De Kwartair periode (2,5 miljoen jaar geleden tot nu) is de meest recente periode in de geologische geschiedenis. Het Kwartair wordt opgedeeld in de Pleistoceen en Holoceen tijdvakken. Gedurende de voorafgaande Tertiair periode is de gemiddelde temperatuur in onze streken veel hoger dan nu geweest, maar 5 miljoen jaar geleden ving een temperatuurdaling aan, die zich voortzette in het Pleistoceen tijdvak. Het Pleistoceen wordt gekenmerkt door een afwisseling van meer dan twintig koude (glacialen) en warme (interglaciale) intervallen. In een groot deel van Nederland accumuleerden gedurende de Kwartair periode tot 500 meter dikke pakketten van door rivieren en zee aangevoerd zand en klei. De smeltwater- en rivierafzettingen afkomstig van zuidelijke (voorlopers van de huidige Rijn en Maas) en oostelijke rivieren (Eridanos en voorlopers van de huidige Elbe, Eems en Wezer) transformeerde het grootste deel van Nederland in een rivierendelta, die gedurende de Kwartair periode steeds verder naar het noorden en westen werd uitgebouwd. Echter het relatief hoog gelegen Oost-Nederlands plateau lag aan de randen van de grote rivierstelsels en in het Winterswijkse zijn relatief weinig riviersedimenten afgezet en t.g.v. erosie bewaard gebleven. 

In Nederland kunnen we de afwisseling van koudere en warmere intervallen in de Kwartair periode herkennen aan de gevonden stuifmeelkorrels in de opeenvolgende kwartaire afzettingen. Zo zijn afzettingen met veel stuifmeel van berkenbomen indicatief voor een kouder interval en stuifmeel van eiken en iepen voor een warmer interval.

Een verbetering van het klimaat zette ongeveer 12.000 jaar geleden in, daarmee wordt het huidige geologische tijdvak Holoceen aangevangen. Geleidelijk raakte het vegetatiedek gesloten, begon veenvorming, en kwam er een eind aan het opwaaien van zand in de poolwoestijn van het koude laat-Pleistoceen. Tegenwoordig wordt er ook nog wel van een Antropoceen tijdvak gesproken, dat omstreeks 1800 begonnen is, en wordt gekenmerkt door menselijke activiteiten met gevolgen voor het klimaat en milieu. Echter de mens als factor die het natuurlijk landschap verandert, bestaat al van ver vóór 1800. De mens beïnvloedt niet alleen het landschap, maar ook bepaalde geologische processen, zoals bijvoorbeeld de bedijking van rivieren het proces van overstromingen en sedimentatie volledig heeft veranderd. We zullen later zien dat de vroege mens ook in het Winterswijkse landschap sporen heeft achter gelaten.


IJstijden

In de Kwartair periode hebben meer dan twintig ijstijden (glacialen) plaatsgevonden, maar van slechts de laatste drie ijstijden kunnen we nog sporen in het Nederlandse landschap terugvinden. Gedurende de ijstijden lag de gemiddelde jaartemperatuur in onze streken 5 tot 10 ˚C lager dan nu het geval is. Ondanks dat we spreken over ijstijden, bereikte het landijs in slechts twee gevallen Nederland. De op twee na laatste ijstijd (Elsterien genoemd) bedekte slechts het uiterste noorden van Nederland met ijs. De ijskap van de voorlaatse ijstijd (Saalien) kwam tot de lijn Haarlem-Utrecht-Nijmegen-Düsseldorf en bereikte dus nog net Winterswijk, terwijl de laatste ijstijd (Weichselien) Nederland niet bereikte, maar het Nederlandse landschap wel in een vegetatie-arme toendra veranderde. De ijstijden hebben in Nederland als volgt hun sporen nagelaten:


  • Rivieren veranderden hun loop van zuid-noord naar oost-west (Rijn en Maas) 
  • Grote keien werden aangevoerd in en op de schuivende ijsmassa (de hunebed bouwers maakten daar later dankbaar gebruik van)
  • Schuivende ijsmassa's vermaalden de ondergrond en vormden keileem
  • Stuwwallen werden opgeduwd door wegzakkende en voortbewegende ijsmassa's in een zachte ondergrond (zoals de Veluwe rand)
  • Bestaande dalen werden dieper uitgeschuurd door ijslobben (zoals het dal van de IJssel)
  • Losse grond verstoof en spoelde weg door het gebrek aan vegetatie en aldus werden dekzanden en löss gevormd
  • Diepe smeltwatergeulen werden uitgeschuurd onder de ijskap
  • Zgn. erosie- of droogdalen ontstonden op de randen van het hoger gelegen land, ondermeer op de stuwwallen
  • De zeespiegel steeg en daalde talloze malen met tientallen meters hoogteverschil, waardoor land met enige regelmaat verdronk en droogviel, wat vooral in west- en noord-Nederland tot veenvorming en de afwisseling van zee-en rivierkleilagen leidde
 

De ijstijden in het Kwartair werden veroorzaakt door periodieke veranderingen in de afstand en positie van de aarde t.o.v. de zon. In koude periodes hoopten zich enorme massa’s sneeuw op in Noord-Europa, die uiteindelijk in een dik ijspakket veranderden. Door het enorme gewicht van het kilometers dikke pakket schoof het ijsfront vanuit Noord-Europa richting zuiden met een gemiddelde snelheid van ongeveer 100m/jaar. Voortdurend kwam smeltwater vrij zowel door het smelten van ijs aan het front als in de zool van de gletsjer. Dit smeltwater vormde meren en rivieren langs het ijsfront. De snelheden van de ijsstromen binnen het landijs (of gletsjer) varieerden, er was sprake van nagenoeg niet bewegend, zgn. “dood ijs”, en ijs dat in tientallen kilometers brede banen  met vele kilometers per jaar zuidwaarts stroomde. Een fenomeen dat nu nog in Groenland en Antarctica wordt waargenomen. Er is een theorie, dat het grote smeltwaterdal bij Winterswijk (zie hieronder bij "Reliëf") gevormd is op de grens tussen dood ijs ten westen van de lijn Aalten - Groenlo en bewegend ijs ten oosten van die lijn. Een alternatieve theorie is, dat de smelwatertunnel onder het gletsjerijs werd gevormd in een al bestaand dal van een zijrivier van de oer-Rijn.

In de Kwartair periode werd het huidige Nederlands landschap gevormd en niet in de laatste plaats door de mens. Dankzij de relatief hoge ligging op het Oost-Nederlands plateau werden in de omgeving van Winterswijk geen zee- en rivierklei afgezet gedurende de Kwartair periode. Integendeel, de rivieren stroomden hier van oost (hoog) naar west (laag) en het verweerde en meegevoerde tertiaire en mesozoïsche bodemmateriaal werd als klei en zand verder naar het westen weer achtergelaten, en vormde daar dikke lagen op de tertiaire ondergrond. In Winterswijk werden er dus geen dikke lagen sediment gedurende de Kwartair periode over de tertiaire en mesozoïsche ondergrond gedrapeerd. De ijstijden daarentegen hebben wel diepe sporen achtergelaten in de relatief harde ondergrond, en deze hebben in combinatie met relicten van het tertiaire reliëf, en natuurlijk de menselijke activiteiten, de huidige Winterswijkse landschapscontouren gevormd. Het reliëf, geboetseerd door de gletsjers en smeltwaterstromen uit de kwartaire ijstijden, wordt slechts plaatselijk bedekt door dunne lagen van beek/riviersediment, dekzand, veen en humus, gevormd in het jongste deel van het Kwartair periode, zodat tertiaire en mesozoïsche lagen hier en daar zelfs aan de oppervlakte komen.

