Nergens in Nederland komen gesteenten met ouderdomsverschillen, zoals te zien bij Winterswijk, zo dicht aan het oppervlak. De Winterswijkse bodemlagen aan het maaiveld bestrijken een periode van 250 miljoen jaar geleden tot heden. Zonder toelichting zijn deze verschillen niet eenvoudig in het landschap te herkennen. De eerder gegeven uitleg is slechts een vereenvoudigde afspiegeling van de ontstaansgeschiedenis en doet geen recht aan de enorme complexiteit van de ondergrond, die ontstond tijdens een onbevattelijk lange tijdspanne, waarin de aardkorst beefde, scheurde en samensmolt. Onze regio beslaat slechts een heel klein deeltje van een veel grotere geologische geschiedenis, die de wetenschap heeft weten te reconstrueren aan de hand van gedetailleerd gesteente- en fossielenonderzoek, seismologische interpretaties en resultaten van diepboringen.
Het gebied rond Winterswijk kent een ingewikkelde geschiedenis wat betreft bodembewegingen, maar deze is niet ingewikkelder dan van andere delen van Nederland. Winterswijk onderscheidt zich, omdat we bij Winterswijk de complexiteit van de ondergrond aan de oppervlakte enigszins kunnen waarnemen, terwijl in andere delen van Nederland die complexiteit aan het zicht is onttrokken door honderden meters dikke lagen van zand en klei afgezet tijdens de Kwartair periode. Gegevens van diepboringen en seismologische onderzoeken tonen echter aan dat de gesteentelagen, die bij Winterswijk aan het oppervlakte komen, ook dieper in de ondergrond van Nederland voorkomen en door bodembewegingen zijn verstoord.
Hieronder wordt onze regio in een breder, maar wel vereenvoudigd geologisch verhaal geplaatst, waarin tektonische bewegingen van de aardkorst de meeste geologische processen hebben aangestuurd.
Tektoniek
Tektoniek is het geologische proces van beweging en deformatie van de aardkorst. Hieronder vallen onder andere de vorming van breuken, plooien, bekkens en gebergten. De drijvende kracht van tektoniek ligt in het binnenste van de aarde (de zgn. aardkern) waar veel hitte wordt geproduceerd en waardoor het materiaal onder de relatief dunne aardkorst, gelegen in het bovenste deel van de zgn. aardmantel, een hete gesmolten steenmassa is. De warmte, komende vanuit de aardkern, creëert convectiestromen van deels gesmolten steenmassa's (magma), die na afkoeling kunnen dalen, maar opstijgend tot vulkanische erupties kunnen leiden. Door verschuivingen van de convectiestromen varieerden de temperaturen in de aardmantel gedurende de geologische geschiedenis. Bij dalende temperatuur in de aardmantel zal de bovenliggende aardkorst dalen en kan een bekken ontstaan. Bij stijgende temperatuur kan een opheffingsgebied ontstaan. Deze processen hebben grote invloed gehad op sedimentatie en erosie aan het aardoppervlak. De bewegingen en temperatuurverschillen in de aardmantel leiden tot mechanische spanningen, die deformatie en breuken in de aardkorst veroorzaken. Onder hoge druk en temperatuur van het gesteente in de aardkorst wordt de vervorming plastisch en plooien anders harde gesteenten zonder te breken (= deformatie). Bij lage druk en temperatuur wordt de vervorming bros en ontstaan er breuken in het gesteente.
We onderscheiden drie soorten van mechanische spanning:
- compressie is de oorzaak voor geplooid en gebroken gesteente, waarvan de delen over elkaar heen zijn geschoven (overschuiving)
- rekspanning is de oorzaak voor gedaalde gebieden (bekkens), slenken (een ingedaald stuk aardkorst langs twee min of meer parallelle breuken) en gebroken gesteente, dat van elkaar is afgeschoven (afschuiving)
- schuifspanning, waarbij stukken aardkorst zijdelings langs elkaar schuiven, en langs de breuk een verzwakking kan optreden met gebiedsdaling als gevolg.
