Zwerfstenen bestaan uit allerlei soorten gesteente. De meeste gesteenten zijn opgebouwd uit een of meer, verschillende mineralen. In de aardkorst komen een groot aantal mineraalsoorten voor, ieder met zijn specifieke samenstelling en kristalvorm.
Van de duizenden soorten mineralen die op aarde voorkomen is een zeer gering aantal betrokken
bij de opbouw van gesteenten. Met zo’n vijftien verschillende mineralen
hebben we de meeste die bij de vorming van gesteenten betrokken zijn, wel gehad. Het moet voor iedereen dus te doen
zijn om deze te leren herkennen. Per slot van rekening is het voor de meesten van ons ook niet moeilijk om uit het hoofd een serie automerken te noemen en daar ook nog een beeld bij te hebben. Weten we welke mineralen in het gesteente aanwezig
zijn, dan kunnen we de zwerfsteen in veel gevallen ook een naam
geven.
Drie hoofdgroepen
Om een beter inzicht in de gesteentewereld te krijgen, verdeelt men
gesteenten in drie hoofdgroepen. Deze indeling is ook op zwerfstenen van
toepassing.
De drie hoofdgroepen zijn:
Stollingsgesteenten
Metamorfe gesteenten
Sedimentaire gesteenten
Graniet - Zwerfsteen van Nijbeets (Fr.).Graniet is een stollingsgesteente. Het gesteente is door kristallisatie ontstaan uit een gesmolten gesteentemassa. Gesmolten gesteente kennen wij het best als roodgloeiende lavastromen die op Hawaï kilometers ver kunnen uitvloeien voordat ze donkerder worden en stollen. |
Biotietgneis - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.).Gneizen kunnen zowel uit stollingsgesteenten als uit sedimentaire gesteenten ontstaan. Dat gebeurt op grote diepte in de aardkorst bij hoge druk en verhoogde temperatuur. |
Vlekkenzandsteen - Zwerfsteen van Groningen.Zandsteen is een afzettings- ofwel een sedimentair gesteente. Het gesteente ontstond door verkitting van los zand. |
De eerste groep noemt men ook wel magmatieten, omdat ze uit
gesmolten gesteente (=magma) zijn ontstaan. De tweede groep,
die van de metamorfieten, noemt men ook wel omzettingsgesteenten.
Deze ontstonden door omzetting bij hoge druk en temperatuur uit
gesteenten van beide andere groepen. Sedimenten, de derde groep,
noemt men wel afzettingsgesteenten. Het is een zeer heterogene
groep gesteenten die voor zwerfsteenliefhebbers niet moeilijk is
om te leren kennen. Sedimentaire zwerfstenen bestaan voornamelijk
uit afbraakgesteenten als zandsteen en conglomeraat. De overige
sedimentaire categorieën komen als noordelijke zwerfsteen, op
vuurstenen na, nauwelijks of niet voor.
Verdieping
Naast de drie hoofdgroepen onderscheidt men verder nog:
Metasomatische gesteenten
Deze ontstaan door verandering van de chemische en mineralogische samenstelling in vaste
toestand. Deze gesteenten zijn in zekere zin metamorf te noemen. Zwerfstenen uit deze groep komen
sporadisch voor. We herkennen er zwerfsteensoorten in als Zweedse en Finse Helsinkiet.
Metasomatiet - Zwerfsteen van Drachten (Fr.).Heel bekende metasomatische zwerfstenen zijn de vriendelijke, rood met groen gekleurde 'Zweedse Helsinkieten'. Ze komen in alle mogelijke variaties voor. Het zijn geen gidsgesteenten zoals dat met Finse Helsinkieten wel het geval is.Bij lichtkleurige metasomatieten gaat het oorspronkelijk vaak om granitische gesteenten waarin door chemische veranderingen het kwarts- en plagioklaasgehalte sterk is gedaald of zelfs helemaal is verdwenen. Hiervoor in de plaats zien we vaak pistache-groene epidoot. Samen met de roodachtige kaliveldspaat vormt dit een aantrekkelijke kleurencombinatie. |
Metasomatiet - Zwerfsteen van Sassnitz, Rügen (Dld.).Metasomatieten bezitten heel vaak een syenietisch karakter, omdat ze kwarts missen of slechts in geringe mate bezitten. In bovenstaande zwerfsteen zijn enkele kwartskorrels aanwezig, maar ontbreekt groene epidoot. De donkere mineralen in de vorm van chloriet en biotiet contrasteren sterk met de lichtkleurige roodgevlekte kaliveldspaat.
|
Migmatieten
Hoewel eveneens metamorf van aard, spelen naast metamorfe processen ook metasomatische
veranderingsprocessen een rol, waarbij gedeeltelijke opsmelting en het opnieuw kristalliseren
van minerale bestanddelen plaats vindt. Migmatieten nemen een positie in tussen metamorfe
en magmatische gesteenten. Zwerfstenen ervan zijn heel veel te vinden.