De invloed van de IJstijden in Winterswijk

De ijstijden in combinatie met de relatief harde, erosie bestendige tertiaire ondergrond zijn voor een groot deel de oorzaak van het micro-reliëf in de omgeving van Winterswijk. Hebben we er oog voor, dan zien en begrijpen we hier steeds meer van. Dit vraagt enige uitleg wat betreft de gevolgen van de ijstijden.

In het jongste deel van de Tertiair periode en in de Kwartair periode, voordat de ons bekende drie ijstijden plaats vonden, stroomde de reusachtige rivier Eridanos van Lapland via het destijds droog liggende Oostzeegebied naar de zich nog ontwikkelende Noordzee. Eigenlijk kunnen we deze rivier beschouwen als een complex van rivierenstelsels, dat smeltwaterstromen komende uit Scandinavië en rivieren, zoals de Elbe en de Wezer, komende uit het Duitse Middelgebergte, omvatte. Ten gevolge van oprukkende gletsjers vanuit het noorden veranderde de loop van het rivierenstelsel, en heeft het stroomgebied ooit delen van Noord- en Oost-Nederland bedekt. Lang voordat het ijs tijdens de voorlaatste (Saalien) ijstijd zwerfstenen uit Scandinavië meevoerde, hebben de Eridanos en zijrivieren daarvan al zwerfstenen in drijfijs naar Noord- en Midden-Nederland meegevoerd. Achtergelaten Eridanos zwerfstenen, die aangevoerd werden vanuit Scandinavië en het Duitse Middelgebergte, zijn later naar onze regio verplaatst door het schuivende Saalien landijs. Onder invloed van de ijstijden en vergletsjering van Scandinavië is de Eridanos voor het intreden van de laatste drie ijstijden opgehouden te bestaan.

Het ijs van de op twee na laatste ijstijd (Elsterien, 470.000 tot 420.00 jaar geleden) heeft Noord-Nederland bereikt, maar reikte niet tot het Winterswijkse. Na het Elsterien zorgden rivieren uit het zuiden en het oosten voor grind en zand afzettingen rondom Winterswijk. Het stroomgebied van de Rijn reikte minstens tot de lijn Aalten - Almelo, en heeft tijdens overstromingen bij Winterswijk grind en zand achtergelaten. Ook rivieren uit het Duitse achterland, bogen, gedwongen door de naar het zuiden opschuivende Elsterien ijsmassa, naar het westen om en lieten in Oost-Nederland zand en grind achter. In het oudste deel van het Pleistoceen tijdvak heeft de Rijn (of een zijrivier daarvan) een tot 10m dikke laag grind achtergelaten in een enkele kilometers brede strook, die loopt van het Duitse Wezel, via Aalten naar Eibergen. Deze strook vormt de westelijke rand van het Oost-Nederlands plateau. Op diverse plaatsen wordt de laag afgegraven voor grind- en zandwinning.

De strook van grind en zand langs de rand van het Oost-Nederlands plateau wordt ook wel als een rivierterras van de Rijn beschouwd. Rivierterrassen worden gevormd door rivieren, die veel grind en grof zand achterlaten. Onder bepaalde gewijzigde omstandigheden, bijvoorbeeld opheffing van de aardkorst, snijdt de rivier zich dieper in. Hierdoor ontstaat een hoger gelegen vlakte bedekt met stenen, grind en grof zand t.o.v de ingesneden rivier, het zgn. rivierterras. De rand van het Oost Nederlands plateau was oorspronkelijk minder steil dan nu het geval is. De huidige steile helling is veroorzaakt door het insnijden van de Rijn (of een N-Z lopende zijrivier daarvan), die een hoger gelegen, relatief erosie bestendig terras, bestaande uit grof zand, grind en stenen, achterliet.

Het landijs uit de voorlaatste ijstijd (Saalien, 240.000 tot 130.000 jaar geleden) bereikte Winterswijk wel. Gedurende enkele duizenden jaren werd in het Laat-Saalien, tussen 170.000 en 140.000 jaar geleden, het Winterswijkse bedekt door gletsjerijs. Winterswijk lag relatief dichtbij de zuidelijke rand van de ijskap en de dikte van het ijs is hier niet meer dan enkele honderden meters geweest in de laagste delen van het landschap (ter vergelijking de huidige Groenlandse ijskap is grotendeels 2 tot 3 kilometer dik). Waar op andere plaatsen de ijsmassa's gestuwde heuvels hebben gevormd, is dat bij Winterswijk niet het geval. Stuwwallen zijn geassocieerd met bewegende ijstongen aan het front van de ijskap, die enigszins wegzakken en stagneren in een zachte ondergrond. De achterliggende ijsmassa beweegt verder en duwt tegen de stagnerende ijstongen, waardoor de ondergrond wordt opgestuwd aan de randen van de ijstongen. Waar stuwwallen zijn ontstaan verder weg van het meest zuidelijke ijsfront, zoals in Twente, is er sprake van een combinatie van factoren zoals o.a. een ijsfront dat tijdens het voortbewegen naar het zuiden enige tijd stagneerde en daarna weer werd voortgeduwd tijdens een periode van verdere afkoeling.

