Steen van de week

1
498
009. Ogengneis – Zwerfsteen van Damsdorf (Dld.). Deze steen is gezaagd en gepolijst. Hierdoor is de gneisstructuur met ‘pitten’ van kaliveldspaat goed zichtbaar. Deze laatste zijn rondachtig tot oogvormig. Ze liggen ingebed in een sterk streperige massa van kwarts, veldspaat en veel biotiet. Door een combinatie van druk en temperatuur in de aardkorst zijn de mineralen in het gesteente uitgewalst. De veldspaatogen zijn nieuwvormingen. Men noemt ze porfyroblasten.

Het is vaker verteld, stenen vertellen een verhaal. Vaak gaat dit over de soort steen, het ontstaan ervan en ook hoe lang dat geleden is. Het zou niet goed zijn om in deze nieuwe rubriek plompverloren met een interessante zwerfkei te beginnen. Als inleiding wijden we eerst een paar alinea’s aan het grotere verhaal.

In Drenthe zitten we gebeiteld. Nog steeds, want stenen zat. Een zondagse autorit langs Hondsrugdorpen en hunebedden maakt duidelijk dat dit deel van Drenthe rijk is aan keien. Sommige Hondsrugdorpen liggen er vol mee, nog afgezien van de keien die in tuinen en op boerenerven verwerkt zijn.

001 In het centrum van Borger zijn door de gemeente een groot aantal zwerfstenen tot straatmeubilair verwerkt. De grootste zwerfkei ligt op het grasveld op enige afstand van de kerk. Het is een microklien-graniet met op het oppervlak hoefijzervormige barsten. Deze ontstonden tijdens het transport van de steen in het ijs. Deze grote zwerfkei is afkomstig uit Zuidwest-Finland.

De keien, inclusief de bodemlaag waar ze uit komen, danken we aan het klimaat. Op gezette tijden koelt de aarde af. Soms neemt dit zulke vormen aan, dat de wereld er anders uit gaat zien. Waar eerder bossen waren verschijnen toendraplanten. Gletsjers ontstaan, worden groter, groeien vervolgens aaneen en bedekken na verloop van tijd hele landstreken. Wanneer dit gebeurt spreken we van een ijstijd. Hiervan zijn er in de afgelopen 2,6 miljoen jaar minstens 23 geweest. De laatste ligt nog maar zo’n 12.000 jaar achter ons, en de ‘Kleine IJstijd’ die in de Middeleeuwen ontstond, heerste nog toen Napoleon het nodig vond om Rusland binnen te vallen.

002 In de Saale-ijstijd, zo’n 150.000 jaar geleden, raakte Noord-Nederland geleidelijk bedekt door het randgedeelte van de Scandinavische ijskap. Aan de voorzijde van het landijs schoven ijstongen via natuurlijke laagtes het voorland in.

Stenen in Drenthe zijn zwerfstenen. Geen gekke naam, want ze komen van ver. Vanaf hun bron hebben ze in één keer of met tussenpozen een reis gemaakt van soms duizenden kilometers. Vooral Zweden, Finland en de tussengelegen Botnische Golf en Oostzee zijn leverancier van miljarden grote en kleine stenen. Ze zijn naar de Hondsrug gekomen met de grootste transportonderneming aller tijden: het landijs in de Saale-ijstijd. Dit is alweer een tijdje geleden, 155.000 jaar om precies te zijn. De ijstijd is voorbij en ook het landijs is verdwenen, maar nog steeds tonen oppervlak en onderliggende bodem in Drenthe talloze sporen van deze barre tijd.

003 Bij graafwerkzaamheden, zoals hier bij Emmerschans, komen uit de bodem van de Hondsrug veel zwerfstenen tevoorschijn.

Drentse zwerfstenen zijn afgeronde brokstukken keihard rotsgesteente. Ooit maakten de stenen deel uit van een rotsbodem die op zijn beurt onderdeel was van indrukwekkende hooggebergten. Scandinavië heeft daar aardig wat van gehad. Door verwering en afslijting is van deze gebergten weinig meer over. Als u straks in Zweden en Finland op vakantie bent, bedenk dan dat u in feite over de wortels van oude, volkomen afgesleten gebergten rijdt.

004. Zwerfstenen die na de oogst op een akker bij Borger zijn blijven liggen.

Oud, ouder en oudst. Een klein beetje aardlore.

De oudste zwerfstenen die we in Drenthe kunnen vinden, zijn ongeveer 2 miljard jaar oud. Vóór de ijstijd maakten ze deel uit van de vaste rots in Scandinavië. Samen met gesteenten op andere continenten en tussengelegen oceanen vormen deze tezamen de aardkorst. Deze korst omgeeft de aarde als de schil van een appel. Op de ene plaats erg dun (8 km) op andere is de korst meer dan 100 km dik, zoals onder het Himalaya-gebergte in Azië.