Migmatiet - Zwerfsteen van Sassnitz, Rügen (Dld.).Migmatieten zijn misschien wel de allermooiste zwerfstenen die we kennen. Ze zijn te herkennen aan hun kleurige en grillige structuur met banden, strepen, vegen en vlekken. |
Migmatiet - Zwerfsteen van Sassnitz, Rügen (Dld.).De variatie onder migmatieten is bijzonder groot. Geen zwerfsteen is hetzelfde. Toch zien we steeds een combinatie van een ouder, meest donker gekleurd metamorf gesteente afwisselen met lichtkleuriger delen die het karakter hebben van een stollingsgesteente. Deze combinatie maakt dat we bij migmatieten wel van menggneizen spreken. |
Mantelgesteenten
Deze vormen in meerdere opzichten een bijzondere groep, die niet eenvoudig als
stollingsgesteenten of als metamorfieten beschouwd kunnen worden. Afgezien van basalt, dat door selectieve opsmelting van mantelgesteente is ontstaan,
komen echte mantelgesteenten onder zwerfstenen bijzonder weinig voor. Voorbeelden zijn peridotiet, dat
meestal omgezet is in serpentiniet en daarnaast sommige vormen van eclogiet.
Peridotiet (serpentiniet) - Trintelhaven (NH.).Zwerfsteenperidotieten zijn uitermate zeldzaam, wellicht in de hand gewerkt door hun onaantrekkelijke uiterlijk. De donker gekleurde, groenzwarte gesteenten zijn volledig geserpentiniseerd. Het oorspronkelijke hoofdbestanddeel olivijn is omgezet in het zachte vezelige serpentijn. |
Eclogiet - Zwerfsteen van Haren (Gr.).Eclogieten zijn minstens zo zeldzaam als peridotieten. De zwerfstenen ervan zijn afkomstig van een paar kleine locaties in Zweden. Bovenstaand type komt uit het Noordzweedse Jämtland. Eclogieten bestaan in hoofdzaak uit groenachtige omfaciet (een pyroxeen) en rode granaat. Ze ontstaan uitsluitend bij enorm hoge drukken en een sterk verhoogde temperatuur, zeer diep in de aardkorst en in de onderliggende mantel. De donkere randjes om de granaten zijn reactieranden die ontstaan zijn door omzetting van de granaat. De meeste zwerfsteeneclogieten zijn door omzettingen van samenstelling en uiterlijk veranderd, zo ook de eclogiet op bovenstaande foto. Men duidt deze wel aan als 'retro-eclogiet'. |
1. Magmatieten ofwel stollingsgesteenten
Gesteenten uit deze groep ontstaan door het vast worden ofwel het
kristalliseren van gesmolten gesteente (magma/lava). Vindt kristallisatie
plaats diep in de aardkorst plaats, dan vormen zich grofkorrelige
gesteenten die men dieptegesteenten noemt. Een andere naam
hiervoor is plutonieten, genoemd naar Pluto, de Griekse god van de onderwereld.
Porfierische graniet - Zwerfsteen van Nijbeets (Fr.).Afhankelijk van de samenstelling van het magma waaruit stollingsgesteenten zijn ontstaan en de plaats van vorming, kunnen deze er heel verschillend uit zien. De belangrijkste groepen dieptegesteenten zijn graniet, syeniet, dioriet en gabbro. |
Syeniet (Nordmarkiet) - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.).Syenieten verschillen van graniet doordat ze kwarts missen of slechts in een zeer gering percentage bezitten. Zwerfstenen van syeniet zijn vooral te verwachten uit het Zuidnoorse Oslogebied. De voorkomens in Zweden en Finland zijn onbetekend. Zwerfstenen daarvandaan komen zeer sporadisch voor. |
Gabbro (Oslo-essexiet) - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.).Gabbro is een meest zwart-wit gekleurd, somber ogend, zwaar gesteente. Het bestaat vornamelijk uit donkere ijzer- en magnesiumrijke mineralen. Als veldspaat komt uitsluitend plagioklaas voor, die aan de buitenzijde van de stenen wit verweert. |
Dringt magma door vulkanische activiteiten door tot aan het aardoppervlak,
dan ontstaan door snelle afkoeling van de lava en/of door vulkanisch
geweld allerlei fijnkorrelige gesteenten. Deze noemt men kortweg
vulkanieten, omdat niet elk vulkanisch gesteente uit lava is ontstaan.
Porfier (Särnaporfier) - Zwerfsteen van Lieveren (Dr.).Porfieren bestaan uit twee generaties kristallen: grote, makkelijk herkenbare eerstelingkristallen, die vlekjes en pitjes vormen als in een sucadebrood. Zij ontstonden het eerst, vandaar de uitdrukking 'eerstelingen'. Ze 'zweven' in een dichte tot fijnkorrelige grondmassa van later gekristalliseerde mineralen. |
Porfierische paleobasalt - Zwerfsteen van Groningen.Zwerfstenen als deze gaan onder verschillende namen door het leven. In oudere zwerfsteenboeken leest men wel de naam 'diabaasporfiriet'. Beter is te spreken van basalt en, in dit geval met grote eerstelingkristallen van plagioklaas, van basaltporfier. Omdat het ook een zeer oud gesteente is, gebruikt men wel de toevoeging 'paleo'. Bovenstaande zwerfsteen is daarom een 'Porfierische paleobasalt'. Herken je het gesteente niet als basaltachtig, maar wel de veldspaateerstelingen, dan is een naam als het neutrale 'plagioklaasporfier' op zijn plaats. |
Ignimbriet - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.).Ignimbrieten rekent men tot de stollingsgesteenten, hoewel ze dat strikt genomen niet zijn. Ignimbrieten ontstaan uit zeer hete op de ondergrond afgezette producten uit gloedwolken (pyroklastische stromen), die alleen bij zeer heftige vulkaanuitbarstingen optreden. De intense hitte van het materiaal en de dikte van de afgezette laag sintert de afzonderlijke gesteentebrokjes en asdeeltjes aaneen tot een keihard gesteente dat overeenkomsten heeft met een stollingsgesteente.. |
Tussen plutonieten en vulkanieten bestaat een groep overgangsgesteenten,
die men ganggesteenten noemt. Hoewel deze groep in de petrologie aan
discussie onderhevig is, blijven ganggesteenten in de zwerfsteengeologie
gehandhaafd. Het ontstaansmilieu van deze gesteentegroep speelt bij
zwerfstenen nauwelijks een rol, hun afwijkende en herkenbare structuur
echter wel.
