Het Bekken van Bergen of Bekken van Mons (Frans: Bassin de Mons) is een sedimentair bekken in de Belgische provincie Henegouwen en het Franse Noorderdepartement. Het ontstond in het Krijt en Paleogeen en bevat vooral kalkige en klastische sedimenten. Het bekken is genoemd naar de stad Bergen, waar het voorkomt in de ondergrond. Het strekt zich uit tussen de omgeving van Quiévrain en Dour in het westen tot voorbij La Louvière in het oosten. Het is ongeveer 40 km lang en 15 km breed. Het ligt in het oudere Bekken van Henegouwen, dat in het Paleozoïcum ontstond. In het zuidwesten gaat het bekken over in het Bekken van Parijs. In het noorden wordt het begrensd door het Londen-Brabantmassief en in het zuidoosten door het Ardennenmassief.Marlière, R., 1970. Géologie du Basin de Mons en du Hainaut. Un siècle d'histoire. Ann. Soc. Géol. Nord 90, 171-189.
Mesozoïcum Vanaf het begin van het Krijt traden er verschillende perioden op met mariene sedimentatie. De continentale sedimenten en de sedimenten van riviervlaktes van de Wealden-facies, bestaande uit ligniet, klei en zanden, behoren tot het Valanginien, Hauterivien en Midden-Barremien. Ze bedekken discordant de Paleozoïsche sokkel. Vanaf het Albien, maar vooral tijdens het Cenomanien en het Turonien, vonden er verschillende transgressies plaats die gecarboniseerde sedimenten aanvoerden. Tijdens het Boven-Krijt werden dikke lagen krijtgesteente afgezet. Deze afzettingsfase eindigde tijdens het Danien (Onder-Paleoceen).Robaszynski, F., 1979. Comparison between the Middle Cretaceous of Belgium and some French regions. In : Aspekte der Kreide Europas, Int. Union Geol. Sci., Ser. A. Stuttgart, 6, p. 543-561.
De Wealden-groep in het Bekken van Bergen
De Formatie van Sainte-Barbe, waarin de iguanodonbeenderlagen gevonden werden, dagzoomt zo'n vijftien kilometer ten westen van Mons. De ouderdom van de beenderlagen werd door middel van palynologische en geochemische gegevens bepaald op Bovenste-Barremien tot Onderste-AptienDejax, J., D. Pons, and J. Yans. 2007a. Palynology of the dinosaur-bearing Wealden facies sediments in the natural pit of Bernissart (Belgium). Review of Palaeobotany and Palynology 144: 25-38.Dejax, J., E. Dumax, F. Damblon, and J. Yans. 2007. Palynology of Baudour Clays Formation (Mons Basin, Belgium): correlation within the "stratotypic" Wealden. Carnets de Géologie M01/03: 16-26.Dejax, J., D. Pons, and J. Yans. 2008. Palynology of the Wealden facies from Hautrage quarry (Mons Basin, Belgium). Memoirs of the Geological Survey 55: 45-52.(Vroeg-Krijt), ongeveer 126 tot 125 miljoen jaar oud. Ze liggen op een breccie uit het Westfalien daterend uit het veel oudere Laat-Carboon. De Formatie van Sainte-Barbe vormt samen met de Formatie van Baudour en met de Formatie van Hautrage het continentale deel van de Wealdengroep in het westelijke deel van het Bekken van Bergen. Het voornaamste deel van de Wealdengroep bevindt zich in het zuidoosten van Engeland. Deze stratigrafische groep werd genoemd naar de "Wealden", een heuvelachtige streek in Zuidoost-Engeland. De Wealdengroep bestaat uit een afwisseling van continentaal tot ondiep marien sedimentair gesteente met een ouderdom die loopt van het Valanginien tot het Barremien, ongeveer 139,8 tot 125,0 miljoen jaar. In het Bekken van Bergen bevinden zich naast de steenkoollagen voornamelijk afzettingslagen uit het Krijt en uit het Tertiair. Deze sedimenten werden aangevoerd door de toen aangrenzende Tethyszee. Zij zijn vooral uit lagen ligniet, lagen witte, grijze, zwarte en rode klei en uit zandlagen samengesteld, en werden waarschijnlijk in kleine moeraspoelen en riviertjes afgezet. De sedimentgesteenten van het "Wealdiaan" van België bestaan verder nog uit grind en conglomeraten afkomstig van Paleozoïsche gesteenten, witte zanden, witte zandsteen, ijzerhoudend of bruinkoolhoudend zand en limoniet. De iguanodons werden ontdekt in de grijze kleilagen van Bernissart die zich ten gevolge van een bijzonder geologisch mechanisme, namelijk karsterosie, tussen de steenkoollagen bevinden. Bij karsterosie ontstaan door de oplossende werking van water grote onderaardse holten in lagen kalksteen. Verticaal boven elkaar geplaatste holten kunnen verbonden raken en een "karstpijp" vormen die uiteindelijk het oppervlak kan bereiken. Fossielhoudende lagen klei kunnen in de pijp zakken.