Het huidige micro-reliëf in het Winterswijkse is voornamelijk gevormd gedurende en na de voorlaatste ijstijd, maar is niet veroorzaakt door de duwende werking van de ijsmassa's. Voordat de ijstijden intraden, heeft het landschap er licht heuvelig uitgezien en werd het doorsneden door enkele oost-west gelegen rivierdalen. Winterswijk en omgeving waren droog gevallen, en de rivieren sneden zich dieper in doordat het Oost-Nederlands plateau langzaam omhoog kwam en het hoogteverschil met de dalende zeespiegel toenam. Tijdens het jongste Tertiair tijdvak (Plioceen) mondden de rivieren direct uit in de Noordzee, waarvan de kustlijn zich nog veel dichter dan nu bij Winterswijk bevond. Gedurende de Kwartair periode daalde de zeespiegel verder en verschoof de kustlijn verder naar het westen. De rivieren werden onderdeel van de stroomgebieden van eerst de Eridanos en later de Rijn, die toen nog meer naar het noorden stroomde en waarvan het stroomgebied tot aan de rand van het Oost-Nederlands plateau reikte.
De Saalien ijskap zakte niet of nauwelijks weg in de harde en weinig smeltwater doorlatende tertiaire ondergrond, waardoor in de zool van de ijskap een waterrijke kleiige "glijlaag" ontstond. Vermoedelijk was Winterswijk ook niet lang genoeg aan het ijsfront om stuwwallen op te duwen, zoals wel het geval was in het nabije Montferland en Salland, waar de "glijlaag" minder aanwezig was wegens de zachtere en meer doorlatende kwartaire ondergrond en het ijsfront daardoor stagneerde. De schuivende ijsmassa's schuurden het pre-glaciale reliëf in het Winterswijkse wel af, hoewel er nog wat van het oorspronkelijke reliëf in afgesleten vorm is overgebleven en in het huidige landschap doorschemert. De ijskap bewoog over de harde tertiaire ondergrond, schraapte de bovenlaag af en mengde het kleiachtige tertiaire materiaal met stenen die aan de onderkant van de ijskap werden meegevoerd. Aldus werd de zogenaamde keileem, ook wel grondmorene genoemd, gevormd. Deze keileem wordt op vele plaatsen in de ondergrond en aan de oppervlakte van het Winterswijkse aangetroffen.
Aan de onderzijde van de Saalien ijskap smolt het ijs door de hoge druk van de bovenliggende ijsmassa, bovendien stroomde smeltwater van de bovenkant van de ijskap via gletsjerspleten naar de onderkant tijdens het opwarmen van het klimaat. Zo namen de smeltwaterstromen onder het ijs toe en veroorzaakten diep uitgeslepen smeltwaterdalen en grote meren in al bestaande (pre-glaciale) laagtes in het landschap. Na het smelten van de Saalien ijskap hadden we hier eerst een kaal landschap met lage heuvels, grote meren en enkele diepe dalen. Met name deze smeltwaterdalen zijn nog zichtbaar in het huidige landschap. Het smeltwaterdal bij Winterswijk bereikte een diepte van meer dan 70m beneden NAP. Omdat het smeltwater naar zeeniveau stroomde, weten we dat de zeespiegel op een gegeven moment ongeveer 100m lager lag dan tegenwoordig. De dalen en meren werden tijdens en na de Saalien ijstijd eerst opgevuld met grind en zand achtergelaten door het smeltwater en vervolgens met materiaal aangevoerd door wind en rivieren. Ondanks de opvulling blijven de dalen nog enigszins zichtbaar omdat het opvulmateriaal meer is ingeklonken dan de omringende hardere tertiaire bodem. Een ander gevolg van de Saalien ijskap en de opgeduwde heuvels, die nu de Veluwe zoom en de Utrechtse heuvelrug vormen, is dat de afvoer van de Rijn in noordelijk richting werd geblokkeerd en daarom omboog naar het westen, waardoor het stroomgebied verder van het Oost-Nederlands plateau kwam te liggen.
Het interglaciaal (Eemien) tot de volgende Weichselien ijstijd duurde slechts 10.000 jaar. Deze laatste ijstijd duurde van 116.000 jaar geleden tot aanvang van het Holoceen, zo'n 12.000 jaar geleden. Het landijs bereikte Nederland niet, maar door het koude klimaat was het hier een kaal landschap, waar water en wind vrij spel hadden om de depressies in het landschap op te vullen met zand en klei afkomstig van de verweerde tertiaire bodem. Het zand werd door gebrek aan vegetatie niet vastgehouden in de bodem, waaide op en viel neer in de luwtes van dalen en meren, die daardoor steeds ondieper werden. Dit zand is een algemeen verschijnsel in Nederland en wordt dekzand genoemd. De Rijn was in die tijd een zogenaamde vlechtende rivier in een kilometers brede riviervlakte, heel anders dan de meanderende Rijn van nu. In periodes dat de riviervlakte bijna geheel droogviel, werd er door westenwinden nog meer dekzand vanuit de Rijn-vlakte naar het Oost-Nederlands plateau geblazen.

Gedurende het Holoceen steeg de zeespiegel met 60m (gemiddeld 50 cm per eeuw), waardoor het grondwater in Oost Nederland steeg en de afvoer van rivierwater vanaf het Oost-Nederlands plateau naar zee langzamer ging. Uiteindelijk stagneerde de afvoer van het rivierwater door een combinatie van ingewaaid dekzand en gestegen zeespiegel en tijdens het Holoceen vormden er zich in de omgeving van Winterswijk, en voordat de mens ingreep, moeras- en veengebieden.


Wat is er te zien van de Kwartair periode?

Reliëf

Het glooiende landschap behoort tot de onderscheidende natuurwaarden van het Winterswijkse. Hoewel dit reliëf niet is veroorzaakt door de stuwende werking van landijs, is het wel grotendeels gevormd gedurende de Kwartair periode.

In essentie is het landschap een hoger gelegen plateau, dat aan de westzijde wordt begrensd door een oud Rijn terras en naar het oosten, in Duitsland, verder in hoogte oploopt. De ondergrond bestaat aan de Nederlandse zijde vnl. uit glaciale keileem en tertiaire zeeklei-afzettingen, met zeer plaatselijk aanwezige mesozoïsche gesteenten. De ondergrond is grotendeels bedekt door een pakket licht golvend dekzand. Het plateau wordt doorsneden door beek- en erosiedalen, die grotendeels zijn opgevuld met ijs-en rivierafzettingen en dekzand. 

Het natuurlijk reliëf kan worden opgedeeld in drie structuren (zie ook de kaart hiernaast):

  • Het Oost-Nederlands plateau met de relatief hoge ligging van de oude erosie-bestendige mesozoïsche en tertiaire ondergrond vormt de oudste reliëf-structuur. In feite, ligt Winterswijk op de overgang van een dalend gebied (het Noordzee bekken, waar West-Nederland onderdeel van uit maakt) naar een langzaam stijgend gebied, namelijk het Bekken van Münster dat tot voorbij Münster loopt en hoogtes tot ruim 100m. +NAP bereikt. De naam “Oost-Nederlands plateau” is dan ook geen juiste benaming, maar blijf ik hier gebruiken, omdat het in vele beschrijvingen van het Winterswijkse gebied voorkomt. De meest recente opheffing van het plateau en gelijktijdige erosie van de bovenste afzettingen begon ongeveer een miljoen jaar geleden en duurt voort tot heden. Het plateau bepaald in hoge mate de richting van de afwatering. De structuur wordt gekenmerkt door uitgestrekte zacht glooiende landschapsvormen, die in Nederland een hoogte tot 50m +NAP bereiken. De hardere en meer erosie-bestendige pre-glaciale topografie schemert hier en daar nog door een dun dek van zachte kwartaire lagen heen. 
Ook het in de ondergrond voorkomende Zechstein steenzout is van invloed op de huidige hoogteverschillen. Zout lost namelijk niet alleen erg goed op in water, maar is ook plastischer en heeft een lager soortelijk gewicht dan de omringende bodemlagen. Onder het hoge gewicht van de bovenliggende lagen heeft steenzout in het noorden van Nederland ondiep gelegen zoutkoepels gevormd, waaruit zout wordt gewonnen. Bij Winterswijk is steenzout t.g.v. verticale bodembewegingen langs breukvlakken omhoog verplaatst en mogelijk daarna opgelost of teruggevloeid. Dit proces verklaart wellicht de depressie in het landschap, die te zien is in noordelijke richting vanaf de Fukkinkweg.
Het Zechstein steenzout is neergeslagen uit een met zout verzadigde zee gedurende de Perm periode (270-250 miljoen jaar geleden), direct voorafgaande aan de vorming van de Bontzandsteen in de Trias periode. 