De aardkorst is opgedeeld in grote platen, die voortdurend in beweging zijn met snelheden van enkele centimeters per jaar. Convectiestromen in de aardmantel dragen bij aan deze zgn. "platentektoniek", het is niet duidelijk of andere processen bijdragen aan het voortbewegen van de platen. Aardplaten kunnen aangroeien, bijvoorbeeld in de Mid-Atlantische rug zorgt een voortdurend opwellen en uitstromen van magma voor een oceanische spreiding (d.w.z. uit elkaar bewegen van de aangrenzende en aangroeiende aardplaten).
Omdat de aardbol niet uitzet, zou de aangroei en spreiding van de platen tot ruimtegebrek elders leiden. Echter in zgn. subductiezones schuiven zware en relatief dunne oceanische platen in de diepte onder andere oceanische platen of dikkere continentale platen. Dit gaat gepaard met vulkanisme langs de subductiezones. Op plekken waar subductie van een oceanische plaat plaatsvindt is vaak een diepe trog aanwezig.
Wanneer twee dikke continentale platen tegen elkaar worden geduwd leidt dit tot een enorme compressiespanning en treedt er gebergtevorming op (= orogenese). In het geologische verleden zijn continentale platen meerdere keren tegen elkaar geduwd en "samengesmolten", waardoor gebergtes ontstonden en o.a. de supercontinenten Gondwana en Pangea werden gevormd. De supercontinenten braken vervolgens weer op in andere aardplaten.
De tekeningen tonen verschillende vormen van gesteentebreuken t.g.v. van boven naar beneden 1. compressie, 2. rekspanning, en 3. schuifspanning. Zou er in het voorbeeld van de overschuiving (compressiespanning) nog een tweede naar de andere zijde hellende breuk aan rechter zijde van de tekening aanwezig zijn, dan spreken we van een horst. Het horstblok zou als het ware omhoog geperst zijn. Bewerkingen van commons.wikipedia.org.
Hierboven een schetsmatige voorstelling van een oceanische spreidingszone, waarbij twee oceanische platen van elkaar af bewegen en een oceanische rug wordt gevormd bestaande uit basaltische lava.
Boven: Bij Þingvellir splijt de Mid-Atlantische rug IJsland in twee delen: de Noord-Amerikaanse aardplaat (rechts) en de Euraziatische aardplaat (links), met de waterrijke vlakte zelf als scheiding. Op deze plaats beweegt IJsland door tektonische bewegingen schoksgewijs met een gemiddelde snelheid van 1 à 2 cm per jaar uit elkaar.
Foto links: Een geplooide structuur (anticline) van Devoon gesteente van ca. 375 miljoen jaar oud (Durbuy, Belgische Ardennen). Deze plooiing vond plaats toen het gesteente op grote diepte en bij hoge temperatuur zeer langdurig (tot miljoenen jaren lang) onder druk stond en plastische vervorming onderging. Het gesteente bestaat uit een afwisseling van kalksteen en dunne kleilagen. De plooiing dateert van de Varistische gebergtevorming, zo'n 350 miljoen jaar geleden (zie Carboon periode hieronder). Door de "recente" opheffing van de Ardennen (vanaf ca. 5 miljoen jaar geleden) en het insnijden van de rivier de Ourthe werd deze structuur zichtbaar.
De tekeningen links laten van boven naar beneden drie fasen van subductie zien: 1. subductie van een oceanische plaat onder een andere oceanische plaat, 2. subductie van een oceanische plaat onder een continentale plaat met gebergtevorming en vulkanisme zoals bijvoorbeeld nu het geval is langs het Andesgebergte in Zuid-Amerika, 3. botsing van twee continentale platen, zoals bijvoorbeeld nu het geval is met de botsing van het Indiase subcontinent met de Aziatische continentale plaat, die het Himalaya gebergte heeft gevormd. De hier getoonde drie fasen kunnen achter elkaar plaats vinden in één grote langdurige tektonische gebeurtenis. De Alpiene gebergtevorming, die breuken bij Winterswijk heeft gereactiveerd, begon in fase 2 tijdens het Boven-Krijt tijdvak met de botsing van de Afrikaanse plaat tegen de Euraziatische plaat. Na de subductie van de oceanische korst van de Tethys oceaan (ongeveer gelegen in het gebied van huidige Middellandse, Zwarte en Kaspische Zee), kwam het tot een continentale botsing (fase 3), die de Alpiene gebergtegordel vormde (o.a. Pyreneeën, Alpen, Karpaten).
