Grond: Die produsent se belangrikste bate — Deel 2: Die belangrikste geologiese moedermateriale

2883

Grond is die mees fundamentele hulpbron vir die produsent waarsonder voedsel en natuurlike vesel nie geproduseer kan word nie. Die minerale fraksie van grond se oorsprong is oorwegend vanuit geologiese materiaal. In hierdie artikel fokus op ‘n paar van die belangrikste geologiese moedermateriale se invloed op die samestelling van grond.

‘n Gesteente of rotssoort bestaan soms uit ‘n enkele mineraal, maar meestal bestaan dit uit ‘n kompleks van verskillende minerale. Wanneer die gesteente verweer, vorm hierdie minerale die primêre bron van die mineralefraksie van die grond. Hierdie verskillende minerale gee op hul beurt aanleiding tot verskillende grondeienskappe. Indien die moedermateriaal van grond in ‘n spesifieke area dus bekend is, kan verskeie afleidings oor dié area se grondeienskappe gemaak word.

Gesteentes word volgens hul ontstaanswyse in drie hoofklasse verdeel: Stollings-, sedimentêre- en metamorfe gesteentes.

Stollingsgesteentes

Stollingsgesteentes ontstaan uit gesmelte magma wat afgekoel en gestol het. Die spesifieke magma se chemiese samestelling en die afkoelingstempo daarvan, het dus ‘n bepalende effek op die gesteente se eienskappe.

Graniet
Graniet is volop in Suid-Afrika en beslaan dikwels groot areas. Omdat dit diep onder die aardkors afgekoel het, het die kristalle tyd gehad om te kristalliseer en derhalwe is graniet se kristalle relatief groot. Die tipiese samestelling van graniet word in Tabel 1 aangedui.

Tabel 1: Tipiese mineralogiese samestelling van graniet (Burger 1979)

Die kwartsfraksie is hard, chemies onreaktief en verweer daarom stadig. Kwarts vorm dus die grootste fraksie van grond wat uit graniet verweer. Die sandfraksie is hoofsaaklik grof en die hoekies van die sandfraksie is skerp en veroorsaak meer slytasie op grondwerktuie. Die ander minerale (veldspaat en mika) verweer relatief maklik om boustene vir die vorming van silikaatkleie te voorsien.

Omdat graniet na sanderige materiaal verweer, is dit in hoë reënvalstreke geloog en suur. Die K-veldspaat voorsien baie kalium aan granietgrond, maar is gewoonlik arm aan Ca en Mg. Die landskap in ‘n granietomgewing bestaan gewoonlik uit ronde koepels met smal leegtes tussen die koepels.

Die grond bo-op die koepels is gewoonlik rooi en sanderig, met geel sand verder teen die helling af. Die kleifraksie akkumuleer dan in die vleie om kleierige grond in die leegtes te vorm. Die sanderige aard van die grond maak dit onderhewig aan kompaksie en die vorming van verdigtings moet voortdurend gemoniteer en by wyse van diep skeurploegbewerkings opgebreek word.

Doleriet
Doleriet (ysterklip) het ontstaan toe magma die aardkors deur skeure en krake binnegedring het en betreklik stadig, maar vinniger as graniet, gestol het. Die indringings was of vertikaal en het gange gevorm of was horisontaal om plate te vorm. Doleriet is hard en verweer dikwels stadiger as die gesteentes waarin dit ingedring het. Dit veroorsaak dat die landskap in die vorm van reekse rantjies of die sogenaamde “tafelkoppe” erodeer. Hierdie landskappe is veral in die Karoo-sedomente prominent.

Figuur 1: ‘n Dolerietrantjie wat in ‘n gedreineerde posisie in die landskap tot rooi kleierige grond verweer het.

Doleriet se kristalle is fyner, bestaan uit donker minerale (Tabel 2) en het ‘n totale afwesigheid van kwarts. Die minerale is almal boustene vir kleiminerale en daarom is dolerietgrond kleierig. Die sandfraksie bestaan uit halfverweerde minerale en indien kwarts in die grond voorkom, is dit deur wind en/of water ingevoer.

