Kwarts in noordelijke zwerfstenen
Een 'onhebbelijkheid' van mineralen in zwerfstenen is dat deze verschillende kleuren kunnen hebben. In gneis en graniet kan kwarts troebel wit zijn, glasachtig helder tot doorschijnend, grijs, geelachtig, licht hemelsblauw, rookkleurig of vrijwel zwart.
Gelukkig komen deze kleurvarianten niet alle in één zwerfsteen voor. Meestal beperkt de kwarts in zwerfstenen zich tot een of twee kleuren.
Voorbeelden van kwarts in zwerfstenen
Uthammer-graniet - Zwerfsteen van Damsdorf (Dld.)
Kwarts neemt in granieten minimaal 20% van de ruimte in. In deze graniet is de kwarts troebel wit, waarschijnlijk als gevolg van deformatie.
Drammen-graniet - Zwerfsteen van Voera, Västeroya, Noorwegen
Kwarts bezit in graniet meestal nooit de eigen kristalvorm. Het is xenomorf. In de vorm van kleinere en grotere grijze aggregaten vult kwarts de ruimten op tussen de overige mineralen.
Haga-graniet - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)
In sommige rapakivigranieten zijn de kwartsen (donker) rookkleurig, soms zelfs bijna zwart. Ze zijn idiomorf, te herkennen aan de hoekige doorsneden.
Vänge-graniet - Zwerfsteen van Damsdorf (Dld.)
De gele kleur van de kwarts wordt veroorzaakt ijzeroxide. De kwartsen in Vängegraniet zijn door deformatie suikerkorrelig vergruisd. Het ijzeroxyde heeft zich tussen de afzonderlijke kwartskorretjes in heel dunne huidjes afgezet en veroorzaakt daardoor de geel-bruine kleur.
Anders dan de meeste Europese granieten bevatten die in Zweden en Finland relatief vaak blauwe kwarts. De kleur van blauwe kwarts lijkt voor een deel veroorzaakt te worden door insluitsels van microscopisch kleine, naaldvormige kristallen van rutiel (titaniumoxide). In kwartseerstelingen van sommige rapakivigranieten zijn deze uiterst dunne naaldjes dikwijls in concentrische zones evenwijdig aan elkaar gerangschikt. Vooral de grotere kwartsen bezitten als gevolg hiervan een zonaire bouw, waarin blauwe zones afwisselen met rookkleurige kwarts.
Voorbeelden van blauwkwarts in zwerfstenen
Tricolore-graniet - Zwerfsteen van Horne Naes, Fünen (Dk.)
Opvallend zijn de hemelsblauw gekleurde kwartsen. Ze vormen een groot kleurcontrast met de somber bruin-rode tot bruin-violette kaliveldspaat en de groenachtig gele tot oranjekleurige plagioklaas.
Rode Växio-graniet - Zwerfsteen van Nijbeets (Fr.)
Växiögraniet is een gidsgesteente uit de provincie Smaland in Zuid-Zweden. Veel granieten daar kenmerken zich door blauwe tot grijs-blauw gekleurde kwarts.
Uppsala-graniet - Zwerfsteen van Haddorf (Dld.)
De meeste granieten van dit gidsgesteente bezitten blauwachtige kwartsen.
Blauwkwarts-graniet - Zwerfsteen van Horne Naes, Fünen (Dk.)
De herkomst van deze graniet is onbekend. De vele hoekige, idiomorfe plagioklazen doen denken aan metablasten, kristallen die door metamorfose in vaste toestand in het gesteente zijn ontstaan.
De blauwe tot melkwitte tint van kwarts kan ook het gevolg zijn van deformatie. Veel granieten in Scandinavië werden (lang) na hun ontstaan blootgesteld aan vervormende krachten in de aardkorst, waardoor in de gesteenten deformatie optrad. Als gevolg hiervan zijn o.m. in kwartskristallen roosterdeformaties ontstaan, d.w.z. de wijze waarop de verschillende atomen in het kwartskristal zijn gerangschikt, veranderde. De egaal melkblauwe kleur van deze kwarts is te vergelijken met de blauwe kleur van sterk samengeperst, compact gletsjerijs. Die kleur dankt ijs ook aan interne deformaties van ijskristallen.