Doordat de tertiaire en mesozoïsche lagen niet alle even hard zijn en dus niet door verwering en erosie met dezelfde snelheid werden afgebroken, ontstond er tijdens het Plioceen tijdvak een heuvelig oppervlak doorsneden door beekdalen.   Tijdens de Kwartair periode, voor de intrede van de Saalien ijstijd, is door verwering en erosie meer reliëf geboetseerd in de oude tertiaire en mesozoïsche lagen. De schurende Saalien ijsgletsjer heeft het pre-glaciale reliëf daarna wel afgeschaafd, maar niet volledig gewist, en oude dalen deels opgevuld met smeltwatersedimenten. Op het plateau ligt hier en daar een dun dek van kwartaire afzettingen, bestaande uit rivierafzettingen, keileem, veen, dekzand en humus over de oude ondergrond. Dit dek ligt over de door de ijskap afgevlakte topografie van vóór de ijstijden (=pre-glaciaal). Daar waar wegen enige honderden meters of langer een "vals plat" helling vertonen, zijn deze hellingen mogelijk pre-glaciale overblijfselen van de oude topografie. Voorbeelden hiervan zijn te zien bij de afslag Sieverdinkweg op de Burloseweg in Brinkheurne, de Meester Meinenweg in het grensgebied van Kotten en Woold, de Holthuisweg bij de hoeve Pasop, de Meerdinkweg ten zuiden van de afslag naar geitenboerderij Brömmels, de Rauwershofweg ten zuiden van de Boveltweg en rond de Valkeniersbult ten noord-oosten van Meddo. Het geleidelijk omhoog lopen van het landschap naar 50m +NAP in de buurtschap Woold is veroorzaakt door de opheffing van het Oost Nederlands plateau, die lang voor de ijstijden aanving. Een mogelijk overblijfsel van pre-glaciale topografie is de "heuvel" van 40m +NAP (het "Groote Veld"), waarop de kleigroeve "De Vlijt" ligt. De "heuvel" is bedekt met tot 2m dikke kwartaire lagen (dekzand en keileem), waaronder hardere tertiaire kleien liggen. Deze pre-glaciale hoogte is goed zichtbaar en voelbaar als "vals plat" op de Veldhorstweg richting de kruising met de Vreehorstweg. In drie richtingen loopt het landschap naar beneden vanaf de kruising. Aan de westzijde heeft het landschap een hoogteverschil van ca. 15 meter met het lager gelegen smeltwaterdal. Aan de oost- en zuidzijde van de heuvel bevindt zich een oud erosiedal van een oost naar west (hoog naar laag) lopend afwateringssysteem (de tegenwoordige Bekendelle). De heuvel bood kennelijk voldoende weerstand om het afwateringssysteem erom heen te laten buigen. 

  • De tweede structuur wordt gevormd door een lang en diep uitgeslepen smeltwaterdal, met daarin uitmondende droog- en beekdalen. Het smeltwaterdal zelf is relatief laat in het Saalien gevormd. De dalen zijn nu opgevuld met kwartaire (fluvio-glaciale) sedimenten, maar zijn nog waarneembaar als laagtes in het landschap, wellicht door verschil in inklinking tussen de zachte kwartaire sedimenten en de omliggende hardere tertiaire kleilagen. Het grote smeltwaterdal loopt noordoost-zuidwest, min of meer evenwijdig aan de toenmalige beweging van het landijs. Het traject van de Misterweg (N318) tussen afslag Miste en de kruising met de N313 ligt in een vlakke strook land van enige kilometers breed. Onder de vlakte ligt het diep uitgesleten smeltwaterdal, dat van Oost-Twente via Vreden en Dinxperlo naar Kalkar in Duitsland loopt, en uitmondde in de Rijn, die destijds ten zuiden van de huidige bedding liep. Komende vanaf Winterswijk op de Corleseweg (N312) loopt de weg bijna direct na de kern van de buurtschap Corle omhoog richting Vragender en Lichtenvoorde, een hoogteverschil van 10m overbruggend. Deze helling markeert de westrand van het smeltwaterdal. Verder stroomopwaarts (naar het noordoosten) bestaat het dal uit twee takken, die om de bovengenoemde Valkeniersbult en de kern van de buurtschap Meddo heenbuigen. Ook nu nog ligt de kern van Meddo enkele meters hoger ligt dan de omgeving. Vervolgen we de Beijersdiek vanuit Meddo dan volgen we min of meer de oostrand van de westelijke tak. Langs de Beijersdiek zien we het landschap aan de rechterzijde (vanuit Meddo gezien) met 6 à 7m omhoog glooien. Aan deze rechterzijde ligt de oude tertiaire ondergrond tot één meter onder het maaiveld, aan de linkerzijde ligt het smeltwaterdal opgevuld met zachter post-glaciaal sediment. In het dal had zich een veenlandschap gevormd, dat aan de Nederlandse zijde van de grens inmiddels volledig in cultuur is gebracht. Aan de Duitse zijde vinden we nu het Zwillbrocker Venn, een veengebied bekend om de flamingo kolonie. Ook de Oostendorperdiek op de westrand van de westelijke tak van het smeltwaterdal toont hoogteverschillen vergelijkbaar met die van de Beijersdiek. Mogelijk bestonden deze hoogtes aan weerszijden van de twee takken al vóór het begin van de Saalien ijstijd en omzoomden een oud rivierdal. De hoogtes zijn door het schuivende landijs vervolgens afgeschraapt, maar niet volledig verdwenen. De oude dalen vormden natuurlijke afvoerkanalen voor het smeltende ijs en water, dat door scheuren naar beneden viel en in de zool van het landijs ontstond t.g.v. het hoge gewicht van de bovenliggende ijslaag. De zandwinning Hilgelo (nu deels recreatiegebied) ligt in de oostelijk tak van het smeltwaterdal, waar een zandpakket van in totaal enkele tientallen meters dik is achtergelaten door de oude (smeltwater)rivier en door afspoeling van het omringende hogere land.  Gedurende de laatste ijstijd (Weichselien) was er geen waterbergingscapaciteit op de plateaus vanwege het gebrek aan vegetatie, de bevroren bodem, keileem en de ondoorlatende  tertiaire kleien, waardoor smelt- en regenwater snel afstroomde naar de lagere delen in het landschap en aldus geulen in de plateauranden uitsleten (de zgn. droogdalen of erosiedalen). Deze dalen zijn nu grotendeels opgevuld met kwartair sediment, maar de randen van de plateaus hebben een nog enigszins golvend karakter behouden. Ondermeer de glooiingen in de N313 tussen Aalten en Lichtenvoorde en op de Beijersdiek zijn overblijfselen van de droogdalen. 
    Het smeltwaterdal is belangrijk voor de grond- en drinkwatervoorziening in het Winterswijkse. Omdat het dal is ingeklemd tussen ondoorlatende tertiaire kleien en is opgevuld met een dik pakket van waterdoorlatend zand, stromen er grote volumes water doorheen. In de buurtschap Corle aan de Meenkmolenweg 12 bevindt zich een waterwinningsgebied in het dal. Deze plek is een bezoek waard vanwege de aanwezigheid van een arboretum met 150 verschillende soorten lindebomen.
  • Op de bovengenoemde structuren ligt lokaal een "kleinschalige" derde reliëfstructuur, die tijdens de laatste ijstijd (Weichselien) is gevormd door opgewaaid dekzand en geaccentueerd door menselijk toedoen (plaggendekken). Dit reliëf is steiler en minder uitgestrekt dan die van de eerste twee structuren, en daardoor beter waarneembaar, zoals met name de bolle essen gelegen op de dekzandruggen. De grotere dekzandduinen liggen voornamelijk in het smeltwaterdal en bij de grotere erosie-/droogdalen. Vegetatie, vochtige bodem en windluwte hebben stellig een rol gespeeld bij de opeenhoping van dekzand. De vroege boeren hebben deze duinen als eerste benut, omdat het omringende natte kleilandschap veel minder geschikt was voor landbouw. Kleinere zandkopjes treffen we ook op het hogere plateau aan. Deze zijn als zgn. éénmansessen in gebruik geweest.

 

Sterk vereenvoudigde kaart van de drie reliëf-structuren. Het Oost-Nederlands plateau (1, bruine kleur) wordt doorsneden door relatief jonge, kwartaire dalen (2, blauwe pijlen) en is schijnbaar opgesplitst in kleinere plateaus. Het plateau heeft een relatief hoog liggende erosie-bestendige tertiaire en mesozoïsche ondergrond, waarover dunne laag kwartaire sedimenten (vnl. dekzand) ligt. In de dalen is de laag van kwartaire sedimenten veel dikker. De groen gekleurde vormen duiden een aantal dekzandvoorkomens (3) met esdekken aan (lang niet alle dekzandvoorkomens zijn ingetekend). De blauwe pijlen zijn indicatief voor de richting van de pleistocene afwatering. Voor meer detail zie de geomorfologische kaart.