Granietporfier - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.).Granietporfier is het ganggesteente van graniet. De eerstelingkristallen worden gevormd door grote tabletten van kaliveldspaat en kleinere blauwgrijze kwartsen. De donkere vlekjes zijn aggregaten van zwarte hoornblende en biotiet. Ze liggen ingebed in een fijnkorrelige granietische grondmassa. |
Rhombenporfier - Zwerfsteen van Haddorf (Dld.).Dit is een syenietporfier die in Zuid-Noorwegen, in het Oslogebied, talrijke gangvoorkomens vormt. De veldspaateerstelingen zijn voor dit gesteente typisch spits-rhombisch of spoelvormig. Naast gangvoorkomens vormt dit gesteente ook lavadekken. We moeten zelfs aannemen dat rhombenporfieren ook als ignimbrieten zijn gevormd. Al met al is hun ontstaan nogal complex. |
Plagioklaasporfier - Zwerfsteen van Groningen.De grote hoekige vlekken zijn kristallen van plagioklaas. Zij vormen eerstelingen die in een fijnkorrelige diabaas-achtige grondmassa lijken te zweven. Het gesteente staat bij zwerfsteenliefhebbers ook bekend als diabaasporfieriet. |
2. Metamorfe gesteenten ofwel metamorfieten
Gesteenten uit deze groep komen als zwerfsteen bijzonder veel voor. Ze
ontstonden op grote diepte in de aardkorst door omzetting uit andere
gesteenten, door verandering van druk en temperatuur. Het omzettingsproces,
waarbij rekristallisatie van de bestanddelen optreedt, vindt plaats in vaste
toestand.
Metamorfose kan optreden bij elk type gesteente. Statische druk alleen
is onvoldoende om tot metamorfose te komen. Afzettingsgesteenten
die zich bijvoorbeeld bij Delfzijl, in de provincie Groningen, op een diepte
bevinden van meer dan 6 km zijn onveranderd. Het zijn nog steeds
sedimenten, van metamorfose geen spoor. Pas als de omgevingstemperatuur tussen 200 en 300 graden is, kan metamorfose plaats vinden.
Leisteen - Oberwiesa, Saksen (Dld.).Leisteen is een zwak metamorf gesteente dat uit kleiïge afzettingsgesteenten ontstaat. Noordelijke zwerfstenen van leisteen zijn nauwelijks te verwachten. |
Kwartsietschist - Zwerfsteen van Groningen.Een dun splijtbaar (= schisteus) kwartsrijk gesteente dat op de splijtvlakken dicht bezet is met evenwijdig gerangschikte schubjes van de glimmersoort muscoviet. Deze gesteenten ontstaan uit ietwat verontreinigde zandstenen.
|
Grootschalige gesteentemetamorfose is het gevolg van platentektoniek.
Door het botsen van continentale aardkorstplaten ontstaan gebergten.
Bij de vorming ervan treedt een langzaam werkende, gerichte druk op.
Hierdoor metamorfoseren gesteenten. De nieuw gevormde mineralen
rangschikken zich loodrecht op de drukrichting. Metamorfieten hebben
daardoor heel vaak een gestreept uiterlijk. Deze streping moet niet
verward worden met gelaagdheid. Die is alleen aanwezig bij sedimenten. De streperigheid bij metamorfieten noemt men foliatie of schistositeit.
Leptietgneis - Zwerfsteen van Groningen.Leptiet of leptietgneis is een zeer fijnkorrelig gneistype. Kleur en mate van streping variëren sterk. Leptieten zijn door metamorfose uit tufachtige vulkanische gesteenten ontstaan. Leptiet is een Zweedse uitdrukking, die behalve door Scandinavische geologen, alleen in de zwerfsteenkunde wordt gebruikt. |
Ogengneis - Zwerfsteen van Gaarkeuken (Gr.).Ogengneizen worden zo genoemd naar hun ellips- of amandelvormige veldspaten. Om en langs de oranjekleurige veldspaten voegen zich de overige mineralen. Het gesteente is sterk gedeformeerd, waarbij de minerale bestanddelen grotendeels verbrijzeld en vermalen zijn. Men spreekt daarom wel ook van mylonietogengneis of van een mylonietische ogengneis. |
3. Sedimentaire gesteenten ofwel sedimenten
Sedimentaire gesteenten ontstaan door afzetting van gesteentemateriaal
op land of in zee. Men noemt ze ook wel afzettingsgesteenten, hoewel
dit begrip de lading niet helemaal dekt. Sedimenten, die we onder zwerfstenen
aantreffen, zijn veelal ontstaan uit afbraakproducten van graniet e.d.. Deze verweringsproducten ontstaan aan het aardoppervlak.