invloed van tektoniek op de winterswijkse ondergrond
Het ontbreken van gesteenten uit bepaalde geologische tijdperken, zowel als de aanwezigheid van oude en jonge bodemlagen naast elkaar aan het Winterswijkse maaiveld, wijzen op een complexe tektonische geschiedenis. In de pagina's geologie is beschreven dat Winterswijk zowel op land als in zee heeft gelegen, m.a.w. de positie van Winterswijk t.o.v. de zeespiegel varieerde nogal. Dit heeft te maken met bodembewegingen, maar ook met de temperatuur van het oceaanwater, de eventueel aanwezige hoeveelheid landijs en activiteit van aardplaten. Een versnelde aangroei en hoogtevorming van de oceanische verspreidingszones (zoals bijvoorbeeld de huidige Mid-Atlantische rug) verkleinde de inhoud van de oceanen en deed de globale zeespiegel stijgen. Bovendien door verschuivingen van aardplaten wijzigden de oppervlakteverhoudingen tussen ondiepe zeeën en diepe oceanen en veranderde de globale zeespiegel. Het is dus niet zo, dat het wisselen van land en zee rondom Winterswijk alleen met plaatselijke bodembewegingen te maken heeft. Overigens speelde in de Tertiair periode ook de aangroei en het smelten van landijs in Arctische streken een grote rol bij het gejojo van onze kustlijn.
Hieronder wordt in chronologische volgorde de geologische geschiedenis van onze regio op brede en vereenvoudigde wijze beschreven. Gebeurtenissen die zich buiten de regio afspeelden hadden een grote invloed op de vorming van de ondergrond rond Winterswijk. De bijgevoegde kaarten zijn slechts momentopnames van een geologisch periode en onderbelichten de dynamiek van de geologische processen gedurende de geologisch periode.
We beginnen de beschrijving in de Carboon periode, waarvan de gesteenten prominent aanwezig zijn in de Winterswijkse aardkorst. In 1977 werden hier Carboon gesteentelagen met een totale dikte van maar liefst 3170m (!) aangetroffen (NAM boring Winterswijk-1). De in het Boven-Carboon voorkomende steenkoollagen zijn in onze regio relatief ondiep op 700 tot 1000m -NAP aangetroffen en werden zelfs voor economisch winbaar gehouden. De enorme dikte van het Carboon heeft met plaattektoniek en bodembewegingen te maken.
Carboon Periode
Het supercontinent Pangea ontstond in het Laat-Carboon door het samensmelten van de continenten Gondwana (huidige Afrika en Zuid-Amerika) en Laurussia (huidige Europa, Noord-Amerika en Azië). Dit samensmelten vond plaats tijdens een krachtige en langdurige botsing, die compressiekrachten teweegbracht, die in Europa het Varistische (ook wel Hercynische genoemd) gebergte vormden. De restanten van dit oude gebergte worden in latere geologische periodes o.a. als Rhenish (Rijns) Massief aangeduid en manifesteren zich in de deformatie van ontsloten Carboon en oudere gesteenten in o.a. Ardennen, Eifel, Sauerland en Taunus. Het toeval wil, dat het huidige Winterswijk slechts luttele kilometers ten noorden van de uiterste grens van de deformatiezone (en daarom dicht bij het gebergte) lag. Ten gevolge van het enorme gewicht van het Varistische gebergte werd de aardkorst dieper in de aardmantel gedrukt en ontstond er een gedaalde randzone ten noorden van het gebergte, het zgn. voorlandbekken, waarin ook de locatie van het huidige Winterswijk lag. Het voorlandbekken lag ongeveer op zeeniveau en overspoelde regelmatig. Het Laat-Carboon was namelijk een relatief koude periode met glacialen en interglacialen, waardoor de zeespiegel varieerde t.g.v. het aangroeien of smelten van enorme landijsmassa's rond de zuidpool. Door de hoge grondwaterstand ontstonden moerassen en venen in het voorlandbekken, die uiteindelijk later in de geologische tijd, in steenkool veranderden. Door het gewicht van de toegevoerde Varistische afbraakproducten daalde het voorlandbekken nog verder. De daling werd gecompenseerd door de opstapeling van afbraakproducten, waardoor een evenwicht tussen bekkendaling en -opvulling ontstond en een enorm dik pakket aan Carboon-sedimenten bij Winterswijk werd afgezet.
