Stenen determineren

Stenen determineren doe je in een aantal stappen. Hieronder lees je, kort samengevat, hoe je dit het beste kunt doen. Vervolgens gaan we in een aantal stappen iets uitgebreider op de materie in

 

Allereerst let je op de structuur van de steen. De structuur van een steen laat zien hoe de bestanddelen gerangschikt zijn. Vormen ze een mozaïek of zijn ze in strepen, banden of in vlekken gerangschikt? Dit geeft meteen al aan in welke richting je moet zoeken:  stollingsgesteente, metamorf of een sedimentair gesteente?

 

Graniet - Zwerfsteen van Groningen

Graniet bestaat uit een aantal verschillende mineralen. De kristallen ervan hebben verschillende vormen, groottes en kleuren. Met elkaar vormen ze een mozaïekstructuur, waarin de bestanddelen geen enkele oriëntatie tonen.

Gneis - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.)

Gneis bestaat vaak uit dezelfde mineralen als graniet. In tegenstelling tot deze zijn de bestanddelen evenwijdig aan elkaar gerangschikt, waardoor een streperige structuur ontstaat, die wel aan gelaagdheid doet denken, maar dat niet is. Gneis is een metamorf gesteente dat diep in de aardkorst bij hoge temperatuur en verhoogde druk uit andere gesteenten is ontstaan.

Gelaagde zandsteen - Damsdorf (Dld.)

Zand wordt meestal door stromend water of door wind in laagjes boven elkaar afgezet. Na verloop van tijd kunnen de losse zandkorrels door minerale uitscheidingen met elkaar tot een hard gesteente verkitten. Het bindmiddel is vaak kalk of kiezel. De oorspronkelijke afzettingsgelaagdheid blijft meestal bewaard. Soms ontstaat er door infiltratie van ijzer uit grondwater een pseudogelaagdheid.

Vervolgens probeer je vast te stellen welke mineralen aanwezig zijn. Dat doe je eerst globaal en vervolgens natuurlijk met de loep. Het is meestal goed om met de hamer een (klein) stukje van de steen af te slaan. Op het breukvlak zien de mineralen er anders uit dan aan de buitenkant. Die extra informatie is vaak nuttig.

Probeer vast te stellen of je kwarts herkent. Dit mineraal is essentieel in veel zwerfsteensoorten. De aan- of afwezigheid van kwarts zegt veel over het soort gesteente. Bovendien komen sommige mineralen vaak voor samen met kwarts, andere juist niet. Een voorbeeld van dit laatste is augiet. Dit zwarte mineraal wordt wel de 'vijand' van kwarts genoemd. Hoornblende lijkt veel op augiet. Zie je in een steen een zwart mineraal en het is geen biotiet en er is daarnaast (veel) kwarts aanwezig, dan ben je bijna zeker van hoornblende. 

 

Porfierische graniet - Zwerfsteen van Groningen

Kwarts is het sleutelmineraal in zwerfstenen. De aanwezigheid ervan maakt vaak snel duidelijk met welk gesteente je te maken hebt. Het is makkelijk te vinden, graniet bestaat voor minstens 1/5 uit dit mineraal. Kwarts vormt glazig heldere, grijze of zelfs blauwachtige korrels.

Syeniet - Zwerfsteen van Kasseedorf (Dld.)

Syeniet lijkt op het eerste gezicht veel op graniet. Een strikte scheiding bestaat dan ook niet, beide gesteenten gaan in elkaar over. Bepalend is het gehalte aan kwarts. In syeniet ontbreekt dit mineraal of er zit maar een heel klein beetje van in. Veel kans om beide gesteentesoorten met elkaar te verwisselen bestaat er overigens niet, syenieten zijn onder zwerfstenen bijzonder zeldzaam.Twijfel je, probeer dan in te schatten hoeveel kwarts aanwezig is. Syeniet bevat hooguit 5% kwarts.

 

Vervolgens komen veldspaten aan de beurt. Welke soorten zie je? Kaliveldspaat en/of plagioklaas? De eerste is meestal kleurig (rood, bruinrood, oranje, rose, geelwit), de ander niet of veel minder. Is kwarts aanwezig en is het een kleurige steen, dan heb je in de meeste gevallen met kaliveldspaat te doen. Tussen kwarts en kaliveldspaat zie je vaak ook nog allerlei kleine en wat grotere lichte vlekjes. Die zijn meestal van plagioklaas, de andere veldspaatsoort.

 

Kaliveldspaat in de vorm van eerstelingkristallen in een porfierische graniet - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.)

Veldspaten heb je in soorten. In zwerfstenen onderscheiden we enkel kaliveldspaat en plagioklaas. Dat zijn verzamelnamen voor een aantal veldspaatsoorten. Met de loep kunnen we de afzonderlijke soorten niet onderscheiden. Kaliveldspaat vormt in graniet het hoofdbestanddeel. Vaak is het kleurig, roodachtig veelal. Met andere woorden kaliveldspaat geeft granieten kleur.