Kwartsietconglomeraat - Zwerfsteen van het Hoge Veld, Norg (Dr.).Bij conglomeraten zijn de rolstenen doorgaans goed afgerond. Men spreekt van een breccie als de gesteentefragmenten hoekig zijn. Dit gesteente neemt een tussenpositie in. Het is bovendien 'monomixt' omdat de rolsteentjes allemaal van hetzelfde soort zijn. De enigszins hoekige vorm van de steentjes duidt op een watertransport over geringe afstand.. |
Grove zandsteen - Zwerfsteen van het Hoge Veld, Norg (Dr.).Het verschil tussen grove zandsteen en conglomeraat zit hem in de grootte van de korrels. Zijn de korrels groter dan 2mm dan spreekt men van conglomeraat, zoals hierboven. Bij zwerfsteenverzamelaars slaat deze definitie niet aan. Gevoelsmatig hebben we hier met een zeer grove zandsteen te maken. Een andere naam zou conglomeratische zandsteen kunnen zijn. |
Afhankelijk van de gevoeligheid voor mechanische verkleining en/of chemische
oplossing blijven van gesteenten producten over die door de zwaartekracht en
water en/of wind afgevoerd worden en elders in lagen boven elkaar worden
afgezet. Bij dit transport vindt selectie plaats naar grootte en gewicht.
Afhankelijk van de stroom/windsnelheid en wisselingen daarin tonen sedimentaire
gesteenten vaak een gelaagdheid. Sedimenten ontstaan meestal in ondiepe
zeeën waarin ook allerlei zeeleven aanwezig is. Daarom bevatten deze gesteenten vaak
fossielen. In beide andere groepen komen die niet of nauwelijks voor.
Gelaagde zandsteen - Zwerfsteen van Groningen.Zandstenen zijn afzettingsgesteenten. Het oorspronkelijke zand is door water in laagjes boven elkaar afgezet. Die afzettingsgelaagdheid is in zandstenen vaak bewaard gebleven. |
Rode zandsteen - Zwerfsteen van Donderboerveld, Norg (Dr.).Bereiken de afgezette zandlaagjes een grotere dikte, dan is het zand daarbinnen vaak zeer homogeen. Van gelaagdheid is vaak niets te bespeuren. De rode kleur duidt op een ontstaan onder woestijnomstandigheden. IJzeroxide (hematiet) vormt heel dunne, rode huidjes om de afzonderlijke zandkorrels. |
Afhankelijk van hun ontstaanswijze onderscheidt men verschillende categorieën
sedimenten. Zoals opgemerkt zijn dat onder zwerfstenen vooral zandstenen
en conglomeraten, afbraakgesteenten dus. Vuurstenen zijn ook sedimentaire
zwerfstenen, hoewel deze door chemische neerslag van silica zijn ontstaan. Ze
vormen knollen en platen in zacht krijtgesteente.
In de meeste zandstenen zijn de korrels door silica of kiezel met elkaar
verkit, vandaar dat we deze kwartsitische zandsteen noemen. Zandstenen
die we in Drenthe als zwerfsteen vinden vallen voornamelijk in deze categorie.
In kalkhoudende keileem vinden we ook kalkzandstenen. Bekend is de
grijsgroene glimmerhoudende kogelzandsteen, waarin de zandkorrels door
calciet met elkaar verkit zijn. Deze zandsteen is van Midden-Devonische ouderdom.
Zwerfstenen ervan zijn gevonden bij Gieten en vooral in de strook op de noordelijke
Hondsrug tussen Haren en het noorden van de stad Groningen.
Kalksteen - Zwerfsteen van de Markerwaard (NH.).Kalkstenen ontstaan uit kalkslib dat zich op de bodem van warme zeeën vormt, vooral uit resten van skeletjes en kalken huisjes van zeeorganismen. Kalkstenen zijn vaak goed gelaagd. Op de laagvlakken treffen we dikwijls allerlei fossielen aan. De geribbelde trechtertjes hierboven zijn die van Tentaculites, een Silurisch vleugelslakje. De 'bobbels' zijn schelpen (brachiopoden). Het grijze oppervlak is dof door de aanwezigheid van kleideeltjes. Kleihoudende kalkstenen noemt men wel kalkmergel of kleimergel, afhankelijk van het percentage van beide bestanddelen. |
Kalksteen - Zwerfsteen van Markerwaard (NH.).Het oppervlak van deze kalksteen toont als het ware een stukje gefossiliseerde zeebodem, die bezaaid is met kleine takvormige fragmentjes van mosdiertjes (bryozoën). Vandaar dat dit type kalksteen wel bryozoënkalk genoemd wordt. Op locaties met kalkzwerfstenen zijn ze niet erg zeldzaam. |
Verdieping:
Diepte-, gang en uitvloeiingsgesteenten. Hoe ontstaan ze?