Tabel 2: Tipiese mineralogiese samestelling van doleriet (Burger 1979)

Die minerale is ryk aan Ca en Mg, maar arm aan K. Na uit die plagioklaas het ‘n groot invloed op die fisiese toestand van die grond, veral as dit laer af in die landskap akkumuleer en die grond daar verbrak. Ca uit die plagioklaas kan tot die vorming van kalkbanke lei. Fe uit die augiet en magnetiet veroorsaak dat grond in goedgedreineerde posisies in die landskap intens rooi verkleur, terwyl die vleie tipies hoog in swelbare klei is.

Basalt
Basalt is lawa wat bo-op die aarde uitgevloei en dus vinnig afgekoel het. Dit is mineralogies nou verwant aan doleriet. Basalt is veral volop op die boonste gesteentes van die Drakensberge waar dit die sandsteen oorlê, asook op die Springbokvlakte noord van Pretoria.

Die grond wat uit basalt vorm, is soortgelyk aan dié van doleriet, naamlik kleierige rooi en swart grond. In die gasopeninge het dikwels natroliet en kwarts gekristalliseer.

Ventersdorplawa

Ventersdorplawa kom wydverspreid in die Noordwes Provinsie voor, waar dit tot kleirige grond verweer. In die Noordwes Provinsie veral, is dit met ‘n laag waaisand bedek, waar dit tipies tot ‘n sanderige bogrond met ‘n baie kleierige ondergrond aanleiding gee.

Ventersdorplawa stem mineralogies deels ooreen met doleriet en basalt en is ook ryk aan kalsium- en natriumplagioklaas en augiet. Anders as doleriet en basalt bevat dit kwarts, epidoot, kalsedoon en chloriet wat in die gasopeninge gekristalliseer het.

Sedimentêre gesteentes

Dit is afsettingsgesteentes wat gevorm het uit verweerde materiaal, wat van ander gesteentes afkomstig is, vervoer is, neergelê is en tot ‘n nuwe harde gesteente gekonsolideer is. Sedimentêre gesteentes word onder druk van latere oorliggende afsettings tot harde rots gekonsolideer en word op grond van deeltjiegrootte onderverdeel.

Skalies en modderstene
Skalies kom baie wyd verspreid voor in Suid-Afrika, waar dit een van die onderste lae van die Karoo-gesteentes is. Skalies en modderstene ontstaan wanneer slik en klei deur water vervoer en elders in lae afgeset word. Skalies is kenmerkend gelaagd en het ‘n fyn tekstuur. Modderstene is soortgelyk, maar nie gelaagd nie.

Skalie en modderstene verweer dan weer tot kleiminerale, fyn kwartskorrels (slik) en ander fyn stukkies minerale soos veldspaat en mika. Sommige skalies is natriumryk en gee aanleiding tot Na-grond wat besonder sensitief vir watererosie is. Voorbeelde hiervan is veral in KwaZulu-Natal en in die Oos-Kaap te vinde.

Sandsteen
Sandsteen kom algemeen in Suid-Afrika voor. Die bekendste sandsteen is dié van die Karoosedimente, waar dit bo-op die skalies voorkom en deel vorm van die Drakensberge in die Oos-Kaap, die Oos-Vrystaat, Mpumalanga en Limpopo. In die Suid- en Oos-Kaap kom die sogenaamde Tafelbergsandsteen ook wyd verspreid voor en is dit uit die seebodem gelig.

Sandsteen in Suid-Afrika bestaan hoofsaaklik uit kwartssand wat deur wind of water afgeset was en daarna deur ‘n bindmiddel (byvoorbeeld silika, kalsiumkarbonaat, yster-oksiede of klei) gesementeer is tot massiewe rots. Die sandkorrels van sandsteen is nog duidelik sigbaar en wanneer sandsteen breek, breek dit tussen die sandkorrels deur. Sandsteen is kenmerkend gelaagd. Mineralogies bestaan sandsteen hoofsaaklik uit kwarts, maar dit kan ook groot hoeveelhede veldspaat bevat.

Wanneer sandsteen verweer, gee dit oorsprong tot min of meer dieselfde grond as die oorspronklike moedermateriaal waaruit die sandsteen gevorm het. Die oorgrote meerderheid van sandsteen in Suid-Afrika gee aanleiding tot sanderige grond. Hierdie grond is meesal hoog geloog en neig om baie suur te wees, veral die Tafelberg-sandsteengrond.

