Geologie van de Brunssummerheide.       Tertiair moeraslandschap, ergens in Europa. Primitieve zoogdieren uit het Tertiair in het huidige Griekenland. In dit gebied heerste in het Tertiair een subtropisch klimaat. Uit deze periode, het Oligoceen (37- 26 miljoen jaar geleden), stammen de formatie van Tongeren en de Rupelformatie. In min of meer komvormige meren vond veenvorming plaats, waarop zich na verloop van tijd bos kon ontwikkelen. De veenvorming kon dan onder de vochtige bossen doorgaan of als een soort hoogveen boven de waterspiegel uitgroeien. De veenvorming in deze omstandigheden leidde uiteindelijk tot het ontstaan van bruinkoolformaties. De afzettingen in deze komvormige meren zijn nog af te lezen aan de profielen waarin de bruinkool in een soort lenzen voorkomt. Deze worden bedekt door de -uit het Mioceen stammende- formatie van Heksenberg. In deze periode ontstonden zandige kustafzettingen, omdat het gebied toen aan de rand van het Noordzee- sedimentatiebekken lag. De Feldbissbreuk vormt een scherpe scheiding tussen de Miocene afzettingen en de zand- en grindafzettingen uit het Plioceen. Deze breuk in de aardkorst loopt ongeveer evenwijdig aan de provinciale weg van Nieuwenhagen naar Brunssum. Ten noorden van deze breuk komt het Plioceen vrijwel aan het oppervlak voor, ten zuiden hiervan is dat het geval met het Mioceen. Dit komt omdat het gebeid ten noorden van de Feldbiss is weggezakt ten opzichte van dat ten zuiden ervan. Hierdoor is het zuidelijk deel, door zijn hogere ligging, sterker geërodeerd, waardoor de jongere lagen zijn verdwenen. Het merendeel van deze Miocene afzettingen bestaat uit een 150 meter dikke laag fijne witte zanden, afgewisseld met enkele bruinkoollagen. De bruinkool voerende Miocene afzetingen zijn vooral te vinden ten noorden van de Storing van Heerlerheide. Zuidelijk ervan komen ook wel afzettingen uit het Mioceen voor, maar hierin zijn de bruinkoollagen veel minder dik. Waarschijnlijk zijn de Miocene afzettingen strandwalafzettingen. Dit Miocene zand is zeer gevoelig voor erosie, hetgeen te zien is op hellingen, waar vaak grote erosiegeulen te zien zijn. In 1955 en 1958 vonden in de buurt van de manege langs de Rode Beek enkele grote grondverschuivingen plaats. Sindsdien is dit gebied bekend als “het Aardverschuivingsgebied”. De Miocene afzettingen vertonen in de schol ten zuiden van de Feldbiss een zwakke helling van ½- 1% naar het noordwesten. Bij Schrieversheide ligt het Mioceen onder een bruinkoollaag, die de naam Frimmersdorf draagt. In zuidoostelijke richting dagzomen steeds oudere Miocene lagen. Deze bruinkoollagen waren gunstig voor het zand, grondwater kon hierdoor niet in het zand doordringen, zodat verontreiniging van het onderliggende zand achterwege bleef. Er zijn maximaal 3 bruinkoollagen, waarvan de onderste meestal het slechtste ontwikkeld, en dus het dunste, is. De bovenste laag is maximaal 17,60 meter dik, de tweede maximaal 35 meter. Het zuivere kwartszand tussen de eerste en de tweede laag bruinkool bevat zeer weinig vervuilingen en wordt onder de naam zilverzand gebruikt voor de vervaardiging van glas. De zilverglans komt door een hoog gehalte aan glimmer. Het kiezelzuurgehalte is zeer hoog (99,75%) en er zit slecht zeer weinig ijzeroxyde (0,011 %) in. Voor de glasindustrie is van belang dat er weinig metalen in het zand zitten. Dit zilverzand wordt tegenwoordig geëxploiteerd in de groeve Beaujean en wereldwijd verhandeld. Ten oosten van de Heihof-storing komt geen zilverzand meer voor, hier liggen de Miocene afzettingen 20 meter onder de bruinkoollaag Morken. De afzettingen hier bestaan uit geelgroene zanden waarin glauconietkorrels te vinden zijn. Dit wijst op een grote zeeinvloed bij het ontstaan van deze afzetting. De Miocene afzettingen bevinden zich ook niet overal op dezelfde diepte in de ondergrond, hetgeen wordt