005. Uppsala-graniet – Zwerfsteen van Zeijen (Dr.). Deze wit-zwarte graniet komt voor in de provincie Uppland ten noordwesten van Stockholm in Zweden. Deze graniet is ongeveer 2 miljard jaar oud.

De aarde is een dynamische planeet. En dat is hij al een kleine vier miljard jaar. Na zijn ontstaan uit een samenklonterende gas- en stofwolk verkeerde de aarde een tijdlang in vloeibare toestand met als toegift en oorzaak een onophoudelijk bombardement van kleine en vooral grote meteorieten en kometen. Toen ook vond een scheiding plaats in lichtere en zwaardere bestanddelen. De lichtste gesteenten vinden we terug in de buitenste laag van de aarde, de aardkorst. De zwaardere bestanddelen zakten naar het aardbinnenste.

De aardkorst bestaat voor het grootste deel uit harde stollingsgesteenten, zoals graniet en basalt. Dit zou je niet zeggen als je over het oppervlak van onze planeet loopt. Waar je ook bent, het lijkt wel alsof er overal zand ligt, vaak zo ver als het oog reikt. Toch maken sedimentgesteenten als zand(steen) en klei(steen) maar 5% uit van het geheel.

Onder de aardkorst zitten nog meer en ook andere lagen. Wat dit betreft, heeft de aarde wel iets weg van een ui met grove schillen. In het centrum bevindt zich de hete kern. Die bestaat uit voornamelijk uit ijzer, nikkel en een hoop andere zware elementen, waaronder goud. Het is weinigen bekend, maar de grootste goudvoorraad op aarde zit daar. De dikte van de aardkern is ongeveer 3500 km. Het binnenste deel, zo’n 1300 km dik,

is vast. Ondanks de hoge temperatuur (5800 0C) is de immense druk de oorzaak dat de aardkern uit gekristalliseerd ijzer bestaat. Deze bal van ijzer wordt omgeven door een ruim 2000 km dikke schil van vloeibaar ijzer. Rond de kern ligt de mantel. Die is ruim 2900 km dik. De mantel vormt de hoofdmassa van de aarde. De hitte in de mantel is afkomstig uit de kern. Op zijn beurt transporteert de mantel warmte naar de harde buitenste gesteentelaag van de aarde, de lithosfeer, waarvan de eigenlijke aardkorst de buitenzijde vormt.

006 Doorsnede van de aarde

Soep en aardkorstplaten

Warmte in de aarde straalt via mantel, lithosfeer en aardkorst de ruimte in. Vergelijk dit proces maar met een pan met soep waar groente en vermicellisliertjes in rond bewegen. Door de warmte van de kookplaat of de gasvlam stijgt hete soep naar boven, koelt aan het oppervlak af en beweegt aan zijkant van de pan weer naar beneden. Dit proces noemen we convectie. Op min of meer dezelfde wijze koelt de mantel af. Ook daarin treden convectiebewegingen op. Deze convectie drijft tektonische processen in de aardkorst aan, waarbij zo nu en dan hooggebergten en oceanen ontstaan. Het ‘soep-effect’ in de aardmantel zorgt ervoor dat in de aardkorst een lappendeken van kleine en grote aardkorstplaten in beweging blijft.

De beweging van korstdelen noemen we platentektoniek. Dit gaat zo langzaam dat we er niets van zien. Merken doen we het wel. De aardbevingen, onlangs in Turkije, zijn er het beste bewijs voor. En die in Groningen dan? De aardbevingen daar hebben met plaattektoniek niks te maken. In Groningen hebben we gas uit de bodem gehaald. Het gevolg daarvan is compactie en bijbehorende verschuivingen van gesteentelagen langs breuken in de bovenste paar kilometer. Deze spanningen leiden tot aardbevingen. 

007 Aardbeving Turkije

Hoewel de aarde al zo’n 4,6 miljard jaar bestaat, en gebergten met bijbehorende gesteenten al zeker zo’n kleine vier miljard jaar het aangezicht van de aarde sieren, vinden we die niet in Scandinavië. Ze waren er wel, maar nu niet meer. De oudste gesteenten op het Baltisch schild komen voor op het Kola Schiereiland in Rusland. De gesteenten daar dateren van zo’n 3,4 miljard jaar geleden. Het bijbehorende hooggebergte daar is al ruim 3 miljard jaar volkomen verdwenen.