Konglomerate
Konglomerate bestaan uit beide growwe en fyn minerale en/of rotsfragmente. Die fynste is klei en yster-oksiede, terwyl die grootste uit rotsstukke groter as ‘n meter kan bestaan. Konglomerate se moedermateriaal is deur water of gletsers vervoer en as ongesorteerde en ongekonsolideerde materiaal neergesit.

Figuur 2: ‘n Konglomeraat bestaan uit ‘n verskeidenheid gesteentes van verskillende fraksiegroottes.

Dié ongekonsolideerde materiaal is later deur fyn materiaal soos klei, yster-oksiede en kalk tot massiewe rots gesementeer. Mineralogies bestaan dit dus uit ‘n mengsel van gesteentes en minerale en kan dus tot ‘n verskeidenheid grondtipes en -eienskappe lei. Die kombinasie van minerale in die moedermateriaal, die topografie en die klimaat, is die hoofdryfvere wat tot die spesifieke grondtipe aanleiding sal gee.

Die belangrikste konglomerate kom in die Noord- en Wes-Kaap voor, waar dit as gletsermateriaal afgeset is. Hierdie konglomerate is dikwels vol rolstene van verskillende groottes.

Metamorfe gesteentes

Wanneer enige gesteente (stollings, sedimentêr of metamorfe) fisies deur gewoonlik hoë druk en temperatuur verander word sodat dit morfologies van die oorspronklike gesteente verskil, staan die “nuwe” gesteente as ‘n metamorfe gesteente bekend. Chemies is dit basies nog dieselfde, maar dit is nou byvoorbeeld harder en minder kristallyn.

Kwartsiet
Kwartsiet is ‘n metamorfe sandsteen en kom oral in Suid-Afrika voor. Die bekendste kwartsiet is dié van verskeie bergreekse soos die Magaliesberge, die rante van die Witwatersrand, Waterberge en die Kaapse Plooiberge.

Figuur 3: ‘n Voorbeeld van Tafelberg kwartsitiese sandsteen waar die sagter lae vinniger weg verweer, met die harder lae wat oorbly om tipiese holkranse te vorm.

Kwartsiet is ook kenmerkend gelaagd, soos van die moedermateriaal geërf. Die sandkorrels is ook nog duidelik sigbaar, maar wanneer kwartsiet breek, breek dit deur die sandkorrels, omdat die bindingsmateriaal nou harder as die sandmatriks is. Kwartsiet bestaan hoofsaaklik uit kwarts met ander onsuiwerhede wat uit die sandsteen geërf is. Kwartsiet is baie hard en bied erge weerstand teen verwering. Dit verweer wel fisies soos wanneer klippe oor mekaar rol en kap en dan word daar weer sand gevorm. Grond uit kwartsiet is sanderig en neig om geloog en suur te wees, veral in die hoë reënvalareas.

Ander algemene metamorfe gesteentes is skiste, gneise en marmer. Skiste is sterk gelaagde en kristallyne gesteentes, wat uit ʼn verskeidenheid moedergesteentes kan vorm (gewoonlik graniet) en die mineralogiese samestelling wissel na gelang van die moedergesteente. Voorbeelde is kwarts-muskovietskiste (lig van kleur), kalk-silikaatskiste (lig van kleur) en amfiboolskiste (donker van kleur). Gneise is aan skiste verwant, maar met korrelrige bande en bande met plaatagtige of verlengde kristalle.  Die grondeienskappe van gronde wat uit gneise of skiste verweer het, sal volgens die mineralogie van die moedegesteente wissel.

Samevatting

Die moedermateriaal waaruit grond vorm en selfs ander moedermateriale in die omgewing, het ‘n groot invloed op die grond wat daaruit ontstaan. Indien die moedermateriaal bekend is, kan verskeie afleidings van die grond se verwagte fisiese en chemiese eienskappe gemaak word. Hierdie eienskappe kan dan geïnterpreteer word om sekere grondgebruike te evalueer en om plantegroei se prestasie daarop te voorspel. Dit is dus ‘n handige hulpmiddel vir die grondgebruiker.

Vir meer besonderhede skakel Martiens du Plessis by 072 285 5414 of stuur ‘n e-pos na: martiens@nwk.co.za. Of kontak prof Cornie van Huyssteen by 051 401 9247 of vanhuysteencw@ufs.ac.za

Verwysings

Burger, R du T. 1979. Ongepubliseerde klasnotas vir GKD115. Universiteit van die Vrystaat, Bloemfontein.