Blauwkwarts eerstelingen in rapakivi-graniet
Blauwe kwartseerstelingen in rapakivi-graniet - Gieten (Dr.)
De grote kwartseerstelingen zijn dikwijls fraai gezoneerd. Intensief blauwgekleurde zones wisselen af met lichter getinte bandjes of zelfs met rookkwarts. De blauwe kleur wordt veroorzaakt door bijzonder kleine en vooral dunne naaldjes van rutiel, die vaak in een bepaalde richting georiënteerd zijn. Het invallende licht wordt grotendeels geabsorbeerd, alleen het blauw wordt door de dunne naaldjes verstrooid.
Blauwkwarts eersteling in een porfierische rapakivi-graniet - Zwerfsteen van Haren (Gr.)
Duidelijk is te zien dat de blauwe kleur niet gelijkmatig in het kristal verdeeld is. Aan de buitenzijde bevindt zich een smalle zone van rookkleurige kwarts. Onder de binoculair zijn de uiterst dunne rutielnaaldjes te zien.
Blauwe kwarts in verweerde rapakivi-graniet - Zwerfsteen van het Hoge Veld, Norg (Dr.)
In Scandinavië komen opvallend veel granietsoorten voor met blauwe tot blauw-grijze kwarts. In bovenstaande graniet is de blauwe tint gelijkmatig verdeeld. Dit zou kunnen wijzen op roosterdeformaties in de kwartskristallen.
Blauwe kwartseerstelingen in een Finse-granietporfier - Zwerfsteen van Heiligenhafen, Oostzee (Dld.)
De mate van blauwkleuring wisselt nogal, soms echter kleuren de kwartseerstelingen intensief blauw, maar nooit neigt de kleur naar die van amethist, zoals in sommige Smalandgranieten wel het geval is.
Rode, door ijzer (hematiet) gekleurde kwarts zien we regelmatig bij verweerde zwerfstenen, die lange tijd in verweerde keileem of in keizand dicht onder het aardoppervlak lagen. Deze roodkleuring beperkt zich bij deze zwerfstenen tot de buitenzijde. Maar pas op, Bornholmgranieten bezitten eveneens roodgekleurde kwartsen, ook van binnen.
Voorbeelden van rode kwarts in zwerfstenen
Rode kwarts in verweerde graniet - Zwerfsteen van Exloo (Dr.)
De intensief rode kleur van de kwarts in deze graniet is niet primair. Bij het doorslaan blijkt dat de kleur daar glasachtig grijs is. Zwerfstenen die in het Hondsruggebied in verweerde rode keileem aan het oppervlak liggen of uit de bouwvoor komen, bezitten opvallend vaak rode kwarts. De rode kleur is te danken aan ijzerinfiltratie, dat in de vorm van hematiet heel dunne huidjes op de korrelgrenzen en in barstjes van de kwarts vormt. De rode kleur is dus het gevolg van verweringsprocessen, waarbij circulerend bodemwater een belangrijke rol speelt.
Ronde kwartseersteling in verweerde Aland-kwartsporfier - Zwerfsteen van het Hoge Veld, Norg (Dr.)
Iets vergelijkbaars, maar duidelijk minder intensief rood, zijn de ronde kwartseerstelingen in deze Alandrapakivi. Ook hier is de rode kleur te danken aan het afzetten van dunne huidjes van hematiet.
Het breukvlak van kwarts is oneffen, glasachtig vaak, met een splinterige of schelpvormige breuk. In zwerfstenen vormt kwarts meestal aggregaten van kleinere kristallen. Het breukvlak daarvan is oneffen en vetglanzend.
Kwarts, breukvlak - Madagaskar
Ondanks de fraaie vorm van kwartskristallen splijt het mineraal onregelmatig schelpvormig. De breukvlakken bezitten een opvallende harde vetglans. Omdat kwarts onder normale omstandigheden chemisch niet verweert, blijft de glans in de bodem behouden.
Grijze kwarts - Zwerfsteen van Groningen
Zwerfstenen die louter uit kwarts bestaan, zijn vaak (diagenetische of metamorfe) kwartsieten of het zijn door het ijs afgeronde brokstukken uit grootkorrelige pegmatieten. De kwarts hierboven is afkomstig uit een pegmatiet. Dergelijke kwarts noemen we magmatische kwarts.