Kaart van de tektonische en paleografische situatie ten tijde van het Boven-Carboon. De zwarte lijnen representeren grote breuken in de aardkorst. De uiterste rand van het Varistische gebergte bevond zich juist ten zuidoosten van Winterswijk. Het Londen-Brabant massief dateert van de eerdere Caledonische gebergtevorming en vormde een soort van buffer tegen de druk uit het zuidoosten. Rivieren namen erosiemateriaal mee naar het vlakke voorlandbekken, waarin Winterswijk lag. Er vormden zich rivierdelta's, moerassen en venen. Doordat het gewicht van de gedeponeerde Varistische afbraakproducten het voorlandbekken steeds dieper in de aardmantel wegdrukte, bleef er ruimte voor nieuw aangevoerde afbraakproducten en accumuleerde een duizenden meters dikke laag van Carboon-sedimenten bij Winterswijk.
Perm periode
De compressiedruk vanuit het zuidoosten t.g.v. de botsende continenten Gondwana en Laurentia hield aan en leidde uiteindelijk tot het omhoog komen en plooien van het voorlandbekken in onze regio, zodanig dat de toevoer van Varistisch afbraakmateriaal in ons gebied stopte en het bovenste deel van de Carboonafzettingen werd geërodeerd. Het erosiemateriaal werd nu verder naar het noorden in het nieuw gevormde "Zuidelijk Perm Bekken" afgezet, en vormde een zandsteen, die als "Rotliegendes" bekend staat en waarin later veel gasvelden ontstonden. Dit "Rotliegendes" komt bij Winterswijk niet voor. Nadat het supercontinent Pangea in het Onder-Perm was geconsolideerd, toonde Pangea de eerste tekenen van instabiliteit in het Laat-Perm. Buiten onze regio ontstonden spanningen in de aardkorst, die leidden tot breuken en vulkanisme.
De vorming van het Zuidelijk Perm Bekken werd als volgt veroorzaakt. Het toenemende gewicht van de erosieproducten, afkomstig van het Varistisch gebergte, deed de aardkorst dieper in de plastische aardmantel zinken. Het mantelmateriaal verplaatste zich in de richting van het gebergte, dat door afbraak lichter van gewicht was geworden en minder in de onderliggende plastische aardmantel drukte. Bovendien hadden convectiestromen in de aardmantel breuken en vulkanisme in het huidige Noord-Duitsland veroorzaakt. Na een verplaatsing van de convectiestromen volgde afkoeling van mantel- en aardkorstgesteenten en daalde dat gebied in. Hierdoor zou uiteindelijk ook het voorlandbekken weer gaan dalen en deel worden van het Zuidelijk Perm Bekken, en onder water lopen.
T.g.v. relatieve zeespiegelvariaties kon de verbinding van deze ondiepe Permzee met de oceaan tijdelijk worden verbroken. Tijdens enkele afsluitingen dampte de zeewaterkolom in en bleven er dikke lagen steenzout in Noordoost-Nederland (het zgn. Zechstein zout), ook bij Winterswijk, achter. Het Zechstein zout wordt op een aantal plaatsen in Nederland gewonnen en veroorzaakte, door het relatief lichte gewicht en de plastische eigenschappen, hier en daar welvingen in het huidige landschap.
Kaart van de tektonische en paleografische situatie in de Perm periode. De uiterste rand van het Varistische gebergte bevond zich juist ten zuidoosten van Winterswijk, maar door voortdurende druk vanuit het zuidoosten werd het voorlandbekken geplooid en opgeheven. Erosie materiaal werd via rivieren verder naar het noorden in het Zuidelijk Perm Bekken getransporteerd en vormde daar in het aride klimaat de zgn. Rotliegendes zandlagen, die o.a. de reservoirgesteenten zouden gaan worden van het reusachtige Groningen/Slochteren gasveld. Na de vorming van de Rotliegendes zandlagen daalde het gehele gebied en werd het overspoeld door een ondiepe zee, waaruit de Zechstein zoutlagen neersloegen.
