Het landschap van het Hageland en de Zuiderkempen wordt gekenmerkt door langgerekte, zuidwest-noordoost gerichte heuvelruggen, die in de vakliteratuur worden aangeduid met de naam “Diestiaanheuvels”. Met deze term bedoelen we eigenlijk dat de heuvels nabij hun top of soms volledig bestaan uit het Zand van Diest, een zee-afzetting uit het laat-Mioceen, in een periode van ongeveer tien tot zeven miljoen jaar geleden (Vandenberghe et al., 2014). Ze bestaan uit kwartszand vermengd met glauconiet, een mineraal dat gereduceerd ijzer bevat. 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

Deze vrij indrukwekkende heuvels spreken zeker tot de verbeelding en al gauw stelt men zich de vraag waaraan we de heuvels te danken hebben. Een vaak aangehaalde uitleg (Gullentops 1957) verklaarde de Hagelandse heuvels als zandbanken die tijdens de afzetting van het Zand van Diest in de zogenaamde “Diestiaanzee” werden gevormd. Volgens deze hypothese lagen er zandbanken in een ondiepe getijdenzee, licht schuin ten opzichte van de toenmalige kust, zoals de huidige zandbanken in de Noordzee. Toen de zee zich terugtrok, zouden de zandbanken bewaard gebleven zijn als langwerpige heuvels op de drooggevallen zeebodem. Onder invloed van vegetatie en zure insijpelende regen zou het glauconiet aan de oppervlakte zijn afgebroken en het daarin aanwezige ijzer in diepere lagen zijn 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. De zandbanken zouden aldus, tegen erosie beschermd door hun kappen van ijzerzandsteen, geëvolueerd zijn tot sterk in reliëf uitstekende, langgerekte heuvels.

Recente verklaring voor het ontstaan

Uit recent wetenschappelijk onderzoek (Houthuys, 2014; Vandenberghe et al. 2014) is gebleken dat de “Diestiaanheuvels” niet ontstaan kunnen zijn uit fossiele zandbanken. De interne opbouw van het Zand van Diest in het Hageland stemt niet overeen met deze van getijdenzandbanken. Het is ook heel onwaarschijnlijk dat een zich terugtrekkende zee haar bodemreliëf niet zou afbreken. Er is dan ook een nieuw model voor het ontstaan van de Hagelandse heuvels voorgesteld (Houthuys & Matthijs 2018, De Clercq e.a. 2015), 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 bodem in een slenkgebied, dat werd ingenomen door een uitloper van de Noordzee, die overigens heel Nederland en Noord-Duitsland bedekte. Kleine rivieren waterden vanuit Noord-Frankrijk en zuidwest-België naar de zee in het noordoosten af. Door zeespiegelrijzing drong de zee vervolgens de rivierdalen in en vormde een kleine zijbaai over de huidige Zuiderkempen en het Hageland. Deze “Hagelandse golf” werd vrij snel opgevuld met gemiddeld en grof, glauconiethoudend zand, aangevoerd vanuit zee door getijdenstromingen. Sommige geulen sneden net voor het einde van de opvulling nog diep in en werden heel snel met grofkorrelig zand opgevuld (Houthuys & Matthijs, 2018). Na de opvulling van de golf met dit Zand van Diest werd het zuiden van België, met op zijn flank het Hageland, geleidelijk opgeheven. Zo gauw het land boven zee uitsteekt, wordt het aangetast door erosie en voeren regenwater en waterlopen het losse zand terug naar zee. Waarschijnlijk heeft de erosie binnen het Zand van Diest de langgerekte zones met het grofste zand gespaard. Regenwater heeft minder “pak” op grof zand, het stroomt er niet af maar dringt eerder de bodem in. Zo zouden de grofkorrelige zones binnen het Zand van Diest de aanleg zijn voor de heuvels van het Hageland. Het zure regenwater zorgde ook voor transport van opgeloste ijzerhydroxiden, die in uitsijpelingszones aan de flanken van de nog lage heuvels konden neerslaan 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 duurt vandaag nog voort. Hoewel de ijzerzandstenen volgens de recente hypothese over het ontstaan van de Hagelandheuvels niet essentieel zijn, kunnen ze wel hebben bijgedragen tot het verder sparen van de heuvels bij de ook vandaag nog doorgaande erosie.

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).