideriet bestaat, wat de theorie over het ontstaan van klapperstenen door verwering en oxidatie van siderietknollen ondersteunt.

Afbeelding 4: Klappersteen in de keileemklif van Heiligenhafen (tweede foto), close-up hiervan (derde foto) en klappersteen van het strand bij Heiligenhafen (rechts).

In de 200.000 jaar oude vulkanische lahar (modderstroom) afzettingen in de Klosterstraße in Niederzissen vonden we eveneens klapperstenen (afbeelding 5). De afzettingen bestaan uit vulkanische as en ander uitworpmateriaal, vermengd met löss, Devonische gesteentefragmenten en verweringsleem. De klapperstenen zijn hier kleiner (meestal niet veel groter dan een walnoot) dan die van Heiligenhafen. De kern ervan bestaat soms uit fijner materiaal, soms uit harde gesteentestukken en ze zijn door hun vaak donker roodbruine korst goed in de lahar-afzettingen zichtbaar.

Afbeelding 5: Klapperstenen in de lahar van Niederzissen

In het Ditschbachtal (Eifel) komt bontzandsteen in de dalwand voor. In het water van het riviertje de Ditschbach liggen kleine brokken bontzandsteen. Een aantal daarvan is verpakt in een relatief dik, ijzerrijk jasje (afbeelding 6). Deze vondsten voldoen ongetwijfeld aan onze definitie van klapperstenen. Het is echter de vraag of het door verwering uit de bontzandsteenwand vrijgekomen klapperstenen zijn of dat ze pas in het riviertje hun ijzerjasje gekregen hebben. Het eerste lijkt het meest waarschijnlijk; we kennen dit bijvoorbeeld van ijzerzandsteen in België.

Tijdens grootschalige graafwerkzaamheden in de omgeving van Nerdlen – Kradenbach (aanleg A1) werden uit klei en zand gevormde gesteenten uit het Onder Devoon zichtbaar. Langs de wanden lagen grote brokken van dit materiaal die in minder dan een jaar tijd door weersinvloeden bijna volledig uit elkaar vielen. We vonden enkele mooie klapperstenen met een kern bestaande uit fijne zandsteen of siltsteen, zoals die ook in de blootgelegde wanden voorkwamen (afbeelding 6). Het laat zien dat de klapperstenen zeer waarschijnlijk uit deze wanden komen en dat in gesteente gevormde klapperstenen makkelijk in korte tijd door weersinvloeden uitgeprepareerd kunnen worden.

Afbeelding 6: Klappersteen uit ontsluiting bij Nerdlen-Kradenbach (links), uit het Ditschbachtal (midden) en uit het Aisnegebied in Noord-Frankrijk (rechts). (grootte speld 3 cm)

Ten noordoosten van Jülich ligt een grindgroeve in Rijnafzettingen. De wanden ervan tonen een afwisseling van zand- en grindlagen met lokaal een leemlaag. Het gewonnen materiaal wordt op grootte gesorteerd waarbij de grootste stenen op een hoop terechtkomen. Hierin komen nog grotendeels in leem gehulde klapperstenen voor, die ook van binnen uit leem bestaan (afbeelding 2 + 9). De ijzerrijke korsten van deze klapperstenen zijn helemaal door leem omgeven, zowel van binnen als van buiten en zijn dus in de leem ontstaan (en dus niet rondom een brok leem). De holtes worden pas als zodanig herkenbaar als de klapperstenen worden schoongespoeld.

België

In enkele kerken is ijzerzandsteen, waarin klapperstenen zijn ontstaan, als bouwsteen gebruikt. Deze ijzerzandsteen ontstond uit glauconietzanden die tijdens het Tertiair zijn afgezet in de zee die toen het gebied bedekte. Na terugtrekking van de zee verweerde het glauconiet waarbij ijzer vrij kwam. Dit vrijkomende ijzer sloeg dieper in de bodem weer neer en verkitte daarbij de zandkorrels. Door het neerslaande ijzer ontstonden geconcentreerde limonietkorsten die soms ring- en bolvormig zijn. Binnenin deze bolvormen is de zandsteen minder verkit. In de toren van de Onze-Lieve-Vrouwekerk van Kermt bestaan enkele klapperstenen in de ijzerzandsteen uit liesegangringen (afbeelding 8). In de bouwstenen van de toren zitten ook ‘gewone’ klapperstenen. Voorbeelden van kerken met klapperstenen in ijzerzandsteen: St. Pietersbandenkerk van Beringen en Onze-Lieve-Vrouw-geboortekerk van Oostham.

Afbeelding 7: In het profiel van zandafzettingen zijn vaak ijzerhoudende laagjes te zien (links boven). Soms komen we in die laagjes zelfs dikkere, ijzerhoudende korsten tegen (links onder). In deze korsten kunnen klappersteenachtige structuren voorkomen (rechts). Soms zijn ze heel bros (rechts onder), soms stevig, zoals bij echte klapperstenen (rechts boven).