Steilwand langs de Burloseweg bij de T-splitsing met de Sieverdinkweg in Brinkheurne. Links van de Burlose weg ligt het weiland meer dan twee meter lager dan rechts van de weg. Het terrein rechts van de Burloseweg, en de Sieverdinkweg zelf, lopen "vals plat" over een lengte van enige honderden meters omhoog (niet zichtbaar op de foto). Het hoogteverschil is vermoedelijk veroorzaakt door een breuk, waardoor de tertiaire en mesozoïsche lagen aan de noordzijde (links op de foto) zijn gedaald t.o.v. de lagen aan de zuidzijde. Er heeft zich een slenk gevormd, waarin nu de Boven Slinge stroomt. De breuk is vermoedelijk in de Tertiair periode ontstaan, en mogelijk in de Kwartair periode nog actief geweest.

De steilwand en helling langs de Burloseweg gezien van grotere afstand (parkeerplaats bij Hotel Lindeboom langs de Kottenseweg). De Boven Slinge stroomt midden op de foto in een dieper gelegen geul (direct achter de voorste boom). Achter de geul ligt het landschap enkele meters hoger. Het hoogteverschil is veroorzaakt door de breuk (zie bovenste foto), waardoor de voorgrond is gedaald t.o.v. de achtergrond op de foto.

Subtiele helling op de Veldhorstweg vanaf de kruising met de Driemarkweg op het "Groote Veld". De Veldhorstweg loopt hier naar beneden in de richting van het smeltwaterdal. De "heuvel", waarop de foto is genomen, is een "afgesleten" overblijfsel daterend van vóór de ijstijden (pre-glaciaal) en heeft een kern van tertiaire kleien.

Vanaf de Guldenweg in 't Woold loopt het terrein op in zuidelijke richting. De boerderij, midden op de foto, ligt hoger dan het terrein op de voorgrond. De tertiaire kleien onder de boerderij liggen dichtbij het maaiveld en vormen een restant van een pre-glaciale heuvel op het Oost-Nederlands plateau.

Zicht op het smeltwaterdal vanaf de Spiekersdijk in westelijke richting kijkend. De foto is op de iets hoger gelegen oostrand van het dal genomen. De locatie van de foto ligt net buiten de Winterswijkse gemeentegrens in de gemeente Aalten. 

De glooiende westrand van het smeltwaterdal is goed zichtbaar in het Kloosterbos, ten noorden van Bredevoort, net over de gemeentegrens van Winterswijk. Over een korte afstand wordt een hoogteverschil van 10m overbrugd. In het Kloosterbos zijn nog de resten van een oude schans zichtbaar. Nabij het bos heeft klooster Schaer gestaan, dat tussen 1430 en 1597 in gebruik is geweest.  

De verschillen tussen oude "grootschalige" en meer recente "kleinschalige" topografische structuren zijn goed te herkennen op een zgn. "hillshade" kaart.

Tegenwoordig volgen de beddingen van de Boven Slinge en een aantal kleinere beken in grote lijnen de erosie-/droogdalen van ná de Saalien ijstijd. Waarschijnlijk volgen sommige beken ook nog delen van oude pre-glaciale dalen. Op diverse plekken kunnen we de glooiende dalvormen rond de beken in het landschap terug zien. Enkele mooie voorbeelden zijn te zien op de Vosseveldseweg bij de Toonenbrug over de Boven Slinge (Kotten), de Esinkweg direct na de afslag van de Burloseweg bij de brug over de Bemersbeek (Kotten), de Holdersweg bij de brug over de Dambeek (Woold), en waar de Limbeek onder de Oude Bocholtse Baan doorloopt. 

Beekdalen: Links het licht glooiende dal van de Limbeek (de beek is niet zichtbaar, maar stroomt in de vegetatie singel), die hier ongeveer vijf meter onder de Bocholtse Baan stroomt. De Limbeek volgt het reliëf van een oud erosiedal, dat het Woolds plateau ontwaterde. Rechts het laag gelegen terrein van de Bekendelle, waarin de loop van de Boven Slinge door menselijk toedoen z'n weg heeft gevonden. We zien hier dat de Boven Slinge zich steeds dieper insnijdt. Het pad rechts op de foto ligt hoger dan het terreingedeelte waarin een aantal bomen groeien (meer midden op de foto). Er is hier sprake van beginnende terrasvorming veroorzaakt door een regelmatige afwisseling van hoge en lage waterstanden. Zowel de Boven Slinge als de Limbeek volgen oudere dalen uitgeslepen in tertiaire lagen. De ouderdom van deze dalen is moeilijk te bepalen: Ze kunnen al in het jongste Tertiair (Plioceen tijdvak) zijn ontstaan door eerdere beken, maar het is meer waarschijnlijk dat ze tijdens en na de laatste ijstijden zijn ontstaan.

Dekzand en beekgronden

Naast de boven beschreven grootschalige reliëf structuren 1 en 2 is microreliëf ontstaan uit stuifzand, dat grote delen van Nederland bedekte, vandaar de naam dekzand (structuur 3). Dit relatief recente reliëf werd gevormd tijdens de laatste ijstijd, toen het Nederlandse landschap op een kale toendra leek, de wind vrij spel had en zand en stof verspreidde over Nederland. Het opgewaaide zand en stof vormde tamelijk dunne lagen in grote delen van Nederland en dikkere lagen in de luwtes van de dalen in de oude topografie, waar het zand in lage duinen of ruggen kon opwaaien. De laagtes in de topografie (zoals rivierdalen en meren) waren natter dan de omgeving en het zand bleef daar beter liggen dan op de hogere en drogere delen van het landschap. Hierdoor werd het landschap genivelleerd en kon zelfs "omkeren"; de laagtes werden hoog. Ook naast de aanvankelijke laagtes konden zich kleinere zandruggen en zandkopjes vormen door opgewaaid en verplaatst zand. Een mooi voorbeeld van omgekeerde topografie is te zien langs de Rotweg in Ratum, waar de weg enige kilometers lang een oud beekdal in de tertiaire lagen volgt, dat in een zandrug is veranderd en zichtbaar hoger ligt dan de omgeving. 
Rondom Winterswijk worden de oudere keileem, tertiaire en mesozoïsche lagen over een groot oppervlak bedekt door geel dekzand. Het dekzand kan oker- en rood-bruinkleurige lagen bevatten t.g.v. het oxideren en neerslaan van in grond- en kwelwater opgeloste of meegevoerde ijzermineralen. Deze lagen kunnen verharden door verkleving van de zanddeeltjes, zodat zgn. ijzeroer wordt gevormd.

Op veel plaatsen zijn kleinere duinen, ofwel zandkopjes, opgewaaid, die al eeuwen als akkerland in gebruik zijn (de zogenaamde essen), omdat het omringende land te nat voor akkerbouw was. Doordat het water gemakkelijk in de zandige essen wegzakt worden voedingsstoffen uitgespoeld. Deze hogere, van nature al voedsel arme zandgronden zijn snel uitgeput, en werden voor agrarische doeleinden bemest. Door de eeuwenlange bemesting met potstalmest zijn de zandruggen en -kopjes nog hoger geworden. In het Rommelgebergte vinden we nog enkele kleine gebieden met schraal dekzand en stuifzand aan de oppervlakte, die nooit in cultuur zijn gebracht, waarop o.a. hei en jeneverbes groeien. Tot begin 20e eeuw zagen grote delen van het Winterswijkse er nog ongeveer uit als de zandige percelen in het Rommelgebergte.