Trias periode
De oudste gesteenten, die aan het Winterswijkse maaiveld voorkomen, stammen uit de Trias periode: De Bontzandsteen en de Muschelkalk. Het supercontinent Pangea was in een gevorderde staat van instabiliteit geraakt en begon scheuren te vertonen ten gevolge van rekspanningen, die zich als bekkens, afschuivingsbreuken en slenken manifesteerden. Het relatief dalen van de aardkorst in NW-Europa was een gevolg van de rekspanningen en het wereldwijd stijgen van de zeespiegel. Het laatste ontstond t.g.v. de grotere activiteit van de oceanische spreidingszones, en de vorming van nieuwe ondiepe zeeën ten koste van diepe oceanen. Mogelijk speelde het smelten van enorme hoeveelheden landijs tegen het einde van de Perm periode nog een rol bij de wereldwijde zeespiegel stijging. Het resultaat was dat het Zuidelijk Perm Bekken zich samen voegde met een aantal andere bekkens, en zo het grootste deel van NW-Europa besloeg, het zgn. Permo-Triassische Bekken. Het bekken was eerst nog droog en bevatte rivierendelta's en binnenmeren, die afbraakproducten van het zuidelijk gelegen Rhenish Massief, een afgesleten nazaat van het Varistische gebergte, aanvoerden en opvingen. Deze afbraakproducten vormden de Bontzandsteen. Door de verder stijgende zeespiegel werd het bekken uiteindelijk gevuld met zeewater. Ten gevolge van regionale zeespiegelvariaties sloten en openden de zeestraten naar de oceanen enkele malen. In het bekken, waarin Winterswijk in een ondiepe kustzone aan de zuidrand lag, werd de Muschelkalk afgezet, die nu wordt gewonnen in de Sibelco-groeve. Na het ontstaan van de Muschelkalk brak er een tektonisch actieve periode aan met het verder breken van het supercontinent Pangea. De Atlantische oceaan begon te openen. Hiermee startte een tijdperk van grootschalige rekspanningen in de aardkorst, die resulteerden in vier tektonische fasen, de zgn. Kimmerische fasen. Door een wereldwijde zeespiegel daling t.g.v. het openen van de Atlantische oceaan in combinatie met regionale breukbewegingen t.g.v. de eerste Kimmerische fase, ontstond een relatief hoog gebied in onze regio. Sedimentatie in het Winterswijkse gebied stopte en het bovenste deel van de Muschelkalk werd geërodeerd. Aan het einde van het Perm begon een belangrijke zeespiegel stijging, waardoor het Permo-Triassische bekken volliep en de Rhaetien zeeklei werd afgezet, waarvan in de Sibelco-groeve nog een dunne laag is aangetroffen.
Kaart van de tektonische en paleografische situatie in de Trias periode tot Vroeg-Jura tijdvak. De zwarte lijnen representeren grote breuken in de aardkorst, de tanding zit aan de zijde van het afgeschoven, lagere gedeelte. Door de stijging van de zeespiegel t.g.v. een herschikking van de aardplaten werden de Zuidelijk en Noordelijke Perm Bekkens samengevoegd tot één groot bekken: het Permo-Triassische Bekken. Er ontstonden zeeopeningen in het Varistische gebergte, waarschijnlijk t.g.v. rekspanningen tijdens een Kimmerische fase waardoor slenkvorming optrad. De Roerdal slenk (RDS), tot op de dag van vandaag nog actief, begon zich te ontwikkelen en werd een verzamelplaats voor sedimenten. De regio Winterswijk lag in een laag gebied, zodanig dat zeespiegelvariaties afwisselend periodes van erosie en sedimentatie veroorzaakten. Hierdoor werd het bovenste deel van de Muschelkalk geërodeerd, en werden de Rhaetien en Lias kleien direct op de nog resterende Muschelkalk afgezet.
Jura periode
Na het midden van de Jura periode viel Pangea uiteen door het ontstaan van grote rekspanningen in de aardkorst. De rekspanningen beperkten zich niet tot het huidige NW-Europa, maar besloegen grote delen van Pangea. Vulkanische activiteit piekte op de overgang van de Trias naar Jura periode o.a. rond breuksystemen in de huidige Golf van Biskaje, NW-Afrika en Newfoundland. De enorme tektonische activiteit laat zich moeilijk ontrafelen, maar het is zeker dat het Winterswijkse gebied vanaf de Trias periode tot in het Vroeg-Jura (Lias) tijdvak in een groter bekken lag, waar i.c.m. de stijgende zeespiegel, Lias kleien over een groot gebied in Europa werden afgezet. De oudste Lias kleien worden in de Ratumse beek aangetroffen, jongere Lias kleien liggen hier en daar in de Winterswijkse ondergrond. In volgende Kimmerische fasen werd het gebied rond Winterswijk opgeheven en voltrok zich een periode van erosie en geen sedimentatie, waardoor veel Jura afzettingen zijn verdwenen. Aan het einde van de Jura periode trad in onze regio door rekspanningen differentiële re-activatie van al bestaande breuken op, waardoor de erosie van de Jura afzettingen over een korte afstand sterk kon variëren.
