Je leest:

Gesmolten zand

Gesmolten zand

Auteur: | 14 september 2011

Vrijwel dagelijks worden in ons land prachtige grillig gevormde structuren in de bodem gevormd door blikseminslagen, zogenoemde fulgurieten, ook wel fossiele bliksems of bliksembuizen genoemd. Ze ontstaan door de aaneenkitting van zandkorrels, die door de hitte van de bliksemstraal zijn gesmolten.

Bliksemschichten: ze lijken zo ongrijpbaar. Maar in feite zorgen ze wel degelijk voor tastbaar bewijs, zeker in de zanderige ondergrond van Nederland. Als de bliksem in zandbodems inslaat worden temperaturen bereikt tot wel 4000 graden Celsius. Ruim voldoende om de kwartskorrels, waaruit het grootste deel van het zand bestaat, te laten smelten: daarvoor is een temperatuur van ongeveer 1500 graden Celsius al voldoende. De weg die de bliksem in de bodem tot aan het grondwater aflegt is daardoor goed te volgen door het ontstaan van fulgurieten (fulgur betekent ‘bliksem’ in het Latijn).

Fulguriet uit Fuerteventura
Creative Commons

Holle buis

In minder dan een seconde ontstaat bij een blikseminslag een buis van gesmolten zandkorrels die in diameter kan variëren van 2 mm tot zo’n 2,5 cm; een typische vorm van contactmetamorfose. Van binnen is de buis vaak hol, vermoedelijk vanwege het ontsnappen van hete stoom. De binnenwand bestaat uit het glasachtig materiaal lechatelieriet, dat ook kan ontstaan bij vulkaanuitbarstingen en meteorietinslagen. Door de International Mineralogical Association wordt het niet officieel erkend als mineraal; vanwege de amorfe vorm (kristallen ontbreken) is het feitelijk gezien een mineraloïde. Aan de buitenkant is de versteende bliksem vaak bedekt met zandkorrels.

Hete bliksem

Jaarlijks vinden er in ons land minstens 100.000 blikseminslagen plaats, dat is iets meer dan 2 per km2. NASA heeft met behulp van satellietwaarnemingen het aantal blikseminslagen per jaar in kaart gebracht en in Nederland gaat het om 1 tot 2 per km2. Er zitten dus heel wat fossiele bliksems in de bodem verstopt! Een van de gebieden waar de meeste inslagen plaatsvinden is Centraal-Afrika, met een aantal van meer dan 50 per km2 per jaar! Een bliksemstraal verplaatst zich met een snelheid van ongeveer 60.000 km per seconde en bereikt daarbij een warmte die op kan lopen tot maximaal 30.000 graden Celsius. De bliksemstralen kunnen lengten bereiken tot ruim 6 km en een doorsnede van ongeveer 2,5 cm.

Vertakkingen

De lengte van een fulguriet kan sterk variëren. In een groeve in het ‘Akens Zand’ hebben leden van de Nederlandse Geologische Vereniging in 1961 een fulguriet uitgegraven met een lengte van bijna 13 meter. Het grootste deel van deze buis was niet hol en had een dikte van 1,5 cm. Vaak zijn de fossiele bliksems minder lang.

Doorsnede van een plakje fulguriet van de Veluwe (dikte 23 mm, elk schaaldeel is 1 mm). De gesmolten kwartskorrels zijn goed zichtbaar.
Hans de Kruyk

De bliksem stopt in de bodem als het grondwater – de nulpotentiaal – wordt bereikt. Dan vindt volledige ontlading plaats. Soms kunnen vertakkingen ontstaan als de bliksemschicht bijvoorbeeld een steen tegenkomt die niet direct smelt en de straal zich daardoor splitst.

Vergroting (±100 x) van de Veluwefulguriet. De vloeistructuren hebben donkere bandjes die mogelijk uit ijzer bestaan.
Hans de Kruyk

Glasachtige druppels

Blikseminslag vindt meestal plaats in delen waar het grondwater zich dicht onder het oppervlak bevindt; daarom hebben de meeste fulgurieten een geringe lengte. In de duinen zijn de inslagplekken vaak lage kommen tussen de duinen in. In woestijngebieden steken de fulgurieten na een zandstorm vaak boven het oppervlak uit.

Een fulguriet uit de Sahara in Noord-Marokko. Collectie:Jelle Talma.
Cees Laban
Een fulguriet uit de woestijn bij La Paz in de Amerikaanse staat Arizona. Collectie: Jelle Talma.
Cees Laban

Naast zandbodems kunnen ook in vaste gesteenten sporen van blikseminslag worden gevonden. Als de bliksem in een bergtop inslaat kunnen mineralen met een laag smeltpunt smelten en daarna snel stollen. Het resultaat zijn glasachtige druppels die op het gesteente achterblijven.

Bronnen

  • Escher, B.G. (1916). De gedaanteveranderingen onder aarde. Algemene geologie. De Maatschappij voor goede en goedkope lectuur, Amsterdam.
  • Willems, J.H.(1961). Een fulguriet te Hergenrath (provincie Luik, België). Grondboor & Hamer 11, p. 322-332.

Dit artikel is overgenomen (in iets gewijzigde vorm) uit Grondboor & Hamer, nummer 3/4 2011.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Grondboor & Hamer (NGV).
© Grondboor & Hamer (NGV), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 14 september 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.