Hoe delen we zwerfsteensoorten in?

Zwerfstenen bestaan uit allerlei soorten gesteente. Bij de opbouw van gesteenten zijn mineralen betrokken. De meeste gesteenten zijn samengesteld uit een aantal verschillende mineralen. Slechts enkele gesteenten bestaan uit één enkel mineraal. Deze laatste noemt men monomineraal. In de aardkorst komen een groot aantal mineraalsoorten voor, ieder met zijn specifieke samenstelling, kleur en kristalvorm.

 

Van de duizenden soorten mineralen die op aarde voorkomen is slechts een gering aantal betrokken bij de opbouw van gesteenten. Het zijn niet meer dan zo'n vijftien verschillende mineralen. Het moet voor iedereen te doen zijn om deze gesteentevormende mineralen 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 of fragmenten daarvan voorkomen, dan kunnen we zwerfstenen in veel gevallen ook een naam geven.
 

Drie hoofdgroepen
Om een beter inzicht  te krijgen, verdeelt men gesteenten in drie hoofdgroepen. Deze indeling is ook op zwerfstenen van toepassing.

De drie hoofdgroepen zijn:
 

     1. Stollingsgesteenten

     2. Sedimentaire gesteenten

     3. Metamorfe 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 lava die op Hawaï kilometers ver kan uitvloeien voordat de lava donkerder wordt en tot keihard basalt stolt.

 

Biotiet-gneis - Zwerfsteen van Werpeloh (Dld.)

Gneis kan zowel uit stollingsgesteente als uit sedimentair gesteente ontstaan. Dit gebeurt op grote diepte in de aardkorst bij hoge druk en een verhoogde temperatuur.

Vlekken-zandsteen - 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 deze uit gesmolten gesteente (=magma) zijn ontstaan. Sedimenten, de tweede groep, duidt men wel aan als afzettingsgesteenten. Hoewel sedimentaire gesteenten een zeer heterogene groep vormen, hebben zwerfsteenliefhebbers het makkelijk. Sedimentaire zwerfstenen bestaan in hoofdzaak uit afbraakgesteenten zoals kleisteen, zandsteen en conglomeraat. De overige sedimentaire categorieën, op vuursteen na, komen als noordelijke zwerfsteen, nauwelijks of niet voor. De derde groep wordt gevormd door metamorfieten of metamorfe gesteenten. Deze noemt men ook wel omzettingsgesteenten. Metamorfieten ontstaan als gevolg van hoge druk en bij een sterk verhoogde temperatuur meest diep in de aardkorst uit gesteenten van beide vorige groepen. Deze omzetting noemt men metamorfose.
 

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 (tevens kataklasiet) - Zwerfsteen van Drachten (Fr.)

Heel bekende zwerfsteentypen van metasomatische oorsprong zijn de rood met groen gekleurde 'Zweedse Helsinkieten'. Deze 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 stoftoevoer en afvoer via microporiën kwarts is verdwenen en plagioklaas is omgezet. Hiervoor in de plaats zien we vaak pistache-groene epidoot. Samen met roodachtige kaliveldspaat vormt dit een aantrekkelijke kleurencombinatie. Dergelijke gesteenten noemt men ook wel unakiet.

Metasomatiet - Zwerfsteen van Sassnitz, Rügen (Dld.)

Zwerfstenen van metasomatiet bezitten heel vaak een syenietisch karakter omdat kwarts ontbreekt of slechts in geringe mate aanwezig is. 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. Inplaats van of in combinatie met kaliveldspaat komt vaak witte albiet voor. Albiet is een plagioklaassoort.

 

 

Migmatieten

Hoewel eveneens metamorf van aard, spelen naast metamorfe processen ook metasomatose en opsmeltingsprocessen een rol, waarbij op grote schaal minerale bestanddelen (re)kristalliseren. Migmatieten nemen een positie in tussen metamorfe en magmatische gesteenten. Migmatiet komt als zwerfsteen zeer veel en in verschillende typen voor.

 

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. Migmatieten staan tussen metamorfe en stollingsgesteenten in.

 

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.)