Rookkwarts - Fragment uit een pegmatiet bij Evje, Noorwegen
Rookkleurige kwarts komt in graniet en vooral in rapakivi's, veel voor. De kleur wisselt van heel licht rookkleurig tot bijna zwart. In de bekende porfierische rapakivi van Kökar is de kleur zo donker dat verwisseling met biotiet dreigt.
Grijze, glazige kwarts - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.)
Dit is een veelvoorkomende kwartskleur, glazig, halftransparant met flauwe, iets melkachtiger lijntjes erin. Ook dit kwartsbrok is van magmatische afkomst.
Kwarts is zeer resistent. In de bodem wordt het chemisch niet of nauwelijks aangetast. Oude breukvlakken vertonen daarom nog een typische vetglans. Kwarts is ook hard. Met een stalen kraspen of met een stalen mes is het niet te bekrassen. Omgekeerd wel! Blijft na het krassen met een mes een dun metaalstreepje achter, dan is het zeker kwarts. Zien we op het mineraal een wit krasje verschijnen, dan zou het om calciet kunnen gaan. Beide mineralen tonen overeenkomsten, maar hebben een verschillende hardheid.
Kristalgroep van kwarts - Zillertal, Oostenrijk
Deze en andere fraaie kristalgroepen zijn van zogenoemde 'lage kwarts'. Dat is kwarts dat bij een lagere temperatuur dan 573 graden C. is gevormd, meestal uit waterige oplossingen, in holten of spleten van gesteente.
Hoge en lage kwarts in zwerfstenen
Kwarts komt in zwerfstenen in twee vormen voor: lage (temperatuur) kwarts en hoge (temperatuur) kwarts. Lage kwarts komt het meest voor, het is gekristalliseerd bij temperaturen lager dan 573 graden Celsius. De kristallen van lage kwarts bezitten in kristallijne zwerfstenen doorgaans geen eigen kristalvorm. Ze vormen onregelmatige aggregaten en klonters tussen de veldspaten. Lage kwarts kristalliseert meestal als laatste. Het moest genoegen nemen met de overgebleven ruimte tussen de andere mineralen. Kristalliseert lage temperatuur kwarts uit in spleten en holruimtes, dan vormen zich afhankelijk van de omstandigheden korte of langere zeszijdige zuiltjes die afgezet zijn met een punt. Glashelder heten dergelijke kwartskristallen bergkristal, in andere gevallen gewoon kwarts. Hoewel kwartszuiltjes in verzamelingen doorgaans maar een paar centimeter lang zijn, zijn de grootste tot dusver gevonden kwartskristallen tientallen meters lang. De grootste is bijna 50 meter! Waar? In Namibië, in zuidelijk Afrika.
Glasheldere kwarts in graniet - Zwerfsteen van Hubertsberg, Oostzee (Dld.)
De meeste kwarts in granieten is lage kwarts. De kristallen hebben geen eigen vorm, maar vullen als laatste kristallisatieproduct de overgebleven ruimten tussen de andere mineralen op. Dergelijke kwarts is dus xenomorf, in tegenstelling tot idiomorfe kwarts, zoals hieronder.
Pegmatiet - Zwerfsteen van Groningen
In grootkorrelige pegmatiet vormt kwarts vaak onregelmatige klodders, vaak grijs gekleurd. Aan de zwerfsteen is te zien dat het mineraal harder is dan de omringende veldspaat. De kwartsen steken enigszins uit. Ook valt op dat de kwarts in pegmatiet vaak de neiging heeft om parallelle lijsten te vormen. Op dwarsdoorsnede tekenen deze zich af als slordige schriftgranitische figuurtjes.
De andere vorm van kwarts is zgn. 'hoge kwarts'. Deze kwartsvorm ontstaat bij temperaturen boven 573 graden Celsius. Hoge kwarts vormt doorgaans kleine, zeszijdige dubbelpiramides in kwartsporfier en in sommige rapakivigranieten (Rode Oostzeeporfier, Pyterliet, Hagagraniet). Deze kwartsen zijn te herkennen aan hun hoekige, vierkante of zeshoekige doorsnede.