Dieptegesteenten
Dieptegesteenten noemt men ook wel plutonieten, naar Pluto, de Griekse god voor de onderwereld. Gesteenten uit deze categorie ontstaan in de diepere regionen van de aardkorst.
Een sterk vereenvoudigde, schematische weergave van het ontstaansmilieu van stollingsgesteenten in de aardkorst. Als voorbeeld is graniet genomen. |
Graniet (Drammengraniet) - Zwerfsteen van Voera, Vesteroya, Noorwegen.Graniet is een dieptegesteente met een richtingloos-korrelige structuur. De afzonderlijke mineralen - hier voornamelijk natronveldspaat en kwarts - vormen een mozaïekstructuur. De plagioklaas is te herkennen aan de meer bruinachtige kleur. |
Gabbro - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.).Gabbro is net als graniet dieper in de aardkorst ontstaan. De kristallisatie, waarbij grote, goed herkenbare mineralen gevormd zijn, was het gevolg van een zeer langzame afkoeling van het magma. Gabbro bezit een volstrekt andere samenstelling dan graniet: veel donkere ijzerrijke mineralen met veel of weinig grijze plagioklaas. |
Door zijn geringere dichtheid heeft gesmolten gesteente (=magma) de neiging om via spleten
en scheuren in de aardkorst op te stijgen, vergelijk het maar met het opstijgen van oliedruppels
in water. Magma van hoge temperatuur is in staat om in de onderste regionen van de aardkorst
bestaande gesteenten op te smelten. Hierdoor ontstaan geleidelijk enorme ophopingen van
gloeiend vloeibaar magma. Opstijging daarvan leidt tot afkoeling waardoor magma langzaam tot
vaste gesteente verhardt, een proces dat waarschijnlijk miljoenen jaren duurt.
In tegenstelling tot vulkanische gesteenten bevatten dieptegesteenten in de regel geen holten.
De enorme druk van een kilometers dik pakket aan bovenliggende gesteenten voorkomt dit.
Desondanks komen in sommige granieten kleine kristalholten voor. In de laatste fase van de
vastwording zijn daarin mineralen als kwarts en veldspaat uitgekristalliseerd. Deze kristalgrotjes
noemt men miarolitische holten. We komen ze tegen in sommige rapakivigesteenten. Ze zijn
meest enkele milllimeters groot.
Miarolitische holte in rapakivigraniet - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.).Kwarts is te herkennen aan zijn donkere rookkleur. Albiet - een zure plagioklaassoort - is geelwit met daartussen kristallen van oranjekleurige kaliveldspaat. |
Miarolitische holte in rapakivigraniet - Zwerfsteen van Klazinaveen (Dr.).De holte is gevuld met fraaie idiomorfe kaliveldspaten en rookkleurige kwarts. |
Miarolitische holte met toermalijn - Zwerfsteen van Borger (Dr.).In de holte zijn in eerste instantie kaliveldspaat en kwarts uitgekristalliseerd. Daarna heeft zwarte toermalijn de overblijvende ruimte opgevuld. |
De kristallisatie van het magma wordt gestuurd door de temperatuur. Bij afkoeling van het magma
beginnen zich kristallen af te scheiden, eerst exotische mineralen en ertsen, zoals zirkoon, apatiet,
magnetiet en titaniet. Daarna kristalliseren de mafische, dus ijzerrijke mineralen, zoals olivijn,
augiet, hoornblende en biotiet. Tenslotte komen kaliveldspaat en kwarts aan de beurt.
Porfierische rapakivigraniet van Kökar - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.).In sommige granieten bezitten veldspaten soms relatief grote afmetingen. Vaak zijn ze rechthoekig of tabletvormig. Dit is de eigen kristalvorm van kaliveldspaat. Men noemt dit idiomorf. De veldspaten konden zo groeien omdat ze aanvankelijk voldoende ruimte in het magma hadden. Dergelijke granieten noemt men porfierisch. |
Porfierische rapakivigraniet - Zwerfsteen van Haren (Gr.).Naast enkele onregelmatige en zelf ronde vormen, is de meerderheid van de veldspaten hier rechthoekig idiomorf. Ze worden omgeven door een groot aantal grijze en ietwat roodachtige kwartsen, die samengeklonterd zijn tot aggregaten. Het gesteente herinnert aan een pyterliet. |
Mineralen die in een vroege fase uitkristalliseren hebben nog alle ruimte om een eigen vorm aan
te nemen. Naar mate de verharding van het magma vordert blijft er steeds minder ruimte over.
Als laatste kristalliseert in de regel kwarts. Omdat er in deze fase weinig ruimte beschikbaar is,
vult kwarts de overblijvende ruimten tussen de overige kristallen op. Kwartskristallen hebben in
granieten daarom meestal geen eigen vorm. Ze vormen eerder onregelmatige opeenhopingen
(=aggregaten). De kristallisatie van veldspaat verloopt iets gecompliceerder. In een normale
volgorde verschijnen de plagioklazen het eerst, gevolgd door kaliveldspaat.
Afhankelijk van verschillende factoren verloopt de kristallisatievolgorde bij granieten anders.