Zwerfsteenperidotiet is uitermate zeldzaam, wellicht in de hand gewerkt door het onaantrekkelijke uiterlijk. Het donker gekleurde, groenzwarte gesteente is volledig geserpentiniseerd. Het oorspronkelijke hoofdbestanddeel olivijn is omgezet in het veel zachtere vezelige mineraal serpentijn.

(Retro)Eclogiet - Zwerfsteen van Haren (Gr.)

Eclogiet is minstens zo zeldzaam als peridotiet. Zwerfstenen ervan zijn afkomstig van een paar kleine locaties in Zweden. Bovenstaand type komt uit het Noordzweedse Jämtland. Eclogiet bestaat in hoofdzaak uit groenachtige omfaciet (een pyroxeen) en rode granaat. Eclogiet ontstaat bij zeer hoge druk en een sterk verhoogde temperatuur, op grote diepte in de aardkorst en ook in de onderliggende mantel. De donkere randjes om de granaten zijn reactieranden die ontstaan zijn door omzetting. De meeste zwerfsteeneclogieten zijn door omzetting van samenstelling en uiterlijk veranderd, zo ook de eclogiet op bovenstaande foto. Men duidt deze wel aan als 'retro-eclogiet'. 

 

1. Stollingsgesteenten ofwel magmatieten
Gesteenten uit deze groep ontstaan door het vast worden ofwel het kristalliseren van gesmolten gesteente (magma/lava). Vindt kristallisatie plaats diep in de aardkorst, dan vormen zich meest grofkorrelige gesteenten die men dieptegesteenten noemt. Een andere naam hiervoor is plutoniet, genoemd naar Pluto, de Griekse god van de onderwereld. graniet en gabbro zijn plutonieten.

 

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 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 onbetekenend. 

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. Deze verweert aan de buitenzijde van de stenen wit of grijswit.

 

Dringt magma door vulkanische activiteiten door tot aan het aardoppervlak, dan ontstaan door snelle afkoeling van de uitvloeiende lava en/of door explosief vulkanisch geweld allerlei fijnkorrelige gesteenten. Deze noemt men vulkanieten. De uitdrukking 'uitvloeiingsgesteente' is verouderd omdat niet elk vulkanisch gesteente door stolling van lava is ontstaan.
 

Porfier (Särna-porfier) - 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 paleo-basalt - Zwerfsteen van Groningen

Zwerfstenen als deze gaan onder verschillende namen door het leven. In  oudere zwerfsteenboeken leest men wel de naam 'diabaasporfieriet'. Beter is te spreken van basalt en, in dit geval met grote eerstelingkristallen van plagioklaas, van basaltporfier. Omdat het een zeer oud Precambrisch 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. Door de intense hitte van het materiaal en de dikte van de afgezette laag sinteren de afzonderlijke gesteentebrokjes en asdeeltjes aaneen tot een keihard gesteente dat overeenkomsten heeft met een stollingsgesteente.

 

Tussen plutonieten en vulkanieten bestaat een groep overgangsgesteenten. Deze duidt men aan als ganggesteenten. Hoewel het begrip ganggesteente in de petrologie aan discussie onderhevig is, blijft deze groep in de zwerfsteengeologie gehandhaafd. Het ontstaansmilieu van ganggesteenten speelt bij zwerfstenen nauwelijks een rol, hun afwijkende en herkenbare structuur echter wel.
 

Graniet-porfier - 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.

Rhomben-porfier - Zwerfsteen van Haddorf (Dld.)

Dit is een syenietporfier die in Zuid-Noorwegen, in het Oslogebied, op talrijke plaatsen voorkomt. De veldspaateerstelingen zijn voor dit gesteente typisch spits-rhombisch of spoelvormig. Naast gangvoorkomens vormt dit gesteente ook lavadekken. We moeten zelfs aannemen dat sommige rhombenporfieren als ignimbriet zijn gevormd. Al met al is hun ontstaan nogal complex.

Plagioklaas-porfier - 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. 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 verwerings (afbraak)producten van andere gesteenten. Deze afbraakproducten ontstaan aan het aardoppervlak.

 

Leisteen - Oberwiesa, Saksen (Dld.)

Leisteen is een zwak metamorf gesteente dat uit kleiïge afzettingsgesteenten ontstaat. Noordelijke zwerfstenen van leisteen zijn nauwelijks te verwachten.