veroorzaakt door het voorkomen van de breuken en storingen in de ondergrond. Miocene afzettingen kwamen oorspronkelijk veel verder naar het zuiden verspreid voor, maar door de bewegingen langs de storingen zijn de noordelijk gelegen schollen lager komen te liggen en langzaam aan bedekt met jonger materiaal. Op de hoger gelegen schollen werd door uitwassing een groot deel van het Mioceen weggenomen en gesplitst in kleinere geïsoleerde stukken. Hoe verder naar het noorden men komt, hoe beter het Mioceen voor erosie is gespaard. Zo komt het ten noorden van de storing van Heerlerheide nu nog als een samenhangend geheel voor. In de volgende periode, het Plioceen (7-2 miljoen jaar geleden) werd riviergrind en klei afgezet. Het vormt een 5- 12 meter dikke laag met Maas- of Rijngrind en zand. Nederland lag in deze periode namelijk vlak bij de kust van de toenmalige zee, waarin rivieren als Oost- Maas, Rijn en Moezel uitmonden. Een deel van dit riviergrind is afkomstig uit de Frans- Zwitserse Jura. Deze grinden zijn hier en daar ten noorden van de Feldbissbreuk nog als terrasresten op de Brunssummerheide aan te treffen. Het Pliocene grind wordt gekarakteriseerd door het hoge kwartsgehalte, dat wel 80% kan bedragen. Ook worden dit grind aangetroffen op plekken waar de dikte 30-50 centimeter bedraagt. Dit zogenaamde “basisgrind” komt steeds op ongeveer hetzelfde niveau voor, namelijk op + 120 meter boven N.A.P., alleen op de Heksenberg ligt het wat hoger, namelijk op 140 meter boven N.A.P. De Pliocene afzettingen op de Brunssummerheide behoren tot de zogenaamde Waubachafzettingen, het onderste deel van het Plioceen. De Brunssumse klei die op de Waubach- grinden behoort te liggen, is hier afwezig. Hij komt wel meer naar het noorden voor, namelijk in de buurt van de grens van Brunssum met Schinveld, waar de dikte maximaal 17 meter kan bedragen. Gedurende de laatste twee IJstijden werd in Zuid- Limburg löss afgezet. Deze fijnkorrelige afzetting, met een fractie van 2-50 mu, is een eolische afzetting. Eolisch betekent afgezet door de wind. De Brunssummerheide ligt precies op de grens van tussen de gebieden waar dekzand en de gebieden waar löss werd afgezet. Het dekzand bestaat uit grovere korrels, meer dan 50 mu, de löss is dus veel fijner. De overgang van beide eolische afzettingen voltrekt zich in een strook van enkele honderden meters breed. De löss vormt op de Brunssummerheide geografisch een zak. Tussen Schinveld en Brunssum ligt aan de westzijde van de Rode beek een dik lösspakket, aan de oostzijde ontbreekt de löss en bij Abdisschenbosch, langs de weg van Brunssum naar Waubach, neemt de löss naar het oosten weer in dikte toe. Vooral in de buurt van Heihoven is nog löss te vinden. Door de wind die de löss en het dekzand afzette, is ook weer materiaal afgevoerd. Hierdoor zijn op verschillende plaatsen alle afzettingen tot op de grondwaterspiegel verdwenen. Zo ontstond ook de Rode Beek, die zich in de Holocene tijd door terugschrijdende erosie verder naar het zuiden in het landschap kon insnijden. Dit was mogelijk door het verdwijnen van de permafrost, waardor de bodem gevoelig werd voor opwaaiing en uitschuring. Daarnaast zijn in het Holoceen de veen- en beekafzettingen ontstaan die aan de Brunssummerheide haar speciale karakter verlenen. In het beekdal werd ondermeer leem afgezet. Ook ontstond plaatselijk hoogveen. In het Holoceen ontstonden op droge plekken, en waar het zand fijn genoeg was, door uitwaaien ook de stuifzandcomplexen die wel zeven meter dik kunnen zijn. Deze stuifzanden komen maar weinig voor ten noorden van de Feldbiss en ontbreken ten zuiden van de Heksenberg. #Samenvattend, de Brunssummerheide is een zeer bijzonder gebied, het is in Nederland de enige heide op Tertiaire, om precies te zijn Miocene bodem. Tevens vormt zij de grensstrook tussen löss en dekzand en ook vormt zij het