Plagioklaas met tweelingstreping - Sogndal, Noorwegen

Plagioklaas is de andere veldspaatsoort in zwerfstenen. In graniet is het meestal wel aanwezig, maar minder dan kaliveldspaat. Plagioklaas verweert gemakkelijk. Aan de buitenzijde van de stenen kleurt het wit. Als het door verwering is opgelost, laat het putjes en gaten na. Op het verse breukvlak is plagioklaas glashelder, in zwerfstenen vaak wit, grijswit, groenwit, olijfgroen en in sommige gevallen zelfs paars- tot scharlakenrood. Dat laatste met name in rapakivi's. Als je met de loep op spijtvlakjes een fijne kaarsrechte streping ziet, zoals hierboven, dan heb je zeker met plagioklaas te maken.

 

Blijven over de donkere mineralen. Kun je die herkennen? Meestal zul je scherp begrensde vlekjes en stipjes zien te midden van andere mineralen. Op het breukvlak schitteren ze sterk. Je hebt in dit geval te maken met de zwarte glimmersoort biotiet. Maar, er zijn meer zwarte mineralen, weliswaar met andere eigenschappen dan die van biotiet, maar al doende leer je deze van elkaar onderscheiden.

 

Biotiet-graniet - Zwerfsteen van Donderen (Dr.)

De zwarte spikkels in graniet worden meestal veroorzaakt door schubjes of aggregaatjes van biotiet. Je kunt biotiet makkelijk van zwarte hoornblende onderscheiden, doordat deze laatste bij het breken korreltjes vormt. Biotiet daarentegen splijt heel gemakkelijk in schubjes.

Hoornblende-gneis - Kallfallet, Zweden

Naast biotiet komen in zwerfstenen nog andere zwarte mineralen voor. De belangrijkste hiervan is hoornblende. Dit mineraal vormt vaak zwarte, stengelige of naaldvormige kristallen in graniet en gneis. Hoornblende bezit een harde glasglans.

 

Denk in het begin vooral niet aan zeldzame zwerfstenen met bijzondere mineralen. Besef dat de verweg de meeste zwerfstenen van graniet en gneis zijn, gesteenten met heel gewone minerale bestanddelen als glazig grijze of kleurloze kwarts, kleurige kaliveldspaat, witachtige plagioklaas en pikzwarte biotiet. Al die andere mineralen komen ook wel, maar liever wat later. Als je eenmaal een zwerfsteen van graniet herkent, dan leveren die honderden andere granietvariëteiten niet bar veel problemen meer op, tenzij je naar gidsgesteenten zoekt. Maar dit is een ander verhaal.

Vind je een zwerfsteen die zwart-wit is, waarin kwarts (nagenoeg) ontbreekt, dan is dat duidelijk geen graniet. Zit er meer ‘zwart’ in dan ‘wit’ dan heb je waarschijnlijk met nog weer een ander gesteente te maken. Met het blote oog en een loep leer je al doende de verschillen zien en leer je ook de onderlinge verhoudingen en percentages tussen mineralen inschatten. 

 

Grijze biotiet-graniet - Zwerfsteen van Groningen

Sommige zwerfstenen lijken in kleur veel op elkaar. Of de steen een graniet is blijkt uit de aanwezigheid van veel kwarts. Zoek daarom met de loep naar glazige korreltjes.

Dioriet - Zwerfsteen van Groningen

Dioriet is doorgaans donkerder, meer zwart-wit dan graniet. Bovendien is het percentage 'wit' meestal groter dan het 'zwart'. Het witte mineraal is plagioklaas. Dit verweert aan de buitenzijde van de steen (geel)wit. Het zwarte mineraal is hoornblende,  meestal vergezeld van enige biotiet.

Gabbro - Zwerfsteen van Nijbeets (Fr.)

Gabbro is het donkerst vanwege het hoge gehalte aan zwarte of zwart-groene mineralen. Gabbro's voelen zwaar aan. Plagioklaas is in wisselende percentages aanwezig. Deze veldspaatsoort ziet er aan de buitenzijde van de stenen doorgaans grijs-grauw of blauw-grauw uit, heel vaak minder wit dan bij dioriet het geval is.

 

Stap 1: Structuur
Een van de eerste dingen waar je naar moet kijken is de structuur van het gesteente. Het vaststellen hiervan vertelt al veel over de ontstaanswijze en daarmee de plaatsing in een van de drie hoofdgroepen. Met structuur bedoelen we de rangschikking, de grootte en de verdeling van de bestanddelen in het gesteente. In granieten zijn de minerale bestanddelen ongericht, ze tonen geen oriëntatie. Met elkaar vormen de mineralen een mozaïek, een mengsel van stevig aaneen gegroeide kristalsoorten. Draaien we een granietsteen in de hand dan blijft het totaalbeeld min of meer hetzelfde.
 