Kaart van de tektonische en paleografische situatie in het Midden-Jura tijdvak. De zwarte lijnen representeren grote breuken in de aardkorst, de tanding zit aan de zijde van het afgeschoven. lagere gedeelte. De configuratie van NW-Europa was erg veranderd t.o.v. de Trias/Vroeg-Jura t.g.v. het uiteenvallen van het Pangea supercontinent.
Krijt periode
Tijdens de aanvang van het Vroeg-Krijt trad in onze regio nog erosie op en werden er geen afzettingen gevormd. Echter na enige miljoenen jaren zette een wereldwijde zeespiegelstijging in als respons op de toegenomen spreiding en volume vergroting van de mid-oceanische ruggen: De aardplaten die eens Pangea vormden, dreven verder uiteen. Eerst werden in onze regio nog sedimenten in een landomgeving afgezet, zoals de Bentheimer en Gildehauser zandstenen, maar na een tiental miljoenen jaren, in het Aptien/Albien, werden klei- en zandsedimenten in een ondiepe zee nabij de kust achtergelaten. De zeespiegel steeg verder en bereikte de hoogste stand ooit, namelijk ca. 250m hoger dan tegenwoordig. Nagenoeg heel Noordwest-Europa kwam in het Laat-Krijt onder water te staan. In dieper water werd de Cenomanien kalksteen afgezet, die bij Winterswijk in de Bemersbeek dagzoomt. De tektonische activiteit was in NW-Europa sinds het begin van de Krijt periode sterk afgenomen. Aan die periode van relatieve tektonische rust kwam een einde zo'n 90 miljoen jaren geleden. Terwijl de Atlantische oceaan zich verder opende, kwam het tot een botsing tussen de Afrikaanse en Europese aardplaten. Deze botsing bracht enorme veranderingen in de spanningsvelden in de Europese aardkorst teweeg: Rekspanningen veranderden in compressiespanningen, vergelijkbaar met de compressiespanningen ten tijde van de Varistische gebergtevorming aan het einde van het Carboon. Het gevolg was, dat Krijt en oudere gesteentelagen werden geplooid, nieuwe breuken ontstonden (in onze regio de Oeding-Winterswijk overschuiving), tal van oude breuken werden gereactiveerd en van bewegingsrichting veranderden (geïnverteerd), en ingedaalde bekkens weer omhoog kwamen. Kortom de Alpiene gebergtevorming was geboren, die o.a. de Alpen en Pyreneeën oprichtten, maar ook breuken in het Winterswijkse reactiveerden tijdens het Laat-Krijt tijdvak en vooral tijdens het navolgende Kenozoïcum era. In onze regio werd in het opgeheven bekken het bovenste deel van de Krijtafzettingen geërodeerd. Wegens de verschillende mate van breuk-reactivatie konden in onze regio Krijtafzettingen in gedaalde breukblokken aan erosie ontsnappen. Tegen het einde van de Krijt periode nam de tektonische instabiliteit af en nam de snelheid van oceanische spreiding en daaraan gekoppelde opbouw van oceanische ruggen toe, waardoor een verdere wereldwijde zeespiegel stijging van ruim 100m optrad. Het vermoeden is, dat destijds in het Winterswijkse weliswaar mooie kalkstenen werden afgezet, vergelijkbaar met de dagzomende Krijtgesteenten in Zuid-Limburg en langs de Engelse en Franse kusten, maar dat die ten prooi vielen aan erosie door opheffing van onze regio tijdens een flinke stoot van Alpiene compressiedruk tijdens de overgang van Krijt naar Tertiair periode.