Stratigrafische situering van de Formatie van Sainte-Barbe in het Barremien-Turonien interval van het Bekken van BergenTuronien-Cenomanien Formatie Lithologische samenstelling Stratigrafische situering van de type-localiteitIs de localiteit waar een bepaald soort gesteente, stratigrafische eenheid of mineraal voor het eerst geïdentificeerd werd. Geografische situering van de type-localiteitFormatie van Thivencellebasisconglomeraat, kleiige glauconiethoudende mergelsVroeg-Turonien tot Laat-Cenomanien 22 km ten westen van MonsFormatie van Bernissartorganoklastische kalksteen, chert, mergelVroeg tot Midden-Cenomanienomgeving van MonsMariene afzettingen van de Hainaut GroepFormatie van Bracquegnieszandige glauconiethoudende mergels, conglomeraten, verschillende soorten zandsteen, zanden, soms lagen met sponsenlaatste Laat-Albiaan16 km ten oostnoordoosten van MonsFormatie van Catillonsterk glauconiethoudende zanden, mergels, sponsenLaat-Albiaan19 km ten westen van MonsFormatie van Harchiesbasisgrind, zanden, verschillende soorten zandsteen, groene conglomeratenLaat-Albiaan18 km ten westen van MonsFormatie van Pommeroeulconglomeraten samengesteld uit keien en groene zandenMidden-Albiaan18 km ten westen van MonsContinentale afzettingen van de Hainaut GroepFormatie van Saint-Pierrezand, grind, keien, conglomeraten met siltlaagjesMidden-Aptien8 km ten noorden van NeufchâteauFormatie van Baudoursiltige kleienMidden-Aptien10 km ten westnoordwesten van MonsSainte-Barbe Klei Formatiegelaagde, donkere, pyriethoudende kleisteen met millimeter dikke bruine en witte, siltige horizonten. De formatie bevat onder meer ca. 40 skeletten van Iguanodon bernissartensis Boulenger (1881) in de doline Cran aux Iguanodons.Bovenste-Barremien tot Onderste-Aptien15 km ten westen van MonsFormatie van Hautragezandige en siltige kleien, zandlaagjesOnder-Barremien15 km ten westnoordwesten van Mons
Tertiair en Quartair; Geomorfologie In het Thanetiaan en Ypresiaan vond een nieuwe transgressie plaats die zanden en kleien afzette. In het kwartair ten slotte werd periglaciaal löss en grind afgezet. (2009) The Lower Cretaceous Wealden Facies of the Hautrage Quarry (Mons Basin, Belgium). Field Guide of Darwin-Bernissart meeting, Brussels, February 9-13, pp. 137–145
Het Bekken van Bergen is een synclinorium; als gevolg hiervan hellen de Tertiaire en Mesozoïsche afzettingen naar de as van het bekken toe. Deze lagen dagzomen als min of meer versneden cuestaruggen; de cuestafronten zijn van de vallei weggekeerd: de cuesta van Harmignies gevormd in het Laat-Krijt (op de zuidelijke kant van het Bekken van Mons), de cuesta van Saint-Denis in de noordelijke rand. Deze synclinale aard wordt bevestigd door de hooggezeten syncline van de Mont Panisel (vlak bij Mons op een hoogte tussen 85 en 105 m) die zich in de as van het bekken bevindtBodemkaart van België, verklarende tekst bij het kaartblad Mons 151W http://carto1.wallonie.be/Documents/CSB/Livrets/151W.PDF. Gearchiveerd op 20 augustus 2019.. Deze en andere heuvels in de buurt van Bergen zijn symmetrisch en getooid met zand en verharde zandsteen van het Paniseliaan; ze worden onderscheiden van de heuvels met asymmetrische hellingen aan de zijkanten van het bekken.