Terzijde:
Structuur en textuur
Er is bewust van afgezien om naast de uitdrukking structuur ook textuur te noemen. De betekenis van beide termen is in veel gevallen bij amateurgeologen niet goed bekend.
Ook in de vakwereld is de betekenis niet eenduidig. In Duitsland gebruikt men de uitdrukking structuur waar wij textuur voor gebruiken.

Heb je een steen gevonden die op graniet lijkt, maar die een ietwat gestreepte indruk maakt, dan noemen we deze niet graniet, maar gneis of gneisgraniet. Deze laatste naam alleen als de streping gering is. Is het gesteente duidelijker gestreept dan hebben we met een echte gneis te maken.

 

Graniet - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)

In graniet bezitten de minerale bestanddelen geen oriëntatie.

Gneis-graniet - Zwerfsteen van Groningen

De bestanddelen in gneisgraniet zijn enigszins parallel gerangschikt, zoals hier in een ietwat golvende structuur.

Gneis - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)

In gneis zijn de bestanddelen parallel aan elkaar gerangschikt, waardoor een streperige structuur ontstaat.

 

 

Terzijde:
Het komt voor dat grotere, langwerpige veldspaatkristallen (= eerstelingkristallen of fenokristen) in graniet en andere gesteenten evenwijdig aan elkaar gerangschikt zijn. Dit is veroorzaakt door stroming van de gloeiend-vloeibare kristalbrij, voordat het gesteente geheel was uitgehard. Dit verschijnsel zien we zowel bij gesteenten die kilometers diep in de aardkorst zijn gevormd als in vulkanische gesteenten die uit lava zijn ontstaan.

 

De streperige structuur van gneis komt doordat de minerale bestanddelen evenwijdig aan elkaar gerangschikt zijn. De gerichtheid doet aan gelaagdheid denken, maar heeft daarmee niets te maken. De evenwijdige rangschikking van de mineralen is het gevolg van metamorfose. Bij hoge druk en een verhoogde temperatuur, op grote diepte in de aardkorst groeiden de kristallen voornamelijk loodrecht op de drukrichting. Gneis is een metamorf gesteente.

Zandsteen en kalksteen zijn beide sedimentaire gesteenten. Deze tonen vaak wel een gelaagde structuur. Zandsteen ontstaat uit opeengestapelde lagen losse zandkorrels, die naderhand verkit zijn. De zandkorrels zijn door water of wind in laagjes boven elkaar afgezet. In water gebeurt dat vaak bij wisselende stroomsnelheden of door eb- en vloedbewegingen. Daarnaast komen er ook homogene, ongelaagde zwerfstenen van zandsteen voor. Deze zijn afkomstig uit dikke, ongelaagde zandsteenbanken. Kalksteen ontstaat door verharding uit kalkslib dat op de bodem van warme zeeën is afgezet.

 

Gelaagde zandsteen - Hoge Veld, Norg (Dr.)

Zandsteen ontstaan uit zand dat in laagjes of lagen boven elkaar is afgezet. Het is een sedimentair gesteente ofwel afzettingsgesteente. De oorspronkelijke afzettingsgelaagdheid is in zwerfstenen niet altijd zichtbaar aanwezig, maar veel zandstenen vormen daar een prettige uitzondering op.

Golf-zandsteen - Donderboerkamp, Norg (Dr.)

Geregeld vinden we zandstenen die op een van hun splijtvlakken een golfribbelpatroon laten zien. Het zijn fossiele golfribbels uit de tijd dat het als los zand, wellicht in een strandzone of in een rivierbedding, werd afgezet. In dit geval ruim 1300 miljoen jaar geleden!

Kalksteen - Zwerfsteen van Gieten (Dr.)

Kalkstenen zijn ook afzettingsgesteenten. Ze ontstaan vooral op de bodem van warme zeeën. In het kalkslib komen allerlei resten van gestorven dieren en planten terecht, die vervolgens vaak fossiel bewaard blijven. In de kalksteen hierboven zijn allerlei lijnfiguurtjes zichtbaar van schelpen uit de Siluur-periode.

 

 

Gelaagdheid of gerichtheid van de minerale bestanddelen of juist het ontbreken daarvan, zijn kenmerken die in zwerfstenen makkelijk te herkennen zijn.
 

Stap 2: Kleurindruk
Lichtkleurige kristallijne zwerfstenen met een grijze, witte, gele, oranje of een roodachtige kleur zijn meestal silica-rijke gesteenten. Ze bevatten vaak kaliveldspaat en kwarts. Dat maakt de kans groot dat we met een graniet of een gneis te doen hebben.