Kwartsiet-schist - 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 met klei verontreinigde zandstenen.

 

 

Afhankelijk van de gevoeligheid voor mechanische verkleining en/of chemische oplossing blijven van gesteenten producten over die door zwaartekracht en water en/of wind afgevoerd worden en elders in lagen boven elkaar worden afgezet. Bij dit transport vindt veelal 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 sedimentaire gesteenten vaak fossielen. In beide andere groepen komen die niet of nauwelijks voor.

 

Leptiet-gneis - Zwerfsteen van Groningen

Leptiet of leptietgneis is een zeer fijnkorrelig gneistype. Kleur en mate van streping variëert sterk. Leptiet is door metamorfose uit tufachtige vulkanische gesteenten ontstaan. Leptiet is een Zweedse uitdrukking, die behalve door Scandinavische geologen, alleen in de zwerfsteenkunde wordt gebruikt.

Ogen-gneis - 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.

 

Afhankelijk van hun ontstaanswijze onderscheidt men verschillende categorieën sedimenten. Onder zwerfstenen zijn dit vooral zandstenen en conglomeraten, afbraakgesteenten dus. Vuurstenen zijn ook van sedimentaire oorsprong, hoewel deze anders dan bijvoorbeeld zandsteen door chemische neerslag van silica zijn ontstaan. Vuursteen vormt onregelmatige knollen, pijpen en platen in zacht krijtgesteente.

In veel zandstenen zijn de korrels door silica of kiezel met elkaar verkit, vandaar dat deze wel kwartsietische zandsteen genoemd worden. Zwerfstenen van zandsteen vallen voornamelijk in deze categorie. In onverweerde keileem komen 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 van kogelzandsteen zijn gevonden bij Gieten, in Emmen en vooral in de strook op de noordelijke Hondsrug tussen Haren en het noorden van de stad Groningen.

Tenslotte bestaat er nog plaatseigen zandsteen. Dit zijn ook kalkzandstenen, maar zijn geen zwerfstenen, omdat deze zandsteen ter plaatse door uitscheiding van kalk uit grondwater is ontstaan. Plaatseigen zandsteen komt lokaal voor in Oost-Drenthe, in het Gooi en in Zuid-Limburg.

 

Kwartsiet-conglomeraat - 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 steentjes allemaal van kwartsiet zijn. De enigszins hoekige vorm van de steentjes duidt op 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.

 

3. Metamorfe gesteenten ofwel metamorfieten
Gesteenten uit deze groep komen als zwerfsteen bijzonder veel voor. Metamorfe gesteenten ontstaan op grote diepte in de aardkorst door omzetting uit andere gesteenten, onder invloed van druk en bij een verhoogde temperatuur. Het omzettingsproces, waarbij rekristallisatie van de minerale 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 gestegen, kan metamorfose plaats vinden.

 

Gelaagde zandsteen - Zwerfsteen van Mommark, Als (Dk.)

Zandsteen is een afzettingsgesteente. De oorspronkelijk losse zandkorrels zijn door water in laagjes boven elkaar afgezet. De afzettingsgelaagdheid is in zandsteen vaak bewaard gebleven.

Vlekken-zandsteen - Zwerfsteen van Nypol, Als (Dk.)

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 en vlekken duiden op een ontstaan onder droge (woestijn)omstandigheden. IJzeroxide (hematiet) vormt heel dunne, rode huidjes om de afzonderlijke zandkorrels en kleurt deze roodachtig.

 

Grootschalige gesteentemetamorfose is het gevolg van platentektoniek. Door het botsen van continentale aardkorstplaten ontstaan gebergten. Bij de vorming ervan worden gesteenten tot grote diepte in de aardkorst geperst. Druk en temperatuur lopen hierbij steeds verder op. Als gevolg hiervan metamorfoseren gesteenten. Bij metamorfose vallen bestaande mineralen in hun onderdelen uiteen. Uit deze bouwstenen ontstaan nieuwe (= andere) mineralen. De nieuw gevormde mineralen rangschikken zich loodrecht op de drukrichting. Metamorfe gesteenten hebben daardoor heel vaak een gestreept uiterlijk. Deze streping moet echter niet verward worden met gelaagdheid. Gelaagdheid is alleen aanwezig bij sedimenten. De streperigheid bij metamorfieten noemt men foliatie of schistositeit.