De Winterswijkse beken zijn vaak omzoomd met loofbomen. Een smalle zone langs de beken is erg vruchtbaar doordat er na overstromingen een laag slib achterbleef. Omdat de beken op het Oost-Nederlands Plateau zich hebben ingesneden in mesozoïsche lagen, die rijk zijn aan kalk en mineralen, is het slib vruchtbaar en heeft het een gunstige zuurgraad. De eerste agrariërs gebruikten de beekzones voornamelijk om er vee te weiden. Wellicht werd het beekwater gebruikt voor weidebevloeiing.

Helaas zijn tegenwoordig het beekwater en slib van veel minder kwaliteit. Door uitspoeling en oppervlakkige afspoeling van (dierlijke) meststoffen afkomstig van bouwland- en graslandpercelen komen in de meeste beken hoge stikstof- en fosfaatgehalten voor. 

De steilwand langs de Ratumse beek in het Tenkinkbos bestaat uit een ongeveer twee meter dikke laag dekzand. Hoewel de beekloop er hier zeer natuurlijk uitziet, is de beek enkele eeuwen geleden door de dekzanden heen gegraven. Een enkele decimeters dikke laag humus ligt op de dekzanden. Onder de dekzandlaag is bij laag water Jura-Lias klei in de bodem zichtbaar.

De Raetmansweg in Ratum kruist een oude dekzandrug. De zandrug is al eeuwen in gebruik als agrarische grond, de bolle vorm van het plaggendek links en rechts van de Raetmansweg is goed zichtbaar. De kruisende weg is de Rotweg die de oude zandrug enkele kilometers lang volgt.

Bij de kruising van de Burloseweg met de Esinkweg in Kotten snijdt de Esinkweg door een oude dekzandrug met plaggendek. De Esinkweg loopt geleidelijk omlaag naar het dal van de Bemersbeek.

Zwerfstenen en grind

Zwerfstenen zijn op twee manieren in Nederland terecht gekomen, nl. transport door zowel rivieren als landijs. Het oude rivierstelsel van de Eridanos, en de voorlopers van Rijn, Maas, Eems, Wezer en Elbe hebben veel grind en zand aangevoerd, maar ingevroren in ijsschotsen en schuivend over de bedding zijn er ook grote keien aangevoerd. De stenen meegevoerd door Rijn en Maas komen uit het zuiden: Duitsland, België en Frankrijk. De stenen meegevoerd door Eems, Wezer en Elbe komen uit het oosten: Midden- en Oost-Duitsland. De stenen aangevoerd door de Eridanos en het Weichselien en Saalien landijs komen uit het noordoosten: Zweden, Oostzeegebied, West-Finland, Noord-Duitsland, Denemarken. Deze geografische spreiding maakt het soms mogelijk op basis van het soort zwerfsteen te herleiden welk van de riviersystemen, ofwel het landijs, de betreffende steen heeft aangevoerd. Met name het Saalien landijs heeft de grootste stenen aangevoerd, zoals deze ook in het Winterswijkse zijn aangetroffen. Omdat het Saalien landijs het zuiden van Nederland niet bereikte, worden beneden de lijn Haarlem - Utrecht - Nijmegen alleen zwerfstenen uit Noord-Europa aangetroffen, wanneer deze door de reusachtige smelwaterstromen verder zuidwaarts zijn getransporteerd. Specialisten kunnen soms de plaats van herkomst van een zwerfsteen bepalen.

In de Winterswijkse ondergrond komen dunne lagen met grof zand, grind en stenen voor. Sommige stenen zijn afkomstig van het Eridanos rivierenstelsel (kleinere bestanddelen zoals zand en grind zijn na afzetting inmiddels weer verder westwaarts getransporteerd). Op basis van gesteente types, weten we zeker dat daarna de Rijn vanuit het zuiden en de zijrivieren vanuit het oosten zand/grind/stenen in ons gebied hebben achtergelaten. De grote rivieren konden stenen van duizenden kilo's zwaar meevoeren. Het hoge Oost-Nederlands plateau vormde enige tijd de oostgrens van het stroomgebied van de oer-Rijn. In een zone lopende van Eibergen, via Groenlo naar Aalten en Bocholt heeft de Rijn (of mogelijk de Lippe, die nu bij Wezel in de huidige Rijn uitmondt, maar vroeger bij Wezel afboog en noordelijker in de oer-Rijn uitmondde) veel materiaal tegen de helling van het Oost-Nederlands plateau achtergelaten. Er is in dit gebied dan ook veel zand en grind gewonnen, maar er zijn ook grote keien aangetroffen. Voordat het Oost-Nederlands plateau werd opgeheven (ca. 800.000 jaar geleden) lag Winterswijk en omgeving zelfs binnen het stroomgebied van de destijds zeer brede Rijn. In enkele Winterswijkse gebieden vinden we nog grind en stenen terug, die door de Rijn zijn achtergelaten. Dit is o.a. het geval op de Kulverheide en langs de Oostendorperdiek, waar de pas geploegde akkers bezaaid zijn met kleine afgeronde stenen (duidend op transport over een rivierbedding). Grotere stenen zijn door de landbouwers al verwijderd.
Overigens kunnen we de oer-Rijn slecht vergelijken met de huidige Rijn. Door opheffing van het achterland (Eifel, Ardennen en Zuid-Limburg) vanaf het Laat-Tertiair (Plioceen) werd het hoogteverschil (= verval) tussen de rivieren en het zeeniveau groter en waren de stroomsnelheden, ook t.g.v. de soms enorme hoeveelheden smeltwater, daarom veel groter dan nu. Vooral in de Kwartair periode brachten de wisselende klimatologische omstandigheden grote veranderingen in waterhoeveelheden en meegevoerd erosie materiaal (rolstenen, grind, zand en klei) teweeg. Tijdens de ijstijden was de ondergrond permanent bevroren en konden de rivieren zich niet insnijden. Het gevolg was dat deze rivieren geen smalle, vaste beddingen hadden, maar hun lopen gingen zoeken over kilometers brede riviervlaktes. Er onstonden netwerken van stroomgeulen, die over een groot oppervlak grind en stenen neerlegden. Regelmatig raakten de geulen verstopt, en werden de rivieren gedwongen weer andere lopen te vinden. Gedurende de warmere periodes (interglacialen) hield de vegetatie veel bodemerosie tegen, en was de waterhoeveelheid constanter. De rivieren sneden zich in de zachtere bodem in en kregen meanderende lopen, zoals we deze nu kennen van Rijn en Maas.

Uit de akker verwijderde zwerfstenen in de buurtschap Woold. In de schaduw van de bomen liggen grote graniet keien van meer dan honderd kilogram.

Close-up van één van de graniet keien op de bovenste foto. De keien zijn afgerond wat veroorzaakt is door rollende bewegingen tijdens transport door gletsjerijs en stromend smelwater. De grote graniet keien zijn afkomstig uit Scandinavië. De grote Nederlandse zwerfkeien zijn tot 1,8 miljard jaar geleden, uit gestold magma, op kilometers diepte in de Scandinavische aardkorst ontstaan.