 

Biotiet-graniet - Emmerschans (Dr.)

Granieten bezitten doorgaans vriendelijke kleuren, vaak roodachtig, oranje, geel of combinaties daarvan. Ze onderscheiden zich hiermee van de veel somberder, zwart-wit gekleurde zwerfstenen als dioriet, gabbro en amfiboliet. Grijze of grijs-zwarte granieten komen niet zoveel voor.

Biotiet-gneis - Zwerfsteen van Wilsum (Dld.)

Vinden we een granietachtige steen, maar ziet hij er gestreept uit, dan hebben we met een gneis te doen. Veel gneizen bevatten dezelfde mineralen als graniet.

 

Zwarte, zwartwitte of zwartgroene zwerfstenen zijn doorgaans magnesium- en ijzerrijke (=mafische) gesteenten. Ze bevatten veel donkere mineralen. In de hand voelen zwerfstenen zwaarder aan. Voorbeelden uit deze categorie zijn: basalt, dioriet, gabbro en amfiboliet.

N.B. Amfiboliet is een metamorf gesteente. De minerale bestanddelen in dit gesteente zijn meer of minder parallel t.o.v. elkaar gerangschikt. Samen met de witachtige plagioklaas maakt amfiboliet vaak een gneisachtige indruk.
 

Basalt - Zwerfsteen van Hoogersmilde (Dr.)

Basalt en aanverwante gesteenten zijn niet aantrekkelijk gekleurd. Mensen en dus ook stenenzoekers hebben een voorkeur voor roodachtige kleuren. Zwart-witte zwerfstenen vallen minder in het oog. Toch zijn ze voor verzamelaars interessant, vooral door hun minerale bestanddelen. Er schuilen een aantal heel bijzondere typen onder.

 

Dioriet - Zwerfsteen van Groningen

Diorieten zijn vaak zwart-wit gekleurde gesteenten: wit door plagioklaasveldspaat en zwart door voornamelijk hoornblende en biotiet. Soms zit er in dioriet ook een heel klein beetje kwarts. In dat geval noemen we de zwerfsteen gewoon kwartsdioriet.

Gabbro - Zwerfsteen van Gaarkeuken (Gr.)

Gabbro's zijn donkere zware gesteenten vanwege de vele ijzerhoudende mineralen. Vaak overheersen donkere mineralen, maar plagioklaas is vrijwel altijd in wisselende percentages aanwezig. Een kenmerk van gabbro's is dat de plagioklaas meestal minder wit is dan die in dioriet. In bovenstaande steen is de plagioklaas goeddeels door oplossing verdwenen. Het laat putjes na, waardoor de stenen een ruw oppervlak krijgen.

 

Hoornblende-gneis - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.)

Amfiboliet en hoornblendegneis zijn regelmatig net zo zwart-wit gekleurd als dioriet, maar amfiboliet en hoornblendegneis zijn van metamorfe oorsprong en zijn doorgaans duidelijk gestreept. Het zijn de 'gneizen' onder de zwart-witte zwerfstenen.

De kleurigheid van gesteenten wordt vooral veroorzaakt door 'verontreinigingen' van ijzer. Een klein percentage ijzer kleurt bijvoorbeeld kaliveldspaat in stollingsgesteenten intensief rood. In andere gevallen vormen ijzerverbindingen in zandsteen heel dunne huidjes om de zandkorrels, die daardoor rood, geel, bruin of paarsrood kleuren. Rode zandstenen zijn veelal in een woestijnklimaat ontstaan.

Veel kristallijne zwerfstenen zijn roodachtig van kleur. Vind je in Oost-Drenthe bijvoorbeeld een roodgekleurde kei, die overigens daar meer voorkomen dan elders in ons land, dan heb je grote kans met een rapakivigraniet te maken te hebben, een gidsgesteente uit Zuidwest-Finland.

 

Aland-rapakivi - Zwerfsteen van Gieten (Dr.)

Rapakivi's vormen een grote familie van graniet-achtige gesteenten. Ze komen als zwerfsteen in Oost-Drenthe bijzonder veel voor. Alandrapakivi is er een van. Rapakivi's zijn meest roodachtig van kleur dankzij de geringe verontreiniging van de veldspaat door hematiet, een sterk roodkleurende ijzerverbinding.

 

Zandsteen - Zwerfsteen van Exloo (Dr.)

Ook de rode kleur van zandstenen wordt door ijzer veroorzaakt. Hematiet vormt heel dunne huidjes om de zandkorrels waardoor deze rood kleuren. Rode zandstenen zijn meestal uit woestijzandafzettingen ontstaan, lang geleden, dat spreekt.