Karst-erosie in het Bekken van Bergen miniatuur|Doline van Bernissart Door een bijzonder geologisch mechanisme (karst-erosie) werden in het Bekken van Bergen 117 natuurlijke putten gevormd. Deze natuurlijke putten begonnen als diepliggende verticale reeksen, van elkaar gescheiden uithollingen die langzaam evolueerden naar aaneengesloten verticale of schuine geologische structuren die in hun verloop verschillende hellingshoeken kunnen hebben. Deze structuren zijn onregelmatige cilindervormige "schoorstenen" of schachten met een cirkelvormige of ellipsvormige doorsnede: karstpijpen. Ze kunnen een diameter van meerdere tientallen meter bereiken en een diepte van meerdere honderden meter.
In de streek van Bernissart is zulke karstpijp bekend onder de naam cran (ook nog faille circulaire). De crans werden gevormd door de oplossing van diepliggende, poreuze kalksteen uit het Dinantien (Onder-Carboon) door water dat koolzuur bevat. Zo ontstonden er ondergronds grotten waarvan het gewelf in de loop van de geologische tijd instortte. In vele gevallen herhaalde dit geologische proces zich totdat de cran contact maakte met de oppervlakte. De karstpijp wordt dan een doline of zinkgat dat dus van onder naar boven gevormd werd. Dit wordt bewezen door crans die naar boven toe doodlopen en de oppervlakte dus niet bereikt hebben. Zulke crans noemt men puits aveugles ("blinde putten"). Puits aveugles komen voor in de kolenmijn Sacré-Madame te DampremyHardy, 1919. en in de kolenmijn van Courcelles, beide in de Belgische provincie Henegouwen. De grootste bekende doline ter wereld is die van Flénu, ook in de Belgische provincie Henegouwen, met een diameter van ongeveer 100 meter en een diepte van 1.200 meter.
Het is niet bekend of karststructuren in onze tijd nog actief zijn. Gezien het grote aantal crans en de enorme grootte van de gevormde uithollingen, blijft het initiële mechanisme achter karsterosie nog steeds onduidelijk. Misschien spelen tektonisch kwetsbare plaatsen en breuken in de kalksteen ook een rol bij het ontstaan en de ontwikkeling van deze karstpijpen. Onderzoek heeft aangetoond dat er nog tektonische activiteit was in het Bekken van Bergen gedurende het Krijt.Vandycke, S., Bergerat, F., et Dupuis, C., 1991. Meso-Cenozoic faulting and inferred palaeostresses in the Mons Basin, Belgium. Tectonophysics, 192: 261-271. Studie van de opvulling van de dolines maakt het mogelijk een precieze chronologie op te stellen. De eerste sedimenten die in de basis van de dolines voorkomen zijn het resultaat van de instorting van het gewelf op het moment dat de karstpijp contact maakte met de oppervlakte: schalie, steenkool en zandsteen. Geologische studies van de crans in de negentiende eeuw Het eerste belangrijke geomorfologisch onderzoek van de crans in het Bekken van Bergen werd in 1870 door de Belgische geologen Alphonse Briart en F.L. Cornet verricht.Cornet, J., and A. Briart, 1870. Notice sur les puits naturels du terrain houiller. Bulletin de l'Académie Royale des Sciences, des Lettres et des Beaux Arts de Belgique 29 : 477-490. Jean d'Omalius d'Halloy geloofde dat geisers aan de oorsprong van de crans lagen en de Engelse geoloog G.A. Lebour zag er de resten van vulkanische pijpen in. De Belgische geoloog Jules Cornet en de geoloog R.G. Schmitz voerden in 1899 een diepgaand onderzoek uit en ontkrachtten de hypotheses van d'Halloy en Lebour. Zij weerlegden ook de hypothese van geoloog E. Dupont die stelde dat gedurende het "Wealdien" te Bernissart een vallei lag met een moeras dat door een stroom doorkruist werd. Volgens Cornet en Schmitz werden de crans gevormd doordat ondergrondse rivieren holten vormden in de mariene kalksteen van het Dinantien. De geleidelijke instorting van de steenkoollagen in deze holten zou vorm gegeven hebben aan deze crans. De ouderdom van de natuurlijke putten in het Bekken van Bergen was controversieel. Cornet en Briart stelden in 1870 dat het voorkomen van steenkoolpuin, steenkoolhoudende zandsteen en gesteenten uit het Krijt en de afwezigheid van gesteenten uit het Tertiair in de opvulling van de crans erop wijst dat deze opvulling na het Krijt gebeurde, maar zeker vóór het "Landenien" (nu Thanetien, 59,2-56,0 miljoen jaar oud).
Iguanodon bernissartensis-beenderlagen