Een grote zwerfkei van graniet, die is opgericht als herdenkingssteen langs de Wooldseweg, nabij de landsgrens. De steen is opgericht ter nagedachtenis aan de openstelling van de verharde verbinding tussen Winterswijk en Bocholt in Duitsland.

Op diverse plekken in het Winterswijkse kunnen we grote en kleinere zwerfstenen zien. Verschillende grote zwerfstenen, allen vanuit het noordoosten meegesleurd door het landijs, hebben een prominente plek gekregen in een aantal buurtschappen. In het dorpscentrum bij het oude raadhuis stond zo’n monumentale zwerfkei, die in het voetstuk werd omringd door een verzameling kleinere zwerfstenen. De grote zwerfkei is gevonden in de buurtschap Meddo, weegt 43 ton, en was enige tijd de grootst aangetroffen zwerfkei in Nederland. De zwerfkei is recent verplaatst en nu onderdeel van het nieuwe Vrijheidspark naast het oude raadhuis. Andere grote zwerfstenen staan opgesteld in Meddo bij het voetbalveld, in 't Woold langs de Wooldse weg dichtbij de landsgrens, in 't Woold bij de kruising Meerdinkweg met Holdersweg (als oorlogsmonument op de plaats waar de tankslag van 1945 plaatsvond), in Kotten bij gebouw Juliana (ook als oorlogsmonument), en in de kern van Ratum (deze steen is geplaatst ter herinnering aan de kroning van koningin Juliana). Maar ook op andere plaatsen kunnen we aanzienlijke keien aantreffen, die dikwijls ter markering of decoratie van tuinen e.d. dienen, of door landbouwers naast de akkers zijn gelegd. Op Landgoed Kotmans in Miste zijn veel ter plekke gevonden stenen te zien, die zijn voorzien van naam en vermoedelijke herkomst. In de Museum Fabriek in het dorp is ook een aantal kleinere zwerfstenen te zien. Het Saalien landijs en de daarop volgende smeltwaterstromen hebben er voor gezorgd, dat stenen en grind aangevoerd door rivieren uit het zuiden en oosten vaak zijn vermengd met glaciaal materiaal aangevoerd uit het noordoosten, waardoor we allerlei soorten stenen kunnen aantreffen in de Winterswijkse bodem. Beschrijvingen van de meest voorkomende Winterswijkse zwerfkeien worden op andere pagina's gegeven.

Keileem

Het landijs voerde stenen mee, zowel in de zool van de gletsjer als ingebed in het ijs, die los waren gekomen van de onderliggende bodem en bergwanden. Door het gewicht van de bewegende ijsmassa werden veel stenen tussen ijs en bodem vermalen tot kleine stukjes steen en deels tot een heel fijnkorrelige kleimassa (leem). Bovendien schraapte het landijs zacht materiaal van de bodem waarover het voortbewoog. In het Winterswijkse is dat veelal tertiaire zand en klei geweest. Ook dit materiaal werd tot een nog fijnere massa vermalen. Het zo gevormde keileem wordt op vele plaatsen in de omgeving van Winterswijk aangetroffen, met name op het hoger gelegen plateau. Tijdens het smelten van het landijs is veel keileem weggespoeld en vormt daarom geen aanééngesloten laag. De keileem is doorgaans afgedekt door een laag dekzand en heeft, wanneer aanwezig, een dikte tot 3 meter (hoewel voor Nederland uitzonderlijke diktes tot 15 meter in het Winterswijkse gerapporteerd zijn). Op enkele plekken, zoals in 't Woold en op de Valkeniersbult in Meddo, ligt keileem aan de oppervlakte. Door verstoring van de bodem t.b.v. bos- en landbouw is ondiep gelegen keileem moeilijk te onderscheiden van riviergrind, dekzand en tertiaire kleilagen. Onverstoorde keileem bestaat uit een mengsel van verschillende korrelgroottes, nl. klei en silt (een zeer fijnkorrelig zand) met slechts enkele procenten zand, grind en stenen. Echter door uitspoeling kan het fijnere materiaal zijn verdwenen en is de grind- en stenenfractie overgebleven. In tegenstelling tot grindlagen en dekzand is onverstoorde keileem nagenoeg ondoordringbaar voor grondwater. Keileem is een product van fijngemalen gesteentes die verschillende mineralen bevatten, waardoor het tamelijk vruchtbaar kan zijn. Veel van de Winterswijkse bossen staan op gronden met ondiep gelegen keileem. Een ondiep gelegen keileemlaag kan echter zorgen voor wateroverlast op de percelen, met name in de depressies van het landschap. In deze depressies staat het grondwater relatief hoog en kan veenvorming plaatsvinden. Daarom zijn in de aangelegde bospercelen dikwijls ondiepe ontwateringskanalen gegraven. De uitgegraven aarde werd als dijkjes (de zogenaamde rabatten) langs de kanalen gelegd en op deze dijkjes werden bomen geplant.
Een dekzandlaag bovenop de keileem kan regenwater opnemen, maar indien het betreffende perceel hoog ligt, vloeit het langs de onderliggende keileem snel weg naar sloten en beken zonder dat het regenwater het grondwaterniveau ter plaatse verhoogd. Dit leidt bij weinig neerslag al gauw tot uitdroging van de percelen. De onder de keileem gelegen zandlagen bevatten echter grote volumes water, bijvoorbeeld de eerder genoemde laag van Ratum (uit het Oligoceen tijdvak van circa 30 miljoen jaar geleden) is van belang voor de watervoorziening.
Kortom: De af- of aanwezigheid van keileem speelde een grote rol in de vochtigheid van de grond en het gebruik van de grond door de eerste landbouwers, zoals we in de pagina's "mensen" verder kunnen lezen.
O.a. in diepe greppels op het Wooldsche Veld en op de Kulverheide, met name in de recent schoon gemaakte, kunnen we keileem zien. De gesteente fragmenten zijn meestal klein en het duurt even voordat we onze ogen erop ingesteld hebben. De Valkeniersbult op de grens van de buurtschappen Meddo en Huppel is een oude tertiaire hoogte, waarop door het landijs een relatief dikke laag keileem is achtergelaten. Veel van de grotere keien hebben nu een plaats gevonden op de erven van boerderijen nabij de Valkeniersbult.

De foto rechts toont kluiten iets groenige lichtgrijs gekleurde, onvermengde keileem zoals aangetroffen in kleigroeve "De Vlijt". Op de foto zijn enkele in het keileem opgenomen grindsteentjes zichtbaar. Elders op het terrein bij "De Vlijt" worden met regelmaat zwerfkeien, afkomstig uit Scandinavië, aangetroffen. De keileem vormde een "smeerlaag" voor het vanuit het noorden voortschuivende landijs.

Het onderste deel van de wand en de bodem (bedekt met blad) van een greppel op de Kulverheide. We zien hier centimeter grote witte kwarts steentjes en een beige vuursteentje met schelpvormige breuk, omgeven door een kleiachtige grondmassa met nog kleinere grindkorreltjes. Er is hier mogelijk sprake van een mix van keileem, pre-glaciaal (Rijn?)riviergrind en tertiare klei.

Een mix van keileem en riviergrindjes in een greppelwand in Kotten nabij grenspaal 780. We zien hier witte kwarts en tamelijk grote stukken hoekige rode vuursteen (euro munt geeft schaal aan). De kleinere rode steentjes zijn vermoedelijk afkomstig van de rode Bontzandsteenlagen, die hier ondiep voorkomen.