Terzijde:
Wat zijn gidsgesteenten?
Dit zijn zwerfstenen waarvan het gebied van herkomst in Scandinavië bekend is. Om gidsgesteente te zijn moet aan een aantal voorwaarden worden voldaan. Het gesteente moet binnen een zekere speelruimte vaste kenmerken bezitten. Het voorkomen ervan in Scandinavië moet zo mogelijk tot één locatie beperkt zijn. Bovendien mag het voorkomen ook weer niet te groot zijn, de kans op afwijkingen is dan erg groot. Is het zwerfsteentype op zich goed herkenbaar, maar komt het op meerdere plaatsen in Scandinavië voor, dan kun je er wel een goede naam aan geven, maar is de steen in kwestie ongeschikt als gidsgesteente. Sommige rapakivigranieten en diabazen zijn hiervan goede voorbeelden.


Zwerfstenen kunnen verkleuren. Ze verbleken. Dit gebeurt als de keien duizenden jaren lang aan weer en wind hebben blootgestaan, aan of dicht onder het oppervlak. Rode granieten verweren grijswit. Het verbleken van de kleuren treedt vooral op bij zwerfstenen die lange tijd bedekt waren door een veenlaag. In Zuidoost-Drenthe komen van onder het veen zwerfstenen te voorschijn die door uitloging door veenwater zeer sterk gebleekt zijn. Veel rode granieten zijn vrijwel wit geworden. Dit bemoeilijkt de herkenning aanzienlijk.

 

Aland-rapakivi - Zwerfsteen van Sinebjerg, Fünen (Dk.)

Niet verweerde zwerfsteen. Het voordeel van zwerfstenen boven gesteentemonsters uit de vaste rots is dat ze aan de buitenzijde vaak verweringsverschijnselen laten zien. Wat dat voor gevolg heeft is op de foto hiernaast te zien. 

Aland-rapakivi - Zwerfsteen van Gieten (Dr.)

Alandrapakivi noemt men ook wel 'ringetjessteen'. De witte ringen en vlekken zijn van witverweerde plagioklaas. De roodachtige kaliveldspaat is veel minder gevoelig voor verwering. Die blijft lange tijd op kleur. Verweringsverschijnselen aan zwerfstenen maken dat je mineralen in gesteenten makkelijker kunt herkennen dan in onverweerde rotsmonsters.

Aland-rapakivi - Zwerfsteen van Norg (Dr.)

Zwerfstenen die jarenlang min of meer aan het oppervlak of in de bouwvoor van akkerland hebben gelegen, bleken en logen door humuszuren sterk uit. Wat overblijft is een zwerfsteen die soms nauwelijks nog te kerkennen is. De ronde figuren in de steen zijn dezelfde vormingen als die op de foto hiernaast, maar hierboven is alle plagioklaas en kleur door oplossing verdwenen. De plagioklaas laat putten en groeven na.

 

Stap 3: Korreling
De korreling van het gesteente en de verschillen daartussen, plus de rangschikking van de bestanddelen zijn van groot belang bij de herkenning. Omdat de mineraalkorrels in stollingsgesteenten en metamorfieten kristallen vormen, noemt men deze gesteenten kristallijn. In zandstenen vinden we ook korrels, maar dit zijn kleine fragmenten van kristallen, die door erosie zijn verspoeld en afgerond. Sedimentaire zwerfstenen zijn daarom geen kristallijne gesteenten.

De grootte van de mineraalkorrels in kristallijne gesteenten kan zeer ongelijk zijn, zelfs in dezelfde steen. In veel granieten vormen veldspaat en kwarts, te midden van een massa kleinere, opvallend grote kristallen. Die van kaliveldspaat kunnen vele centimeters groot worden. Ze vormen dan vaak rechthoekige tabletten. Vaak zijn deze op de hoeken iets afgerond. In rapakivi’s en een paar andere granieten komen we geheel ronde of eivormige kaliveldspaten tegen, vaak met een concentrische bouw. Dit laatste is duidelijk een blijk van een gecompliceerde ontstaanswijze. Wat de vorm ook is, al deze grotere kristallen noemt men eerstelingkristallen of fenokristen. Zijn de eerstelingen ten opzichte van de grondmassa verhoudingsgewijs erg groot dan wordt de uitdrukking ‘megakrist’ wel gebruikt. Granieten met duidelijke eerstelingkristallen of megakristen noemen we porfierisch.

 

Porfierische graniet - Zwerfsteen van Haren (Gr.)

Zwerfsteengranieten zijn mede daarom zo verschillend doordat de grootte van de mineraalkorrels zeer sterk variëert. De oranje, meest rechthoekige tabletten op de foto zijn kristallen van kaliveldspaat. Tijdens de stolling ontstonden die het eerst. Men noemt ze daarom eerstelingkristallen of fenokristen. Zijn ze in verhouding erg groot dan gebruikt men ook wel de uitdrukking 'megakrist'. 