 

Kalksteen - Zwerfsteen van de Markerwaard (NH.)

Kalksteen ontstaan uit kalkslib dat zich op de bodem van warme zeeën vormt, vooral uit resten van skeletjes en kalken huisjes van zeeorganismen. Kalksteen is 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. Deze was bezaaid 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 onderwereldGesteenten uit deze categorie ontstaan meest op grote diepte in de aardkorst.

 

Een sterk vereenvoudigde, schematische weergave van het ontstaansmilieu van stollingsgesteenten in de aardkorst. Als voorbeeld is graniet genomen.

Graniet (Drammen-graniet) - 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 ijzer- en magnesiumrijke 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 magma. Opstijging hiervan 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  bovenliggend gesteente voorkomt dit. Desondanks komen in sommige granieten kleine kristalholten voor. In de laatste fase van vastwording zijn hierin mineralen als kwarts en veldspaat uitgekristalliseerd. Deze kristalgrotjes noemt men miarolitische holten. We komen ze tegen in sommige rapakivigesteenten. Miarolietische holten in zwerfstenen zijn in de meeste gevallen slechts enkele milllimeters groot.

 

Miarolitische holte in rapakivi-graniet - Zwerfsteen van Emmerschans (Dr.)

Kwarts is te herkennen aan zijn donkere rookkleur. Albiet - een witte plagioklaassoort - is geelwit met daartussen kristallen van oranjekleurige kaliveldspaat.

Miarolitische holte in rapakivi-graniet - Zwerfsteen van Klazinaveen (Dr.)

De holte is gevuld met fraaie idiomorfe kaliveldspaat 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 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 ijzer- en magnesiumrijke mineralen, zoals olivijn, augiet, hoornblende en biotiet. Tenslotte komen kaliveldspaat en kwarts aan de beurt.

 

Porfierische rapakivi-graniet 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 rapakivi-graniet - 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 ruimten tussen de overige kristallen op. In graniet hebben kwartskristallen meestal geen eigen vorm. Kwarts vormt daarin vaak onregelmatige opeenhopingen (=aggregaten). 

Afhankelijk van verschillende factoren kan de kristallisatievolgorde bij granieten anders verlopen. We zien dit bijvoorbeeld heel fraai bij rapakivi’s. Kwarts en kaliveldspaat zijn hierin al in een vroeg stadium gekristalliseerd. We herkennen deze als rondachtige eerstelingen, waarbij die van kaliveldspaat vaak omgeven zijn door een dunne mantel van plagioklaas. In dit geval kristalliseerde plagioklaas dus later dan de kaliveldspaat. De ronde kwartsen in rapakivi zijn het gevolg van resorptie (=oplossing). In silicarijk magma vormen zich al in een vroeg stadium kwartskristallen. Deze hebben de vorm van een dubbelpiramide. Naar mate de kristallisatie in rapakivimagma vordert ontstaan omstandigheden waarbij de pas gevormde kwartskristallen beginnen op te lossen, het eerst aan de randen en uiteinden. Vandaar de ronde tot ovale vorm van kwartseerstelingen in sommige rapakivigranieten.
 

 Aland-rapakivi - 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.

 

Het komt ook voor dat in magmalichamen vroeg gevormde, meest donker gekleurde, ijzer- en magnesiumrijke mineralen als gevolg van de zwaartekracht naar de bodem van het magmareservoir zakken. 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 voor. Verder naar boven worden de gesteenten steeds rijker aan kiezelzuur met bovenaan graniet. Dit proces noemt men magma-differentiatie.


Ganggesteenten
Ganggesteenten worden in de petrologie 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 blijven ganggesteenten gehandhaafd, omdat hier andere onderscheidingscriteria gelden. 

 

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 olivijn is verdwenen. 

Plagioklaas-porfier - 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 gangen en spleten van het omringende gesteente 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. Deze brede spleetvullingen kunnen een lengte bereiken van tientallen kilometers!