Kaart van de tektonische en paleogeografische situatie in het Boven-Krijt. De zwarte lijnen representeren grote breuken in de aardkorst, de tanding zit aan de zijde van het lagere gedeelte. Na een periode van relatieve tektonische rust in het Onder-Krijt, traden in het Boven-Krijt enorme compressie spanningen in de aardkorst op t.g.v. de botsing tussen de Afrikaanse en Europese platen. De bewegingsrichting van bestaande breuken keerden om, nieuwe breuken o.a. bij Winterswijk ontstonden en bekkens kwamen omhoog. Een groot deel van de Krijt afzettingen bij Winterswijk werd geërodeerd.
Kenozoïcum era
De Tertiair en Kwartair periodes worden tektonisch gekenmerkt door de ontwikkeling van het Noordzee bekken, dat tot heden daalt en waarin afbraakmateriaal, afkomstig van de omringende gebieden, accumuleert. De dikte van de kenozoïsche sedimenten in het centrale deel van het Noordzee bekken bedraagt maar liefst 3500m! Het ontstaan van het Noordzee bekken is gerelateerd aan afkoelend mantelmateriaal in combinatie met het toenemende gewicht van de groeiende laag van afbraakproducten, die het bekken steeds dieper in het onderliggende plastische mantelmateriaal drukken. In onze regio, aan de oostrand van het Noordzee bekken, is er van bodemdaling in het Kenozoïcum nauwelijks sprake geweest. In feite bevindt Winterswijk zich op een scharnierpunt: het gebied ten westen daalt en het gebied ten oosten stijgt. Gedurende de Tertiair periode werd de sedimentatie in onze regio beïnvloed door de Alpiene compressiefasen, waardoor onze regio geleidelijk omhoog werd gedrukt en in de tweede helft van het Tertiair, door zeespiegel schommelingen t.g.v. het aangroeien en smelten van landijs. Gedurende het Tertiair lag Winterswijk in een vlakke kustzone en kleine hoogtevariaties in de zeespiegel verplaatsten de kustlijn in korte tijd tientallen kilometers landinwaarts of -afwaarts. Met als resultaat, dat tertiaire sedimenten, indien afgezet, vaak nadien weer werden geërodeerd. Het erosiemateriaal werd vervolgens door rivieren afgevoerd en hoopte zich op in het Noordzee bekken. Tijdens het Plioceen en Kwartiair (vanaf 5 miljoen jaar geleden) steeg ons gebied sneller, en geholpen door de uitbouw van de rivierendelta's van vooral de Eridanos en Rijn, trok de zee zich definitief terug naar het noordwesten. Sindsdien werden bij Winterswijk geen zeesedimenten meer afgezet.
Tijdens de Tertiair periode heerste er een relatieve tektonische rust. In ons gebied vonden echter wel reactivaties van oudere breuken plaats t.g.v alpiene compressie en eventueel daarop volgende rekkrachten (de-compressie), waardoor er differentiële erosie van de dagzomende tertiaire en mesozoïsche lagen optrad en een mozaïekpatroon van dagzomende geologische formaties ontstond.
Tijdens de Kwartair periode waren er nog bewegingen langs bestaande breuken, o.a. de breuken bij de Roer slenk zijn tot de dag van vandaag nog actief. Maar het zijn vooral de ijstijden, die buiten het bestek van de tektoniek vallen, en daarna menselijke activiteiten die van grote invloed zijn geweest op de verdere landschapsvorming bij Winterswijk.
Kaart van de tektonische en paleogeografische situatie in het Mioceen. De zwarte lijnen representeren grote breuken in de aardkorst, de tanding zit aan de zijde van het lagere gedeelte. Ook in het Kenozoïcum traden er nog compressie spanningen in de aardkorst op t.g.v. de botsing tussen de Afrikaanse en Europese platen. De reactivatie van bestaande breuken, begonnen in het Laat-Krijt, duurde nog voort. Met name vanaf het Plioceen (5 miljoen jaar geleden) worden de Ardennen, Zuid-Limburg, Eifel, Sauerland, andere Duitse gebieden en ook de regio Winterswijk opgeheven. Hierdoor werden de eventueel nog op het Oost-Nederlands Plateau resterende tertiaire sedimenten afgebroken en door rivieren naar het Noordzee bekken afgevoerd. In Zuid-Limburg werd door de opheffing de loop van de Maas naar het westen verlegd en verloor de Maas de verbinding met de Rijn. Uitgebreid vulkanisme deed zich tot 11.000 jaar geleden voor in de Duitse middelgebergtes.