Dit zien we bijvoorbeeld heel fraai en tevens erg gecompliceerd bij rapakivi’s. Kwarts en
kaliveldspaat zijn daarin al in een vroeg stadium gekristalliseerd. We herkennen ze als
rondachtige eerstelingen, waarvan de kaliveldspaten vaak omgeven zijn door een dunne
mantel van plagioklaas.
Alandrapakivi - Zwerfsteen van Gieten (Dr.).De steen toont de typische rapakivistructuur, ronde eerstelingen (ovoïden) die omgeven zijn door een ring van witverweerde plagioklaas. Ruimtelijk gezien zijn de ringen dunne mantels die de bolvormige kaliveldspaten omhullen. Alandrapakivi is een zeer goed voorbeeld van een porfierische graniet. |
Vroeg gevormde, meest donker gekleurde, ijzerrijke mineralen zakken als gevolg van de
zwaartekracht in het magmalichaam naar beneden. Hierdoor ontstaan verdeeld over het
magmalichaam gesteenten die in samenstelling verschillen. Onderaan vinden we gabbro’s
en aanverwante gesteenten. Vaak komen hier ook opeenhopingen van nikkel- en ijzerertsen
in voor. Verder naar boven worden de gesteenten steeds kiezelzuurrijker (=lichter) met
bovenaan granieten. Dit proces noemt men magma-differentiatie.
Ganggesteenten
Ganggesteenten worden in veel gevallen niet langer als afzonderlijke groep beschouwd.
Zij vormen een diffuse overgangsgroep tussen dieptegesteenten en vulkanieten. In de
petrologie deelt men ganggesteenten in bij zowel dieptegesteenten als bij vulkanieten,
al naar gelang de korrelgrootte van de grondmassa. In de zwerfsteenkunde blijft de groep
gehandhaafd, omdat hier andere criteria dan alleen maar de ontstaanswijze worden gehanteerd.
Diabaas - Zwerfsteen van Haddorf (Dld.).Diabaas beschouwt men als een ganggesteente en is daarmee de grove versie van basalt. De opvallende, ietwat hakerige structuur wordt veroorzaakt door lijstvormige plagioklazen die op alle mogelijke manieren met elkaar vergroeid zijn. De tussenliggende ruimten zijn bij deze zwerfsteen opgevuld met olivijn, augiet en magnetiet, vandaar dat men dit type diabaas aanduidt als olivijndiabaas . Op de foto is de verweerde buitenzijde afgebeeld waaruit de licht geel-groene olivijnen zijn verdwenen. Ze laten putten na. |
Plagioklaasporfier - Zwerfsteen van Gieten (Dr.).Wordt ook wel diabaasporfieriet genoemd. De smalle tabletten van plagioklaas zijn dwarsdoorsneden van in feite tafelbladvormige kristallen. Ze zijn door stroming van het magma min of meer evenwijdig gerangschikt.De kristallen zijn samen met het magma waarin ze zweefden in toevoerkanalen van vulkanen of in spleten in de aardkorst blijven steken. De relatief snelle afkoeling zorgde voor een snelle kristallisatie waarbij alleen kleine kristallen konden ontstaan. Deze vormen de matrix van het gesteente. |
Ganggesteenten noemt men ook wel hypabyssische gesteenten. Zij ontstaan meestal
door vulkanische activiteit, waarbij het magma onderaards in de toevoerspleten blijft steken.
Ook bij oppersingen van magma op grotere diepte in de aardkorst kunnen ganggesteenten
ontstaan. Afhankelijk van de grootte (lees breedte) van de spleetvulling kristalliseert het
magma meer of minder snel. In smalle spleten is de afkoeling door het nevengesteente zo
groot dat fijnkorrelige gesteenten ontstaan. Deze verschillen qua uiterlijk soms niet van
bepaalde lavagesteenten. Bredere spleetvullingen kristalliseren langzamer, vooral als deze
honderden meters breed zijn. In Zuid-Finland zijn in het rapakivigebied van Viborg, oostelijk
van Helsinki ganggesteenten gevonden die qua uiterlijk niet te onderscheiden zijn van grootkorrelige
dieptegesteenten. Ze ontstonden in spleten van honderden meters breedte en tientallen kilometers
lengte!
Finse granietporfier - Zwerfsteen van Groningen.Ganggesteenten van graniet noemt men granietporfier. Deze inmiddels verouderde naam wordt vooral in de zwerfsteenkunde nog gehanteerd. In de petrologie gebruikt men liever de aanduiding micrograniet met, zoals hier, talrijke eerstelingen van bleek oranjekleurige kaliveldspaat en rood-bruine plagioklaas, waardoor een porfierische structuur is ontstaan. We hebben hierboven dus te doen met een porfierische micrograniet. Als gidsgesteente is het wenselijk de oude aanduiding Finse granietporfier als eigennaam te blijven gebruiken. |
Finse porfiergraniet - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.).Het verschil tussen granietporfier en porfiergraniet bij zwerfstenen is niet altijd duidelijk aan te geven. Bij granietporfieren is de grondmassa zeer fijnkorrelig, maar zo dat de afzonderlijke mineralen nog met de loep te herkennen zijn. Je spreekt van een porfiergraniet als het gesteente zonder eerstelingen er uit ziet als een normale graniet. |
Finsegranietporfier is een karakteristiek ganggesteente dat als zwerfsteen vaak in Oost-Drenthe
gevonden wordt. Het gesteente bevat een wisselend aantal grotere, vaak kristallografisch
begrensde veldpaatkristallen, naast kwartsen en aggregaten van donkere mineralen, ingebed
in een grondmassa van zeer kleine granitische mineralen. Finsegranietporfier staat model
voor het uiterlijk van een porfirisch ganggesteente.