Idiomorf kwartskristal in rapakivi-pegmatiet - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)
Pegmatiet ontstaat pas op een moment als het magmalichaam zelf voor het grootste gedeelte vast is geworden. Uit de zeer dunvloeibare restsmelt ontstaat in relatief korte tijd een zeer grootkorrelige kwarts/veldspaatgesteente. Dit bij een betrekkelijk lage temperatuur. De vorming van pegmatieten in rapakivi's is overigens een zeldzaam verschijnsel. De herkomst uit de onderste regionen van de aardkorst is de oorzaak dat in het oorspronkelijke magma weinig water aanwezig was. Rapakivipegmatieten kristalliseerden bij een veel hogere temperatuur, in ieder geval hoger dan 573 graden C. Vandaar dat de kwartsen hier dubbelpiramiden vormen . Op de foto is daarvan een helft te zien met zes vlakken. Deze kwartsvorm noemt men 'hoge kwarts' .
Dala-kwartsporfier - Zwerfsteen van Sellingerbeetse (Gr.)
In het gesteente vallen grijze, hoekige, vaak vierkante kwartseerstelingen op. Ook hier zijn het doorsneden van kleine dubbelpyramides. Rhyolietmagma en dus ook dat van kwartsporfieren komt bij vulkanische uitbarstingen van van grote diepte. Dank zij de hoge temperatuur in de onderste delen van de aardkorst kristalliseert kwarts daar als zgn. 'hoge' kwarts. Deze kwartsvorm ontstaat bij temperaturen hoger dan 573 graden C.
Bijzonder zijn de grote, ronde tot ovale kwartseerstelingen in Alandkwartsporfier en andere rapakivivariëteiten. Ook in enkele Smalandporfieren zijn ze aanwezig. Oorspronkelijk vormden deze kwartsen ook dubbelpiramides, maar als gevolg van verandering in samenstelling van het magma losten deze kwartsen voor een deel weer op. De corrosie was het sterkst aan de randen en aan de puntige uiteinden van de kristallen, vandaar de ronde vormen van de kwartseerstelingen in respectievelijk in sommige rapakivi's
Voorbeelden van kwarts-corrosie in rapakivizwerfstenen
Kwartseersteling, vergroot in rapakivi-graniet - Zwerfsteen van Groningen
De ronde vorm van veel kwartseerstelingen in rapakivigranieten is veroorzaakt door corrosie. Na hun vorming zijn de relatief grote dubbelpiramides van kwarts door magmatische oplossing aangetast. Hierbij lossen de naar buiten stekende delen van de kristallen, zoals punten en ribben, het snelst op. Wat over blijft is een rondachtig kristal, met door corrosie gevormde oplossingsgaatjes en dito gangetjes. Deze zijn naderhand met kleurige veldspaatmassa opgevuld. 'Gespleten' kwartskristallen zijn karakteristiek bij veel rapakivi's.
Gespleten kwartskristal in Aland-kwartsporfier - Zwerfsteen van Roodkerk (Fr.)
Het weer oplossen van reeds gevormde kristallen in magma is dikwijls het gevolg van samenstellingsverschillen in hetzelfde magma dat ontstaat naar mate er steeds meer nieuwe mineralen ontstaan. Bij de vorming hiervan worden bestanddelen aan het magma onttrokken. Hierdoor verandert de samenstelling van het resterende magma. In rapakivigesteenten komt dit verschijnsel relatief vaak voor, ook bij eerstelingkristallen van veldspaat. De bekende ronde veldspaatballen (ovoïden) in deze granieten maken de indruk dat ze hun ronde vorm gekregen hebben door herhaaldelijk oplossen en opnieuw aangroeien.
Västervik-kwartsiet - Zwerfsteen van Donderboerkamp, Norg (Dr.)
Blauw gekleurde kwarts is niet uitsluitend aan magmatische gesteenten voorbehouden. Deze Zuidzweedse kwartsiet is metamorf. Het gesteente is als gidsgesteente goed herkenbaar, maar toont wel allerlei gradaties van grijswit naar amethistblauw.