 

Graniet-porfier - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)

De onderlinge grootteverschillen zijn in granietporfier erg opvallend. In een grondmassa van erg kleine granietische mineralen 'zweven' veel grotere kristallen van vooral kaliveldspaat, groenachtige plagioklaas en ronde, donker gekleurde kwartsen. Daartussen zijn allerlei onregelmatige vlekjes te zien van zwarte mineralen als biotiet en hoornblende.

Graniet - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)

Als de mineraalkorrels in gesteenten niet allemaal even groot zijn, zoals in bovenstaande graniet, dan noemen we zo'n steen ongelijkkorrelig.

Naast veldspaat kunnen andere mineralen ook eerstelingkristallen vormen. Porfierische gesteenten van uiteenlopende samenstelling komen onder zwerfstenen veel voor.
Waar we bij kristallijne gesteenten op verdacht moeten zijn is dat de kristallen ruimtelijke vormen bezitten. Ze hebben niet alleen een omtrek, ze hebben ook een bepaalde dikte. Bovendien liggen de kristallen schots en scheef in het gesteente. Kaliveldspaten bijvoorbeeld zijn langer dan breed. Ze liggen met hun lengte-as steeds in een andere richting. Dat is de oorzaak waarom veldspaten vaak verschillend van vorm zijn. Sommige zijn overlangs aangesneden, andere schuin en soms zien we alleen een dwarsdoorsnede. Dat levert rechthoeken, ruiten en vierkanten op. Het oppervlak van een zwerfsteen geeft alleen maar een tweedimensionaal beeld. Goed om rekening mee te houden.


Verdieping:
Korrelgrootte
De korrelgrootte van gesteenten is de gemiddelde doorsnede van de mineraalkorrels, waaruit het gesteente is opgebouwd. De mineraalkorrels kunnen echter verschillend groot zijn. Soms zijn ze nauwelijks zichtbaar, je hebt dan een fijnkorrelig of zelfs een dicht gesteente, maar ze kunnen ook centimeters groot zijn. Men hanteert in de wetenschap verschillende criteria om de gemiddelde grootte van kristallen in gesteenten aan een bepaalde omschrijving te koppelen. Hier volgen we de indeling van J.Hesemann uit 1936.

Dicht: We spreken van dichte gesteenten als de afzonderlijke mineraalkorrels niet of nauwelijks zijn te herkennen (dichte basalt). Fijnkorrelig: Zo noemen we gesteenten waarin de kristallen kleiner zijn dan 2 mm. Middelkorrelig: Bij middelkorrelige gesteenten bereiken de afzonderlijke kristallen een grootte tussen 2 en 6 mm. Grofkorrelig: Gesteenten die zo genoemd worden bezitten kristallen die in grootte variëren tussen 6 en 12 mm. Grootkorrelig: Zijn gesteenten samengesteld uit kristallen groter dan 12 mm, dan spreken we van grootkorrelige gesteenten. Voorbeelden zijn onder zwerfstenen makkelijk te vinden.

 

Apliet-graniet- Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)

Granieten en andere stollingsgesteenten met erg kleine mineraalkorrels noemt men fijn- of kleinkorrelig.

Biotiet-graniet (Bohuslan-graniet) - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.)

Zijn de mineraalkorrels globaal niet groter dan 2 tot 6mm dan noemt men dergelijke gesteenten middelkorrelig.

Biotiet-graniet (porfierische Bohuslan-graniet) - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.)

Zijn de mineraalkorrels groter dan ca. 6mm dan noemt men dat grofkorrelig. Groter dan 12mm geldt als grootkorrelig.

 

De grootte van de mineraalkorrels in gesteenten is sterk afhankelijk van hoe ze zijn ontstaan. Lava die bij een vulkanische uitbarsting aan het aardoppervlak uitvloeit, kristalliseert erg snel door de snelle afkoeling aan de atmosfeer. Kristallen krijgen niet de tijd om tot een zichtbare grootte uit te groeien. In basalt kunnen de minerale korrels zo klein zijn dat de afzonderlijke kristallen niet te onderscheiden zijn. De structuur is dan dicht. Bij dieptegesteenten kristalliseren de minerale bestanddelen zeer langzaam. Het afkoelingsproces van een groot magmalichaam diep in de aardkorst duurt waarschijnlijk miljoenen jaren. Daarom zijn kristallen in dieptegesteenten zo groot dat deze gemakkelijk met het blote oog zijn waar te nemen.
 

Basalt - Zwerfsteen van Donderboerveld, Norg (Dr.)

Afhankelijk van de afkoelings- en dus stollingssnelheid vormen zich kleine of grotere mineraalkorrels. Basalt ontstaat uit lava dat zeer snel aan de atmosfeer afkoelt. Dan kunnen zich alleen zeer kleine kristallen vormen. Basalt is daarom erg fijnkorrelig tot dicht.