Pegmatieten vormen een bijzondere vorm van ganggesteenten. Deze meestal zeer kwarts- en
veldspaatrijke gesteenten vormen onregelmatige, vaak vingervormige uitstulpingen aan de
buitenkant van grote magmalichamen. In de laatste fase van kristallisatie is onder grote gasdruk
een zeer dunvloeibaar restmagma in het omringende vaste gesteente geperst. De geringe
viscositeit van het restmagma maakte het mogelijk dat atomen en moleculen zich gemakkelijk
naar de kristalkiemen konden verplaatsen. Als gevolg hiervan zijn bijzonder grote kristallen
gevormd, soms wel van honderden kubieke meters inhoud.
Pegmatiet - Zwerfsteen van Groningen. |
Schriftgraniet - Zwerfsteen van Exloo (Dr.). |
Door de exotische samenstelling van de restsmelt zijn in pegmatieten vaak fraaie en ook
zeldzame mineralen ontstaan. Pegmatieten noemt men daarom wel de ‘kraamkamers’ van
edelstenen en zeldzame mineralen.
Een bijzondere vorm van pegmatiet is schriftgraniet. Kwarts vormt hierin lange smalle lijsten
die tegen en om de kristalvlakken van de kaiveldspaten gegroeid zijn. Op dwarsdoorsnede
vormen de kwartsen doorsneden die veel lijken op bepaalde Hebraïsche of Arabische lettertekens.
Vulkanieten
Vulkanieten worden in de zwerfsteenboeken vaak als uitvloeiingsgesteenten aangeduid.
In tegenstelling tot dieptegesteenten verloopt de kristallisatie bij vulkanieten geheel anders.
Bij het uitvloeien van lava verdwijnt de druk zeer plotseling. Opgeloste gassen kunnen zo direct
in de atmosfeer verdwijnen. Dunvloeibare basaltische lava’s ontgassen daardoor snel. Eenmaal
blootgesteld aan atmosferische afkoeling zakt de temperatuur van lava’s meestal zeer snel,
waardoor het verharden al na korte tijd plaats vindt. Deze omstandigheden bepalen in hoge
mate de structuur van vulkanische gesteenten. Ze zijn meestal zeer dicht of op zijn minst
zeer fijnkorrelig. De snelle afkoeling verhinderde het ontstaan van zichtbare kristallen.
Lavastromen op Hawaï.Lava van basaltische samenstelling is door zijn hoge temperatuur dunvloeibaar. Gassen kunnen daardoor vrij gemakkelijk ontwijken. Uitbarstingen van basaltische vulkanen verlopen doorgaans relatief rustig. Omdat de lava over het aardoppervlak uitvloeit, noemt men de gesteenten die hieruit ontstaan uitvloeiingsgesteenten ofwel vulkanieten. |
Ontsluiting van zuilige basalt - St. Charmant, Cantal (Fr.).De typische zuilenstructuur van dikke basaltafzettingen is het gevolg van krimp door afkoeling. De zuilen ontstaan pas na het vastworden van het gesteente en is daarom geen kristallisatie effect. De zuilen zijn altijd loodrecht naar het afkoelingsoppervlak gericht. |
Toch zijn in vulkanische gesteenten verspreid vaak talrijke grotere kristallen aanwezig. Deze
waren al in een eerder stadium ontstaan en zweefden als vaste kristallen in het vloeibare gesteente
ten tijde van de eruptie van de lava. Bij het verharden van de lava ontstaat daardoor een typische
porfierstructuur: Grote, meest idiomorfe kristallen ‘zweven’ in een zeer fijnkorrelige tot dichte
grondmassa.
De uit de krater stromende lava vloeit afhankelijk van de viscositeit sneller of langzamer. Al
aanwezige kristallen rangschikken zich in de bewegingsrichting van de lava waardoor een soort
fluïdale structuur ontstaat. In zwerfstenen komen we hiervan fraaie voorbeelden tegen waaronder
porfirische basalt.
Vesiculaire basalt - Tegeda, Gran Canaria (Sp.).Basaltlava is bij het uitvloeien niet altijd volledig ontgast. Bij snelle afkoeling van lava kunnen gasbellen niet snel genoeg ontwijken, waardoor ze holtes vormen in het gesteente. In geologische oudere basalten zijn deze gasholten vaak geheel of gedeeltelijk opgevuld met mineralen, die uit diffunderend poriewater op de binnenwandjes zijn afgezet. Basalten uit India staan bekend om hun grote met prachtige kristallen gevulde gasholten. Kristalgeodes noemt men die. |
Basalt - Donderboerkamp, Norg (Dr.).In de grijsbruine, kleiïg verweerde buitenzijde zijn pitjes te zien van kleine mineralen. Dit type basalt zonder opvallende eerstelingen noemt men dicht. Dichte basalt kennen we vooral van de basaltstenen waarmee onze zeedijken bekleed zijn. |
Fluïdale structuren zien we ook dikwijls in kwartsporfieren. Silica-rijk magma is zo visceus
dat dit vrijwel niet als lava vloeit. Ook opgeloste gassen kunnen maar slecht ontwijken. Bij
vulkanische uitbarstingen ontstaan daardoor bijzonder explosieve situaties, waarbij het magma
als fijne druppeltjes uit de krater gestoten wordt, vergezeld van vulkanische gassen en een
massa losgerukte en verpulverde gesteentefragmenten. De uitgestoten massa is zwaarder dan
lucht en stroomt met grote snelheden als een vloeistof langs het vulkaanlichaam naar beneden.