Afgeronde zwerkei van graniet, die in een wand van de greppel van de middelste foto ligt. De euro munt geeft de schaal aan. De afgeronde vorm duidt op rondkolkend water in een smeltwaterstroom (gletsjermolensteen). Materiaal, dat door smeltwaterstromen is achtergelaten, wordt "fluvioglaciaal" genoemd. De steen is vermoedelijk afkomstig uit Scandinavië.


Voor  de kijklustigen

In het gebied rond Winterswijk worden de oude bodemlagen, met uitzondering van de smeltwaterdalen, bedekt door een relatief dunne kwartaire laag van humus, dekzand, keileem, veen en/of beekafzettingen (grind, zand en klei). Op sommige plaatsen zijn de beken dermate diep ingesneden of de greppels dermate diep uitgegraven, dat de onder het Kwartair liggende oudere lagen zichtbaar zijn (=ontsluiting). Het vaststellen van de aanwezigheid van oude geologische lagen is niet altijd eenvoudig, omdat de bodem en wanden van de beken vaak zijn verstoord en bedekt met afgegleden dekzand, beekslib en allerlei puin. Ontsluitingen kunnen met name worden aangetroffen in de buitenbochten van de beekmeanders, maar deze zijn vaak afgedekt door puin of betonplaten om afkalving van de steilwanden te voorkomen, daarmee de ontsluitingen aan het zicht onttrekkend. 

De tabel aan rechterzijde toont een kolom "grondlagen chronologisch" met een complete opeenvolging van kwartaire afzettingen van jong (boven) naar oud (onder), zoals die in theorie aangetroffen zou kunnen worden in het Winterswijkse. In de praktijk ontbreken altijd één of meerdere lagen. De kolommen "grondlagen zoals vaak aangetroffen" zijn meer realistische weergaven van een aan te treffen bodemprofiel.

De vertikale as is niet op schaal getekend.

Een aantal ontsluitingen is alleen zichtbaar bij laag water, in pas schoongemaakte sloten en beken of op pas geploegde akkers, en zijn vaak slechts tijdelijk. Het herkennen van ontsluitingen van zand- en kalkstenen is relatief eenvoudig, ze vallen op door kleur en hardere textuur dan de erboven liggende zand- en keileemlagen, maar komen slechts sporadisch voor. De zand- en kalkstenen zijn sterk verweerd, meestal bros en kunnen een zwarte, grijze of bruine korst hebben t.g.v. neergeslagen zouten, organisch materiaal en metaaloxiden. De foto's hierboven en naast zijn langs de Boven Slinge genomen en tonen een tijdshiaat van ca. 100 miljoen jaar tussen grind uit de Kwartair periode en Krijt zandsteen (Albien). Zouden we onze hand over het grensvlak tussen grijze zandsteen en grind leggen, dan overbruggen we 100 miljoen jaar!

Hierboven worden twee foto's getoond van een profiel in de Boven Slinge. Krijt zandsteen ligt hier onder een mengsel van rivierzand/grind en dekzand. Keileem is vermoedelijk door uitspoeling niet of in geringe mate aanwezig.

Tertiaire of mesozoïsche klei is vooral te herkennen aan de positie direct onder de kwartaire laag van dekzand en/of keileem, en soms riviersediment (zand en grind). Wanneer we onder deze kwartaire laag een vettige smeerbare klei aantreffen (zonder korreltjes tussen de vingers te voelen en zonder grind en stenen), is er doorgaans sprake van tertiaire of mesozoïsche klei. Wel is het zo dat het schuivende kwartaire gletsjerijs, voorafgaande aan de afzetting van de dekzanden, keileem met eventueel aanwezig riviersediment en tertiaire en mesozoïsche lagen vermengd kan hebben.

Mochten we op een oude laag stuiten die onder de kwartaire lagen ligt, dan is het interessant te beseffen dat tussen het Kwartair en de oude laag een tijdsgat (hiaat) van vele miljoenen jaren ligt. Dit tijdsgat is veroorzaakt door periodes dat er geen lagen werden afgezet, maar vooral ook door lange periodes van erosie, waardoor de oude aan de oppervlakte liggende verweerde lagen werden afgebroken en weggevoerd door water en wind. Hierdoor vlakte het landschap continu af en kwamen oudere lagen dichter bij het toenmalige maaiveld te liggen. Ten gevolge van de bodemplooien en vele horsten en slenken, met onderling verschillende verticale bewegingen, vertonen de tijdsgaten (of hiaten) dichtbij het maaiveld grote verschillen en liggen lagen met ouderdomsverschillen van vele miljoenen jaren dicht onder het maaiveld.

Bovenstaande grafiek laat de hiaten in miljoenen jaren tussen de kwartaire lagen en de eerstvolgende tertiaire of mesozoïsche laag zien. De grafiek is niet op schaal gemaakt. Afgezien van in de smeltwaterdalen zijn de kwartaire lagen nabij Winterswijk slechts decimeters tot enkele meters dik, terwijl de oudere lagen vele tientallen meters dik kunnen zijn. Het bijzondere is, dat lagen die vele tientallen miljoenen jaren in ouderdom verschillen, naast elkaar kunnen liggen. De grafiek geldt alleen voor de nabije omgeving van Winterswijk.

Op de pagina's "kaarten" is informatie toegevoegd, zodat de geïnteresseerde wandelaar of fietser met eigen ogen één en ander zou kunnen bekijken. Echter verwacht geen rotsontsluitingen, zoals we die al snel over de grens kunnen aantreffen. Buiten de Sibelco-groeve en de groeve De Vlijt, zijn de ontsluitingen van mesozoïsche en tertiaire lagen klein en onopvallend, maar wel uniek in Nederland. Bovendien is het Winterswijkse ruim bedeeld met recente geologisch fenomenen uit de Kwartair periode, zoals dekzandduinen, keileem, venen, zwerfstenen en het smeltwaterdal, die beter waar te nemen zijn. Het belangrijkst is toch vooral te genieten van het fraaie landschap.

Laten we wel zuinig op onze natuur zijn: Blijf op de paden, betreed geen privé-terreinen, laat geen afval achter en graaf niet in de grond. Dat laatste laten we het beste aan echte belanghebbenden over. Het zoeken naar fossielen levert soms alleen iets op in de Sibelco-groeve (enige dagen per jaar toegankelijk) en in de klei groeve De Vlijt (niet toegankelijk). Andere nog bestaande ontsluitingen leveren voor een hobbyist geen interessante fossielen meer op.


Tot besluit

Een drietal foto's besluiten de pagina's "geologie". Het betreft twee opnames, die het landschap aan het einde van de voorlaatste ijstijd verbeelden, ca. 130.000 jaar geleden. De derde foto is van zgn. woeste gronden, zoals die door ontbossing en de beweiding van vee ontstonden gedurende enkele eeuwen vóór de 20e eeuw. Hoe de mens de kwartaire geologie van Winterswijk heeft weten te benutten kunnen we lezen in de pagina's "mensen".

Verdwenen landschappen: De eerste twee foto's tonen een IJsland's toendra lanschap met keileemachtig materiaal in de voorgrond, meren gevuld met smeltwater, ijsschotsen en besneeuwde heuvels in de achtergrond. Winterswijk heeft er, kort na het smelten van de ijskap, ongeveer zo uitgezien. De derde foto toont "woeste gronden" in het Broedersbosch, Noord-Limburg. Zo hebben de woeste gronden in het Winterswijkse, zoals de Kulverheide, er ongeveer uitgezien in de 19e eeuw. Behalve enkele plekjes, o.a. in het Rommelgebergte en landgoed 't Mentink, is dit type landschap bij Winterswijk volledig ontgonnen en veranderd in productiebos en agrarische grond.