bronnengebied van de Rode Beek. Geomorfologie. De Brunssummerheide wordt vanwege de aanwezigheid van Tertiaire zandgronden, gerekend tot de fysisch-geografische regio van de hogere zandgronden. Het is een geliplanalandschap, ontstaan tijdens het Kwartair, en dan voornamelijk gedurende de IJstijden in deze periode, toen verwering heeft plaatsgevonden door het periodiek bevriezen van de bodem. De permafrost, het permanent bevroren zijn van de bodem, was een belangrijke factor in de vorming van het oppervlak. Het bodemmateriaal was namelijk doordrenkt met water, waardoor het hele pakketten grond -niet vastgehouden door plantenwortels- in perioden van dooi hellingafwaarts schoven, een proces dat we denudatie noemen. Hierdoor ontstonden vlakten, de zogenaamde geliplana. Naast enige etages met geliplana, zijn er op de Brunssummerheide ook zogenaamde restbergen te vinden, welke gespaard zijn van erosie. Een voorbeeld van zo’n restberg is de Heksenberg. Hier is nog heel oud materiaal aan de oppervlakte te vinden. Dit is mogelijk door het opheffen van Zuid-Limburg waardoor jong, laat afgezet materiaal weg erodeerde en ouder materiaal aan de oppervlakte kwam te liggen. De erosieprocessen die plaatsvonden, danken hun ontstaan mede aan het feit dat het gebied op een waterscheiding, de grens tussen de stroomgebieden van twee rivieren, lag. De waterscheiding stond loodrecht op de Feldbissbreuk en werd gevormd door de antiklinaal van Waubach, een plooirug uit de Hercynische plooiingsfase, die later -samen met de rest van Limburg- bij het ontstaan van de Ardennen, omhoog kwam. Ook tegenwoordig is deze waterscheiding nog te herkennen aan een aantal zogenaamde “Eilanden”, zoals het Eiland van Banholt, het Eiland van Ubachsberg en het Eiland van Nieuwenhagen. Deze eilanden zijn ontstaan doordat de Maas zich heeft ingesneden in het landschap en hierbij op hardere en zachtere gesteenten stuitte. De eilanden zijn de hardere gesteenten, waarin de Maas zich niet heeft kunnen insnijden, en dus omheen moest stromen. Het reliëf op de Brunssummerheide is te verklaren door het ontstaan van uitgestrekte opeenvolgende vereffeningsvlakten die ontstonden door de vlaksgewijs werkende erosieprocessen. Door de insnijding van de Maas verlaagde de erosiebasis zich, waardoor door de terugschrijdende erosie een lager vereffeningsvlak ontstond. De Rode Beek vormt tegenwoordig het begin van de ontwateringsbasis en heeft zich door de terugschrijdende erosie sterk vertakt. Een deel van de morfologie van Brunssummerheide is natuurlijk ontstaan, een ander deel is het gevolg van menselijke activiteiten. Hierbij valt onder meer te denken aan de oude bruinkoolgroeven, gelegen bij het Aardverschuivingsgebied en de Koffiepoel, zelf een oude groeve. Daarnaast was ook het storten van zand uit de bruinkoolgroeves van betekenis, dit gebeurde in het laagste deel van het gebied. Hierdoor veranderde een schitterend moerasgebied in de tegenwoordige zandvlakte bij de Rode Beek. Dit zand gaat zich overigens steeds natuurlijker gedragen en verkeert in het begin van de ontwikkeling tot een zogenaamd stuifzand. Duinvorming, met behulp van de wind, kan echter niet plaatsvinden zonder begroeiing, dus het is zaak om ervoor te zorgen dat niet alle vegetatie door de recreanten platgetrapt wordt. Een andere plek van menselijk ingrijpen is de voormalige stortplaats voor huisvuil in de buurt van bezoekerscentrum Schrieversheide. Recente geomorfologische processen die op de Brunssummerheide hebben plaatsgevonden, zijn de aardverschuiving in 1955, waarbij het zand van een zandstort tijdens een enorme hoosbui in een oude bruinkoolgroeve schoof. Dit gebied dankt haar huidige naam nog aan deze gebeurtenis, het is namelijk het Aardverschuivingsgebied. Daarnaast waren er, volgend op de aardbeving van 13 april 1992, ook enkele aardverschuivingen bij de Rode Beek.