Men noemt dit wel pyroklastische stromen ofwel gloedwolken. Gloedwolken kunnen grote
gebieden met vulkanische producten bedekken en zijn zeer verwoestend.
Vulkaanuitbarsting op Montserrat (Caraïbisch gebied).Gloedwolk (pyroklastische stroom) op de helling van de vulkaan Souffriere Hills op het Caraïbisch eiland Montserrat. Bij veel heftiger uitbarstingen kunnen uit gloedwolkafzettingen ignimbrieten ofwel smelttuffen ontstaan. De meerderheid van onze porfierzwerfstenen is uit gloedwolkafzettingen ontstaan. Het zijn in feite dus oude ignimbrieten. |
Ignimbrietafzettingen in het zuiden van Gran Canaria (Sp.).Hoe hoger het gehalte aan kiezelzuur (SiOs), des te taaier het magma is. Opgeloste vulkanische gassen kunnen niet of maar zeer moeizaam ontwijken. Vulkaanuitbarstingen van kiezelzuurrijk magma zijn daarom in hoge mate explosief en verwoestend van karakter.Regelmatig treden daarbij gloedwolken ofwel pyroklastische stromen op, waarbij uit het afgezette zeer hete, losse materiaal door versintering harde ignimbrieten ontstaan. Ze tekenen zich op de foto af als donkere, horizontale banden. |
Bij het sedimenteren op de ondergrond sinteren de losse bestanddelen door de hitte aaneen tot
een keihard gesteente. De meegevoerde plastische puimsteenbrokjes worden door de druk van
bovenliggende lagen tot golvende langwerpige slierten uitgewalst. De ignimbrieten die hieruit
ontstaan vertonen een prachtige fluïdale structuur. Door het dichte karakter van deze gesteenten
rekent men ze tot de stollingsgesteenten, hoewel het strikt genomen afzettingsgesteenten zijn.
Ignimbriet - Zwerfsteen van Sellingerbeetse (Gr.).Zwerfstenen van ignimbriet zijn hoegenaamd niet zeldzaam. Veruit de meeste kwartsporfieren zijn van ignimbritische oorsprong. Regelmatig vinden we porfierzwerfstenen met een karakteristieke ignimbrietstructuur. De onregelmatig golvende donkere streepjes en vegen zijn oorspronkelijk platgedrukte stukjes puimsteen. Door veroudering en rekristallisatie is het glasachtige materiaal omgezet. |
Rode Oostzeeporfier - Zwerfsteen van Neuenkirchen (Dld.).Van dit doorgaans zeer dichte porfiergesteente vinden we regelmatig zogenoemde 'eutaxitische' typen. Dit zijn zwerfsteentypen met een goed bewaarde ignimbrietstructuur, waarin naast donkere insluitsels, korte of iets langere slierten en vegen aanwezig zijn. Deze laatste noemt men bij ignimbrieten 'fiamme'. Ze ontstonden uit brokjes puimsteen die door de intense hitte en het gewicht van het bovenliggende materiaal plastisch tot kleine 'pannenkoekjes' vervormd zijn. |
Rode Oostzeeporfier, type vulkanische breccie - Zwerfsteen van Lathum (Gld.).Afhankelijk van de aard en de hoeveelheid meegesleurde gesteentefragmenten kunnen ignimbrieten er ook zo uit zien. Het gesteente bestaat uit een chaotische opeenstapeling van kleine en grotere scherpkantige gesteentefragmenten, die zeer hecht aaneen gesinterd zijn. Dichte, eutaxitische typen en zwerfstenen met bovenstaand uiterlijk gaan geleidelijk in elkaar over. In Rode Oostzeeporfier zijn de donkere gesteentefragmenten basaltisch van aard. Daarnaast komen in het gesteente fragmenten voor van andere kwartsporfieren. |
Rode Oostzeeporfier, type vulkanische conglomeraat - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.).Hebben de gesteentefragmenten meer afgeronde vormen, dan spreekt men wel van een vulkanische conglomeraat. Deze verschillt in uiterlijk en in samenstelling slechts gradueel van het type hiernaast. Ook hier zien we het samengaan van basische fragmenten naast veel roodachtige en bruine brokjes kwartsporfier. De aanwezigheid van de insluitsels maakt duidelijk dat deze porfiertypen als gesteente binnen het voorkomen van Rode Oostzeeporfier op de noordelijke Oostzeebodem aanwezig moeten zijn. Hiervan zijn mogelijk ook losse zwerfsteenvondsten te verwachten. Van de insluitsels van bruinekwartsporfier zijn meerdere zwerfsteenmeldingen bekend. |