Diabaas - Zwerfsteen van Haddorf (Dld.)

Blijft basaltische lava, magma eigenlijk, in toevoerspleten en gangen van het vulkaanlichaam steken, dan verloopt de afkoeling veel trager. Er kunnen zich dan grotere kristallen vormen. Diabaas is eigenlijk een grofkorrelige basalt, want die laatste laat onder de microscoop dezelfde structuur zien, alleen veel fijner.

 

In sommige zwerfstenen tref je zowel grote als kleine mineraalkorrels naast elkaar aan. Dergelijke gesteenten noemt men ongelijkkorrelig. Zijn de korrelverschillen groot dan noemt men de structuur porfierisch. De steen lijkt wat uiterlijk betreft wel iets op een sucade- of notenkoek. Zijn de mineraalkorrels min of meer van dezelfde grootte dan noemt men dit gelijkkorrelig. In de praktijk bestaan er vrijwel geen gelijkkorrelige granieten, veldspaten zijn vrijwel altijd iets groter dan de overige mineralen. Kwarts en veldspaat zijn beide zeer sterk met elkaar vergroeid en tonen beide niet of nauwelijks eigen kristalvormen. Gelijkkorrelige granieten maken daarom een gelijkmatige, homogene indruk.

 

Porfier-graniet - Näto, Aland, Finland

De grote meest tabletvormige eerstelingen van kaliveldspaat bepalen het beeld in deze graniet. Ze 'knallen' er als het ware uit. Granieten met deze structuur noemt men daarom porfierisch. Waarom? Als je de grote kristallen weg laat, dan hou je een normaalkorrelige graniet over. Bij een echte porfier zou de overblijvende massa zeer fijnkorrelig tot dicht zijn.

Porfier - Zwerfsteen van Roodkerk (Fr.)

Porfieren zijn vulkanische gesteenten met twee generaties kristallen: eerstgevormde die je herkent als pitjes en vlekjes. Ze liggen ingebed in een dichte of fijnkorrelige grondmassa van zeer kleine kristallen. De dichte massa is het gevolg van snelle afkoeling.

 

Stap 4: Mineralen en kristallen
Gesteenten bestaan uit een opeenhoping van kristallen van verschillende samenstelling. De naam van het gesteente is hierop gebaseerd. Maar wanneer spreek je van een mineraal en wanneer van een kristal? Eenvoudig gezegd: Mineralen zijn vaste chemische verbindingen die in gesteenten kristallen vormen van verschillende grootte en kleur. Men spreekt bij magmatische en metamorfe gesteenten daarom van kristallijne gesteenten.

Samengegroeide kristallen van dezelfde soort vormen aggregaten. We kennen ze allemaal in de vorm van prachtig gekleurde, fraai uitgegroeide kristalgroepen die op mineralenbeurzen worden verkocht. Het verschil tussen deze kristallen en die in gesteenten is maar gering. Immers, de ordening van de atomen in het kristalrooster verschilt niet. Dat kristallen in gesteenten geen fraaie vormen bezitten, komt doordat ze bij hun groei weinig ruimte hadden. Ze hinderden elkaar waardoor vergroeiingen optraden. Dus, een fraai gevormd, volkomen helder bergkristal bezit precies hetzelfde bouwplan als dat van een onooglijk korreltje grijze kwarts in graniet.

Kwarts (Bergkristal) - vindplaats onbekend

Zuivere, in holtes of spleten gekristalliseerde kwarts vormt lange puntige kristallen. Zijn ze waterhelder dan spreekt men van bergkristal.

Magmatische kwarts - Zwerfsteen van Groningen

In welke vorm dan ook, kwarts is kwarts want SiO2. Kleur of troebeling maakt niet uit. Magmatische kwarts is afkomstig uit pegmatieten, grootkorrelige granieten.

Blauwe kwarts - Zwerfsteen van Gieten (Dr.)

Kwarts kan verschillende kleuren hebben. Vaak wordt dit veroorzaakt door zeer geringe verontreinigingen door metalen e.d. De blauwe kleur van kwartsen in rapakivi's wordt veroorzaakt door zeer dunne naaldjes van rutiel, titaniumoxyde. Zij zorgen dat het blauwe licht uit het spectrum verstrooid en gereflecteerd wordt.