Afbeelding 8: Liesegangringen (links en rechts) en klapperstenen (midden en rechts) in de Belgische ijzerzandsteen. Waarschijnlijk zijn de klapperstenen in deze ijzerzandsteen al gevormd in een stadium zoals bij afbeelding 7 waarbij het nog om los zand ging.

Nederland

De diversiteit van klapperstenen gaat nog verder. Bij zand- en grindwinning nabij De Steeg (omgeving Arnhem) komen exemplaren voor met een kern die op witte leem lijkt en daaromheen de bekende ijzerrijke korst. Verder dan de gelijkenis met leem gaat de witte kern niet, want hij blijkt van binnen zeer hard te zijn en groengrijs, soms bruinig van kleur. Alleen het dunne buitenste laagje van de kern is wit (afbeelding 10). De kleine stukjes van de kapotgeslagen kern vallen in water niet uit elkaar, maar blijven hard. Door verdere proeven ontdekken we dat we hoogstwaarschijnlijk met sideriet te maken hebben. Moerman experimenteerde al met deze kernen. Hij ontdekte verder dat ze de kleur van limoniet (ijzer) aannemen als ze langer aan de lucht worden blootgesteld. Datzelfde hadden wij al ontdekt bij de witte buitenkant van deze kernen: de fraai contrasterende klapperstenen met hun wit uitziende kern en ijzerbruine korst werden steeds egaler van kleur toen hun kernen na enige tijd via vuilwit naar bruin verkleurden.

Afbeelding 9: Klapperstenen uit de grindgroeve bij Jülich. Het linker exemplaar is eigenlijk een versmelting van meerdere klapperstenen in een steen. Dit maakt weer eens duidelijk dat het begrip 'klappersteen' heel ruim kan zijn.  In het rechter exemplaar zit een losse kern; hij klappert. De speld is 3 cm. Deze klapperstenen waren oorspronkelijk gevuld met leem terwijl er omheen ook leem zat. Ze zijn dus niet rond een brok leem maar in een brok leem ontstaan.

Bij zand- en grindzuigerijen in rivierafzettingen in Gelderland en Overijssel vonden we nog andere klapperstenen: een ijzerrijk omhulsel opgebouwd in een laag zand of grindrijk zand. De buitenkant van het omhulsel bestaat uit een verkitting van zand en fijn grind. Dichte exemplaren ritselen of rammelen soms doordat er zand met mogelijk kleine steentjes in zit.

Afbeelding 10: Klapperstenen met siderietkern en ijzerrijke korst uit De Steeg (links) kunnen gepeld worden (midden) waarna de doormidden geslagen kern (rechts) duidelijk laat zien dat het geen 'witte modder' is.

De vormen in een zandgroeve bij Vasse lijken qua voorkomen een beetje op de klapperstenen in de keileem bij Heiligenhafen. Het zijn exemplaren waarbij een ijzerrijke korst een kern van zand afzondert van het zand buiten die korst. Doordat een deel van de korst verdwenen is, doen ze denken aan ontkopte ‘vier-minuten-eitjes’ met inhoud (afbeelding 7). In tegenstelling tot Heiligenhafen is de ijzerrijke korst vaak fragiel, waardoor dergelijke vormen buiten het zand uit elkaar vallen.

Afbeelding 11: Deze sideriet uit Venlo is wit als hij doormidden gebroken wordt (breukvlak tussen 2 en 3). Na enige tijd kleurt zo'n breuk bruin door ijzeroxidatie (breukvlak tussen 1 en 2). Door deze ijzeroxidatie zou een ijzerrijke korst en dus een klappersteen kunnen ontstaan.

Sporadisch vonden we in de keileem in Overijssel klapperstenen die bestaan uit een afwisseling van laagjes vulling en limoniet dat een beetje doet denken aan de liesegangringen in de ijzerzandsteen in België, maar toch geheel anders is. Daarmee belanden we in een grensgebied, omdat ze afwijken van onze definitie van klapperstenen. De grens tussen wel en ‘net geen’ klappersteen is niet zo eenvoudig.

Afbeelding 12: IJzerrijke korst rondom stukjes fossiel hout uit Neu Moresnet in België (boven). Eronder liggen stukjes fossiel hout zonder ijzerkorst.

Misschien moeten klapperstenen wel gewoon beschouwd worden als bijzondere en diverse vormen van ijzerrijke afzettingen in onze bodem met meerdere ontstaansmogelijkheden. Dan zou dé klappersteen niet bestaan maar omvat het begrip een scala aan vormen waarbij ijzerrijke afzettingen een rol spelen. Het is maar hoe je het bekijkt.

Poster klapperstenen Klik op de afbeelding om de poster te openen. Prints voor commerciële doeleinden zijn niet toegestaan.

Een artikel met dezelfde stekking (Jan en Els Weertz - Bestaat dé klappersteen wel) werd al eerder gepubliceerd in het tijdschrift Grondboor & Hamer van de Nederlandse Geologische Vereniging (Jaargang 62, nummer 2 - 2008).