Boorkern van steenzout, afkomstig van 2716 meter diep nabij Barradeel, Friesland.

Steenzout is een indampingsgesteente, ook wel evaporiet genoemd (evaporatie = verdamping). Het wordt door de geoloog haliet genoemd, door de scheikundige natriumchloride (NaCl). Nadat water verdampt is, blijven de daarin opgeloste stoffen zoals zout achter. Ter hoogte van Nederland lag tijdens het Perm en tijdens een gedeelte van het Trias een binnenzee en er heerste een warm en erg droog klimaat. Hierdoor verdampte er veel water. Het in het water opgeloste zout bleef achter en door herhaaldelijk instromen van nieuw zeewater dat verdampte, ontstonden dikke zoutpakketten.

Behalve uit zeewater kunnen indampingsgesteenten ook ontstaan door verdamping van (zoet) rivierwater, zoals ook nu nog te zien is in zoutmeren in Noord-Afrika, het Midden-Oosten en Noord-Amerika. De samenstelling van de afgezette zouten verschilt echter sterk door de variatie in de opgeloste stoffen. In Nederland bevonden zich zoutmeren tijdens het Laat-Perm en Laat-Trias.

Zouten kunnen maar in beperkte mate in water oplossen. Vergelijk het met oplossen van suiker in je thee: als je er te veel suiker in doet dan blijft er suiker in je kopje achter. Bij het verdampen van water gebeurt in principe hetzelfde. Er wordt dan alleen geen zout toegevoegd, maar water weggehaald (verdampt), waardoor de concentratie zout hoger wordt.  Wanneer deze een bepaalde waarde overschrijdt, kunnen de zouten niet meer in oplossing blijven en vormen zich zoutkristallen, die naar de bodem zakken en daar opstapelen. Dit proces noemen we neerslaan. Er zijn verschillende soorten zout. Steenzout (haliet) is er daar één van, gips is een ander voorbeeld. Gips is slechter oplosbaar dan haliet. Hierdoor zal het bij een lagere zoutconcentratie al kristallen vormen en neerslaan: dit gebeurt wanneer ongeveer 70% van al het zeewater is verdampt. Steenzout is beter oplosbaar en zal dus langer in oplossing blijven: pas als 90 % van het zeewater verdampt is zal het neerslaan. Wanneer de zoutconcentratie door verdamping van water toeneemt, zullen dus eerst de moeilijk oplosbare zouten neerslaan en daarna pas de beter oplosbare. De gehele reeks, die indampingsreeks of evaporietenserie wordt genoemd, ziet er als volgt uit:

Wanneer de zoutconcentratie in het water weer afneemt, door bijvoorbeeld toevoer van zoet water, wordt de indampingsreeks onderbroken. De reeks kan dan in omgekeerde volgorde verlopen en eerder afgezette zouten kunnen weer oplossen. Bij een grote toevoer van zeewater kan de indampingscyclus zelfs weer helemaal opnieuw beginnen. Hierdoor ontstaan er verschillende cycli die in de afzettingen te herkennen zijn. In Nederland zijn er in de Zechstein (Laat-Perm) vier of vijf van deze cycli aangetoond.

Voor het neerslaan van steenzout is een zoutconcentratie van 90 % nodig. Om dit te bereiken zijn de volgende condities vereist:

• er moet een woestijnklimaat heersen. Het moet warm en droog genoeg zijn om voldoende water te kunnen verdampen. Door het verdampen van het water wordt de zoutconcentratie hoger,
• de zee moet enigszins afgesloten zijn van open zee. Wanneer het water uit de binnenzee te veel mengt met de open zee, wordt de zoutconcentratie in de binnenzee constant gehouden,
• er moet daarentegen wel een kleine verbinding zijn met open zee. Dit zorgt ervoor dat er toch zoutwater aangevoerd wordt. Door het neerslaan van zout in de binnenzee wordt de concentratie zout in het water weer lager. De vorming van steenzout zou ophouden wanneer er geen nieuwe aanvoer is. In Nederland werd tijdens het Trias en Perm zoutwater aangevoerd door een smalle doorgang met de open zee,
• er moet weinig aanvoer van zoetwater zijn. Hoe meer zoetwater aangevoerd wordt, hoe lager de concentratie zout. Het zoute water wordt dan aangelengd.

Bij een combinatie van een woestijnklimaat (verdamping) en een ondiepe zee, waar weinig rivieren in uitmonden en die in beperkt contact staat met een oceaan, kan de zoutconcentratie toenemen en kan steenzout gevormd worden.

Stel alle waarden zo in dat er steenzout gevormd wordt!

