Bekken van Bergen

Het Bekken van Bergen of Bekken van Mons (Frans: Bassin de Mons) is een sedimentair bekken in de Belgische provincie Henegouwen, het zuiden van West-Vlaanderen en aangrenzend gebied in Frankrijk. Het bekken is genoemd naar de stad Bergen. Het is ongeveer 40 km lang en 15 km breed en bevindt zich tussen het noordoostelijke deel van het Bekken van Parijs, het zuidelijke deel van het Londen-Brabantmassief en het noordelijke deel van het Ardennenmassief.^[1]

Het Bekken van Bergen was in het Devoon en Dinantiaan (Vroeg-Carboon) onderdeel van het sedimentatiegebied langs de zuidelijke flank van het Massief van Brabant. In het oosten loopt dit sedimentatiegebied door in het synclinorium van Namen. Ook het Bekken van Bergen is in feite een wijd synclinorium, dat aan de flanken wordt omringd door de Caledonische sokkel.^[2][3] In het zuidwesten wordt het Bekken van Bergen afgesneden door Mesozoïsche gesteentelagen van het Bekken van Parijs.

De oudst bekende gesteenten van Henegouwen horen bij de top van de Caledonische sokkel. Ze komen uit het Siluur en het zijn overwegend kwartsieten. Ze bevinden zich in het noorden van de provincie en maken deel uit van het Massief van Brabant. Deze gesteenten worden discordant bedekt door het Devoon van het Bekken van Bergen.

Het Devoon en Dinantiaan bestaan zowel als carbonaatgesteente als klastisch gesteente. Deze gesteenten werden door de Hercynische gebergtevorming tektonisch beïnvloed. De spanning was overwegend van het zuiden naar het noorden gericht. Deformatie uitte zich in de plooiing van het synclinorium van Namen en het synclinorium van Dinant en overschuiving van het Devoon en Dinantiaan over het Massief van Brabant noordwaarts. De belangrijkste breuk waarlangs de terreinen van de Ardennen over het Massief van Brabant schoven (la Faille du Midi) loopt grofweg langs de lijn tussen Luik en Bergen.

De gesteenten van het synclinorium van Dinant zijn zichtbaar ten zuiden van het Bekken van Bergen. De structuur van de Paleozoïsche sokkel wordt beschreven in de rapporten over de diepboring van Saint-Ghislain.^[4][5]

Het Devoon heeft aan de noordelijke rand van het Bekken van Bergen een hellingshoek van ongeveer 15 graden naar het zuiden. Op de Devonische lagen bevindt zich de Kolenkalk Groep uit het Dinantiaan. Deze groep vertoont een golvend patroon doorheen het Bekken van Bergen.

Het Namuriaan bevat kalksteen en fijnkorrelige zandsteen dat uit een conglomeraat van kwarts en ijzeroxide bestaat. De kalksteen van het Namuriaan is gedeeltelijk gedolomitiseerd en bevat lagen anhydriet.

Op het Namuriaan volgen de afzettingen van het Westfaliaan, de tijd van de reusachtige steenkoolwouden. Deze horen bij de Steenkoolgroep. Ze bestaan uit schalie, zandsteen en een kleine 300 steenkoollagen. Uitzonderlijk komt een koollaag weleens aan de oppervlakte. De diepte waarin de koollagen aangetroffen worden, varieert tussen een paar tientallen meter tot zo'n 350 meter. Het Bekken van Bergen bevat een aantal steenkoollagen die deel uitmaken van de Borinagestreek, die zelf weer deel uitmaakt van de oude mijngordel die zich van Bernissart over Mons en La Louvière langs de Samber en Maas uitstrekt tot bij Luik.

Vanaf het begin van het Krijt traden er verschillende perioden op met mariene sedimentatie. De continentale sedimenten en de sedimenten van riviervlaktes van de Wealden-facies, bestaande uit ligniet, klei en zanden, behoren tot het Valanginien, Hauterivien en Midden-Barremien. Ze bedekken discordant de Paleozoïsche sokkel. Vanaf het Albien, maar vooral tijdens het Cenomanien en het Turonien, vonden er verschillende transgressies plaats die gecarboniseerde sedimenten aanvoerden. Tijdens het Boven-Krijt werden dikke lagen krijtgesteente afgezet. Deze afzettingsfase eindigde tijdens het Danien (Onder-Paleoceen).^[6]

In het Thanetiaan en Ypresiaan vond een nieuwe transgressie plaats die zanden en kleien afzette. In het kwartair ten slotte werd periglaciaal löss en grind afgezet.^[11]