Terzijde:

Kwartskristallen

Als kwarts in verwerend graniet vrij komt en door regen- en rivierwater verspoeld wordt, slijten de eerst scherpe korreltjes af tot meer ronde vormen. Kwartskorreltjes in strandzand, zijn vrijwel allemaal prachtig rond afgeschuurd. Toch zijn het stukjes kristal. Is strandzand in de loop van de tijd veranderd in zandsteen en er circuleert via de poriën tussen de zandkorrels silicahoudend grondwater, dan kunnen zandkorrels zich gedragen als kristalkiemen. Ze krijgen dan weer platte, in zonlicht glinsterende kristalvlakjes. We zien dit verschijnsel heel vaak in rode bontzandsteen. Theoretisch kan een zandkorrel uitgroeien tot een prachtig zeszijdig zuiltje die aan weerszijden in een piramidepunt uitloopt

 

Mineralen in gesteenten verschillen vaak van kleur. Graniet is hiervan een mooi voorbeeld. Graniet bestaat uit een viertal mineralen. Twee ervan zijn veldspaten, de overige zijn kwarts en glimmer. Kwarts is meestal glasachtig helder of grijs. De glimmer tenslotte vormt de zwarte vlekjes en spikkels.

Het percentage veldspaat in graniet is zo groot dat de kleur erdoor bepaald wordt. Als we spreken van een rode, oranje en gele graniet, dan komt dit door kaliveldspaat. De andere veldspaatsoort, plagioklaas, is veel lichter getint, soms nog glasachtig helder, vaker witachtig of geel(groen). De enorme verscheidenheid aan zwerfsteengranieten wordt vooral veroorzaakt door verschillen in percentage en kleur van de samenstellende minerale bestanddelen, veldspaatsoorten voorop. 

 

Graniet - Zwerfsteen van Exloo (Dr.)

Gesteenten bestaan uit opeenhopingen van een of meer verschillende mineralen. De meeste granieten zijn opgebouwd uit vier mineralen.Twee ervan vormen de 'bulk' : kaliveldspaat (hier rood) en plagioklaas (bleekgroen). De overige mineralen zijn blauwgrijze kwarts en zwarte biotiet, soms vergezeld van hoornblende.

Graniet - Zwerfsteen van Voera, Vesteroya, Sandefjord, Noorwegen

Mineralen in granieten zijn in wisselende percentages aanwezig. Kaliveldspaat vormt vrijwel altijd de hoofdmassa. Vandaar dat dit mineraal de kleur van graniet bepaalt. Plagioklaas is soms weinig of zelfs geheel afwezig. Plagioklaasvrije of -arme granieten noemt men 'alkaliveldspaatgraniet'.  De blauwgrijze vlekken op de foto zijn kwartsen. Biotiet vormt zeer kleine zwarte pitjes. Plagioklaas is te herkennen aan de bruinachtig-gele vlekken.

 

Als we in staat zijn om in graniet de vier samenstellende mineralen met het blote oog of de loep te herkennen, dan is het in principe mogelijk om overal ter wereld graniet te herkennen. Dat is mooi meegenomen als je bijvoorbeeld tijdens een vakantie in het Joshua National Park, in het zuidwesten van de USA opeens voor bizar gestapelde blokken gesteente staat. Je weet dan dat het om graniet moet gaan.

Vaak liggen kristallen zonder enige voorkeursrichting in het gesteente. Hoe we de zwerfsteen in de hand ook bewegen, in alle richtingen blijft het beeld hetzelfde. In die gevallen hebben we meestal met een magmatisch gesteente te doen. Magmatische gesteenten ontstaan door stolling uit vloeibaar gesteente (magma).

Uit de korrelgrootte van de kristallen in magmatische gesteenten valt dikwijls af te leiden of de kristallisatie langzaam of snel verliep. Hierbij geldt de stelregel: snelle stolling = kleine kristallen, langzame stolling = grote kristallen. Vind je fijnkorrelige zwerfstenen met daarin verspreid grotere kristallen, dan weet je dat die laatste in een eerdere fase kristalliseerden. Een steen met een dergelijk uiterlijk noemen we porfierisch. Op de korrelgrootte en de korrelgrootteverdeling berust in feite de indeling van magmatische gesteenten, zoals die in de meeste hobbyliteratuur gehanteerd wordt.

 

Granietrotsen - Joshua National Park, USA

In deze bekende cactusrijke halfwoestijn kom je op verschillende plaatsen indrukwekkende, grillig verweerde granietrotsen tegen. De grillige stapeling van granietblokken doet denken aan de vormen van vroegere balen wol die uit Australië en Nieuw-Zeeland werden geïmporteerd. Wolzakverwering is karakteristiek voor graniet.

Graniet-porfier - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)

De twee generaties kristallen waaruit dit gesteente bestaat zijn het gevolg van stolling in twee fasen. In eerste instantie ontstonden in het vloeibare magma kristallen die nog alle ruimte hadden. Zij vormen de grote herkenbare vlekken in het gesteente. De vulmassa ontstond door relatief snelle afkoeling, doordat het magma in scheuren en spleten van de bovenliggende aardkorst ingeperst werd en daar snel afkoelde. Hierbij ontstonden zeer veel, maar veel kleinere kristallen.