 

Finse graniet-porfier - 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 porfier-graniet - 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 net met de loep te herkennen zijn. Men spreekt van een porfiergraniet als het gesteente zonder eerstelingen het karakter heeft van een normaalkorrelige 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 kwartseerstelingen en aggregaten van donkere mineralen. Deze grotere kristallen liggen ingebed in een grondmassa van zeer kleine granitische mineralen. Finsegranietporfier staat model voor het uiterlijk van een porfierisch ganggesteente.

Pegmatiet vormt een bijzondere vorm van ganggesteente. Dit meestal zeer kwarts- en veldspaatrijke gesteente vormt 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 maakt het mogelijk dat atomen en moleculen zich gemakkelijk naar kristalkiemen kunnen 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 veel silicarijke restsmelten 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 kaliveldspaat is gegroeid. Op dwarsdoorsnede vormen de kwartslijsten figuren 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 naar de atmosfeer verdwijnen. Dunvloeibare basaltische lava’s ontgassen hierdoor 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 en dichtheid van vulkanische gesteenten. Deze 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 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 zuilen-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 de lava en is daarom geen kristallisatie effect. De basaltzuilen zijn altijd loodrecht naar het afkoelingsoppervlak gericht.

 

Toch zijn in veel 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 basaltische zwerfstenen komen we hiervan fraaie voorbeelden tegen.

 

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 dikwijls ook in kwartsporfier. Silicarijk magma is zo visceus dat dit vrijwel niet als lava vloeit. Opgeloste gassen kunnen maar slecht ontwijken. Bij vulkanische uitbarstingen van silicarijk magma ontstaan daardoor bijzonder explosieve situaties, waarbij het magma in 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 lawine langs het vulkaanhellingen naar beneden. Men noemt dit wel pyroklastische stromen ofwel gloedwolken. Gloedwolken kunnen grote gebieden met vulkanische producten bedekken en zijn door hun hoge temperatuur zeer verwoestend. 


 

Vulkaanuitbarsting op Montserrat (Caraïbisch gebied)

Gloedwolk (pyroklastische stroom) op de helling van de vulkaan Souffriere Hills op het Caraïbisch eiland Montserrat. Bij nogl heftiger uitbarstingen als op de foto kunnen uit gloedwolkafzettingen ignimbrieten ofwel smelttuffen ontstaan. De meerderheid van onze porfierzwerfstenen is uit gloedwolkafzettingen ontstaan. Het zijn in feite dus oude ignimbrieten.

Ignimbriet-afzettingen in het zuiden van Gran Canaria (Sp.)

Hoe hoger het gehalte aan kiezelzuur (SiOs), des te taaier is magma. Opgeloste vulkanische gassen kunnen niet of maar zeer moeizaam ontwijken. Vulkaanuitbarstingen van kiezelzuurrijk magma zijn daarom in hoge mate explosief en vaak 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 kunnen de losse bestanddelen van een gloedwolk door de intense hitte aaneen sinteren tot een keihard gesteente, dat we ignimbriet noemen. De meegevoerde, door hitte plastische puimsteenbrokjes worden door de druk van bovenliggende lagen tot dunne pannekoekachtige plakjes uitgewalst. Op doorsnede tonen deze zich als korte of iets langere puntige, evenwijdig gerangschikte slierten, die wel wat op vlammetjes lijken. Vandaar de Italiaanse naam 'fiamme'. Ignimbrieten vertonen dikwijls een prachtige fluïdale structuur. Door het dichte karakter rekent men ignimbrieten tot stollingsgesteenten, hoewel het strikt genomen afzettingsgesteenten zijn.

 

Ignimbriet - Zwerfsteen van Sellingerbeetse (Gr.)

Zwerfstenen van ignimbriet zijn niet zeldzaam. Veruit de meeste zwerfstenen van kwartsporfier 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 Oostzee-porfier - 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 'fiamme'. Deze ontstonden uit brokjes puimsteen die door de intense hitte en het gewicht van het bovenliggende materiaal plastisch tot kleine 'pannenkoekjes' vervormd zijn.

 

Rode Oostzee-porfier, 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 Oostzee-porfier, type vulkanische conglomeraat - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.)

Hebben de gesteentefragmenten meer afgeronde vormen, dan spreekt men wel van een vulkanische conglomeraat. Deze verschilt 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.