Het Bekken van Bergen is een synclinorium; als gevolg hiervan hellen de Tertiaire en Mesozoïsche afzettingen naar de as van het bekken toe. Deze lagen dagzomen als min of meer versneden cuestaruggen; de cuestafronten zijn van de vallei weggekeerd: de cuesta van Harmignies gevormd in het Laat-Krijt (op de zuidelijke kant van het Bekken van Mons), de cuesta van Saint-Denis in de noordelijke rand. Deze synclinale aard wordt bevestigd door de hooggezeten syncline van de Mont Panisel (vlak bij Mons op een hoogte tussen 85 en 105 m) die zich in de as van het bekken bevindt^[12]. Deze en andere heuvels in de buurt van Bergen zijn symmetrisch en getooid met zand en verharde zandsteen van het Paniseliaan; ze worden onderscheiden van de heuvels met asymmetrische hellingen aan de zijkanten van het bekken.

Door een bijzonder geologisch mechanisme (karst-erosie) werden in het Bekken van Bergen 117 natuurlijke putten gevormd. Deze natuurlijke putten begonnen als diepliggende verticale reeksen, van elkaar gescheiden uithollingen die langzaam evolueerden naar aaneengesloten verticale of schuine geologische structuren die in hun verloop verschillende hellingshoeken kunnen hebben. Deze structuren zijn onregelmatige cilindervormige "schoorstenen" of schachten met een cirkelvormige of ellipsvormige doorsnede: karstpijpen. Ze kunnen een diameter van meerdere tientallen meter bereiken en een diepte van meerdere honderden meter.

In de streek van Bernissart is zulke karstpijp bekend onder de naam cran (ook nog faille circulaire). De crans werden gevormd door de oplossing van diepliggende, poreuze kalksteen uit het Dinantien (Onder-Carboon) door water dat koolzuur bevat. Zo ontstonden er ondergronds grotten waarvan het gewelf in de loop van de geologische tijd instortte. In vele gevallen herhaalde dit geologische proces zich totdat de cran contact maakte met de oppervlakte. De karstpijp wordt dan een doline of zinkgat dat dus van onder naar boven gevormd werd. Dit wordt bewezen door crans die naar boven toe doodlopen en de oppervlakte dus niet bereikt hebben. Zulke crans noemt men puits aveugles ("blinde putten"). Puits aveugles komen voor in de kolenmijn Sacré-Madame te Dampremy^[13] en in de kolenmijn van Courcelles, beide in de Belgische provincie Henegouwen. De grootste bekende doline ter wereld is die van Flénu, ook in de Belgische provincie Henegouwen, met een diameter van ongeveer 100 meter en een diepte van 1.200 meter.

Het is niet bekend of karststructuren in onze tijd nog actief zijn. Gezien het grote aantal crans en de enorme grootte van de gevormde uithollingen, blijft het initiële mechanisme achter karsterosie nog steeds onduidelijk. Misschien spelen tektonisch kwetsbare plaatsen en breuken in de kalksteen ook een rol bij het ontstaan en de ontwikkeling van deze karstpijpen. Onderzoek heeft aangetoond dat er nog tektonische activiteit was in het Bekken van Bergen gedurende het Krijt.^[14] Studie van de opvulling van de dolines maakt het mogelijk een precieze chronologie op te stellen. De eerste sedimenten die in de basis van de dolines voorkomen zijn het resultaat van de instorting van het gewelf op het moment dat de karstpijp contact maakte met de oppervlakte: schalie, steenkool en zandsteen.

Iguanodon bernissartensis-beenderlagen

Zie Iguanodon bernissartensis-beenderlagen voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

In 1878 werden door mijnwerkers in een doline (de Cran aux Iguanodons) in de steenkoolmijn Sainte-Barbe van het dorpje Bernissart op vijftien kilometer van Mons de Iguanodon bernissartensis-beenderlagen ontdekt. Deze beenderlagen bevatten de resten van minstens drieënveertig specimina van onder meer de ornithopode dinosauriër Iguanodon bernissartensis Boulenger 1881, met vijfentwintig bijna volledige tot relatief volledige skeletten (meer dan 60% van het totale aantal skeletelementen) en achttien onvolledige skeletten of fragmentarisch materiaal. Ze zijn ongeveer 126 tot 125 miljoen jaar oud (Bovenste-Barremien tot Onderste-Aptien, Onder-Krijt, Wealden Group).^[7][8][9]