Het landschap van het Hageland in het noordoosten van de provincie Vlaams-Brabant en de Zuiderkempen in Antwerpen en Limburg wordt gekenmerkt door langgerekte, noordwest-zuidoost gerichte heuvelruggen, de zogenaamde Diestiaanheuvels. De Diestiaanijzerzandsteen die hier voorkomt, werd van de volle middeleeuwen tot de 19de eeuw gebruikt voor de bouw van kerken, kapellen, kastelen, watermolens, bruggen, sluizen, kaaimuren, enz..

Traditionele verklaring

Tot voor enkele jaren nam men aan dat de Hagelandse heuvels (toen ook wel ijzerzandsteenheuvels genoemd) ontstaan waren uit zandbanken die tijdens het late mioceen (ongeveer zes miljoen jaar geleden) in de zogenaamde Diestiaanzee werden gevormd (Gullentops 1957). Volgens de oude theorie liepen deze zandbanken parallel aan de toenmalige kust, zoals de huidige zandbanken in de Noordzee. Ze bestonden uit gewoon wit zand vermengd met glauconiet, een mineraal dat gereduceerd ijzer bevat. Toen de zee zich terugtrok, ontwikkelde zich op de zandbanken geleidelijk aan een vegetatie, wat aanleiding gaf tot het ontstaan van een zure bodem. Het glauconiet aan de oppervlakte werd afgebroken en het daarin aanwezige ijzer werd door het regenwater uitgespoeld en in diepere lagen afgezet in de vorm van limoniet (ijzerroest), dat zandkorrels aan elkaar kit. Zo vormden zich plaatselijk dikke ijzerzandsteenbanken. In de daaropvolgende geologische periodes werd het land verder opgestuwd. Door erosie verdwenen de zachtere zandlagen tussen de ijzerzandsteenbanken, zodat de vroegere zeebodem weer werd blootgelegd en uiteindelijk de huidige Diestiaanheuvels ontstonden.

Recente verklaring voor het ontstaan van de Diestiaanheuvels in het Hageland

Uit recent wetenschappelijk onderzoek (Vandenberghe et al. 2014) is gebleken dat de Diestiaanheuvels niet ontstaan kunnen zijn uit fossiele zandbanken. De toenmalige kustlijn liep namelijk niet parallel aan de Hagelandse heuvels maar stond er vrijwel haaks op. Daarenboven bestaan de Hagelandse heuvels niet alleen uit Diestiaanzand maar ook uit oudere zand- en kleilagen die in een ander afzettingsmilieu ontstaan zijn. Op basis van de nieuwe bevindingen is een nieuw model voor het ontstaan van de Diestiaanheuvels voorgesteld (Houthuys & Matthijs 2018, De Clercq e.a. 2015, Houthuys 2014), dat kort samengevat hierop neerkomt: 10 tot 12 miljoen jaar geleden was het land vlak en laaggelegen. In het noordoosten van Limburg en het aangrenzende gebied van Nederland en Duitsland zakte de aarde weg door een scheur in de aardkorst, die werd ingenomen door een voorloper van de Rijn. Onze rivieren waterden af in de richting van deze zakkingszone. De ‘Hagelandse rivier’ die vanuit centraal België naar het noordoosten stroomde, schuurde een meer dan 100 m diepe vallei uit. Door zeespiegelrijzing verplaatste de kustlijn zich landinwaarts en bereikte uiteindelijk de zuidgrens van de huidige Kempen. Ongeveer 10 miljoen jaar geleden veranderde de ‘Hagelandse rivier’ in een baai of golf, die reikte van Kortenberg en Leuven in het westen tot Westerlo en Beringen in het oosten. Deze ‘Hagelandse golf’ werd vrij snel opgevuld met grof, glauconiethoudend zand, aangevoerd door getijdenstromingen. Ongeveer 8 miljoen jaar geleden kantelde het land (zakking van Nederland, opheffing van de Ardennen en de Eifel), waardoor het Hageland in reliëf kwam te staan. Het opgeheven land was onderhevig aan bodemvorming en het toenmalige klimaat was warm en vochtig. De donkergroene glauconietkorrels in het zand vielen uit elkaar in elementaire kleideeltjes en oplosbare ijzerhydroxiden. Die werden door het regenwater meegevoerd tot aan de grondwatertafel, waar het ijzerhydroxide neersloeg rond de zandkorrels. De roestneerslag vormde een cement dat de korrels met elkaar verbond en het zand tot ijzerzandsteen omvormde. Het proces van de ijzerzandsteenvorming duurde voort tot aan het begin van de ijstijden. Het verliep niet overal gelijkmatig maar was sterker op de plaatsen waar meer ijzercement en/of klei aanwezig was, waardoor de grove korrels aan elkaar bleven plakken.

Tijdens de ijstijden (700.000 tot 12.000 jaar geleden) en met name tijdens de overgangen van een tussenijstijd naar een ijstijd sneden de rivieren zich diep in het landschap in en werden de zandlagen verder geërodeerd. De dikste ijzerzandsteenbanken verhardden echter en boden weerstand tegen erosie, waardoor de Diestiaanheuvels hun huidige vorm kregen. De hellingen zijn zeer steil omdat de top van de heuvels werd beschermd door een ijzerzandsteenpantser, terwijl ze aan hun voet bestonden uit fijn Tongeriaanzand, dat gemakkelijk uitgespoeld werd (Dusar 2014 & Dusar 2015).