Stel de hoeveelheid zout water, zoet water en de verdamping in, zodat de ideale omstandigheden voor de vorming van steenzout ontstaan!

Reconstructie van een muurvormige steenzoutstructuur in de ondergrond van Zuidwending nabij Veendam (Groningen).

Steenzout heeft een aantal opmerkelijke eigenschappen waarmee het zich onderscheidt van andere gesteenten in de Nederlandse ondergrond. Zo gedraagt het zich op dieptes beneden een kilometer als een dikke stroop. Opmerkelijk is verder dat, in tegenstelling tot andere afzettingen (zand, klei, kalk), de dichtheid van steenzout constant is en niet met de diepte toeneemt. Bij andere gesteenten is dit wel het geval. Beneden 500 meter is steenzout daardoor lichter dan andere gesteenten. De combinatie van beide eigenschappen leidt ertoe dat steenzout de neiging heeft zich naar boven te bewegen. Dit gebeurt meestal bij breuken in de ondergrond. Het steenzout vloeit dan traag (halokinese) naar plaatsen waar de druk van het bovenliggende gesteentepakket het geringst is.

Een verdikking van zout waarbij de bovenliggende lagen niet worden doorbroken wordt zoutkussen genoemd. Is het zout wel door die lagen heengebroken en ver omhoog gekomen, dan spreekt men van een zoutpijler. Door dit proces kunnen gedurende vele miljoenen jaren ondergrondse zoutbergen ontstaan. Op sommige plaatsen ligt het zout in ons land hierdoor enkele tientallen meters onder het aardoppervlak, terwijl de basis van de zoutlaag op drie tot vier kilometer diepte ligt.

In Nederland is steenzout voor het eerst aangeboord in 1887 in Twickel, nabij Hengelo. Men was eigenlijk op zoek naar zoet grondwater toen men onverwachts op 470 meter diepte steenzout uit het Trias tegenkwam. Nederland importeerde toentertijd nog zout uit het buitenland. Pas toen tijdens de Eerste Wereldoorlog de zoutaanvoer vanuit het buitenland stagneerde, begon Nederland zelf met het winnen van zout. Het was ten slotte, bij gebrek aan koel- en vrieskasten, nagenoeg de enige manier om voedsel te conserveren. Zout was vroeger zelfs zo'n belangrijk en waardevol product dat Romeinse soldaten gedeeltelijk in zout uitbetaald kregen. Ons woord salaris is dan ook afgeleid van het Latijnse woord salarium, dat zoutrantsoen betekent! Om een idee te geven van de vroegere waarde van zout: met vijf kilo zout kon je een huis kopen in Amsterdam. Tegenwoordig heb je voor zo'n huis minstens een half miljoen kilo zout nodig!

Winning van steenzout door oplossing.

Vanaf de Romeinse tijd werd zout gewonnen door veen dat verzadigd was met zeewater te drogen, te verbranden en vervolgens de zoute as te raffineren tot zuiver zout. Toen deze manier niet meer toegepast werd, ging Nederland zout importeren. Pas toen het steenzout in eigen bodem werd ontdekt is men in Nederland weer zout gaan winnen. In het buitenland wordt veel zout gewonnen door ondergrondse mijnbouw. Dit heeft men in Nederland ook overwogen, maar nooit toegepast. In Nederland wordt steenzout gewonnen door oplossingsmijnbouw. Hierbij wordt zoetwater in de grond gespoten waardoor steenzout oplost. De oplossing (pekel) wordt vervolgens naar boven gepompt. In een zoutraffinaderij wordt de pekel vervolgens gereinigd en tot schoon zout ingedampt, of via chemische processen omgezet in chloor en natriumhydroxide.

Bij het oplossen van het steenzout ontstaan ondergrondse holtes, ook wel cavernes genoemd. Deze moeten tijdens de winning goed in de gaten gehouden worden: als ze te groot worden is er kans op bodemdaling of, in uitzonderlijke gevallen, zelfs instorting. In Barradeel, waar op zeer grote diepte (2500-3000 m) zout uit de Zechstein gewonnen wordt, is de bodem inmiddels meer dan 32 centimeter gedaald!

Naast de zoutwinning in Barradeel wordt er ook bij Zuidwending en Winschoten zout uit de Zechstein gewonnen. Bij Hengelo wordt zout uit het Perm gewonnen. Op deze locaties wordt het zout op iets minder grote dieptes gewonnen: tussen 600 en 1600 meter.

De totale Nederlandse zoutproductie bedraagt nu zo'n vier tot vijf miljoen ton per jaar. Nederland is daarmee de grootste zoutproducent van Europa en een van de grootste van de wereld.

Marlies Janssens