Hoewel veel jonger, onderscheiden de gesteenten in Zweden en Finland zich in wezen niet van die in Noord-Rusland. Vergelijkbare processen, die de gesteenten op Kola hebben gevormd, speelden ook in Scandinavië. De eerste zwerfsteenbijdrage in deze rubriek gaat daar over. Het is een illustratief voorbeeld van bewegingskrachten in de aardkorst, kortom van tektoniek. We hebben het dan over:

008. Zweden en Finland maken deel uit van het Baltisch schild. Dit is een oeroud stuk aardkorst. Het maakt deel uit van een nog groter stuk aardkorst, dat Baltica genoemd wordt. Het loopt door tot de Oeral en de Zwarte Zee. De oudste gesteenten komen voor in Kola, in het noordwesten van Rusland. Naar het zuidwesten worden de gesteenten in Scandinavië steeds jonger. Ze zijn het gevolg van een aantal opeenvolgende plaatbotsingen, waarbij er telkens sprake was van de vorming van een hooggebergte. Deze bergketens waren voor het einde van het Precambrium al geërodeerd en afgesleten.

Een myloniet-ogengneis met kataklase

Allereerst is de steen op de foto gestreept. Hij maakt een gelaagde indruk. De streping maakt duidelijk dat het een metamorf gesteente is, een gneis. Gneizen zijn omzettingsgesteenten, die onder invloed van hoge druk en een sterk verhoogde temperatuur, diep in de aardkorst, uit andere gesteenten zijn ontstaan. Verder valt op dat de steen barsten vertoont Ze lopen van onderen naar boven. Dit is ook een vorm van metamorfose. De breuken ontstonden door krachten in de aardkorst, waarbij het gesteente is bezweken. In de derde plaats, maar dit valt minder op, is dat de strepen aan weerszijden van de breukzone niet doorlopen. Vooral aan de oranje banden is dit goed te zien. Behalve dat het gesteente gebroken is, zijn de krachten ook verantwoordelijk dat gesteentepartijen aan weerszijden van de breuk ten opzichte van elkaar verplaatst zijn.

009. Biotiet-gneis – Zwerfsteen van Wilsum (Dld.). Gneis is een metamorf gestreept gesteente. De minerale bestanddelen zijn door metamorfose evenwijdig aan elkaar gerangschikt.

Metamorfe zwerfstenen komen veel voor. Naast granieten zijn gneizen de meest voorkomende zwerfstenen in het Hondsruggebied. Hét verschil tussen graniet en gneis is dat de minerale bestanddelen in graniet ongeordend door elkaar liggen. Bij gneis zijn ze evenwijdig in strepen gerangschikt. Hieraan herken je gneizen en ook veel andere metamorfe zwerfstenen.

De zwerfsteen op de foto is gezaagd en vervolgens gepolijst. Hierdoor zijn zowel structuur als bestanddelen goed zichtbaar. De steen toont een fijne streping, die afgewisseld wordt door bredere oranje banden en strepen. Deze bestaan uit veldspaat. Vooral rechts van de breuk zijn heldere pitten zichtbaar. Die zijn ook van veldspaat (kaliveldspaat). De vorm is rondachtig tot oogvormig. Gneizen met dergelijke oogvormige pitten noemen we ogengneis.

009. Ogengneis – Zwerfsteen van Damsdorf (Dld.). Deze steen is gezaagd en gepolijst. Hierdoor is de gneisstructuur met ‘pitten’ van kaliveldspaat goed zichtbaar. Deze laatste zijn rondachtig tot oogvormig. Ze liggen ingebed in een sterk streperige massa van kwarts, veldspaat en veel biotiet. Door een combinatie van druk en temperatuur in de aardkorst zijn de mineralen in het gesteente uitgewalst. De veldspaatogen zijn nieuwvormingen. Men noemt ze porfyroblasten.

De fijne streping wordt veroorzaakt door sterke vervormende krachten in de aardkorst. Er treedt een soort vermalingsproces op, waarbij de bestanddelen uitgewalst worden tot strepen. Tegelijkertijd ontstaan onder deze extreme omstandigheden nieuwe mineralen. Dit zijn de oogvormige veldspaatpitten, vergezeld van onduidelijke lensjes, vlekjes en oranje strepen van hetzelfde mineraal. Ze ontstaan door materiaalaanvoer via microporiën. In de geologie noemt men de oogvormige nieuwvormingen porfyroblasten. Dit alles gebeurt in vaste toestand. Zwerfstenen met zo’n fijne, uitgewalste streping noemt men myloniet (Gr. mylos=malen).

010. Myloniet-ogengneis – Zwerfsteen van Valthe (Dr.)

Kataklase

Bijzonder is dat deze gneis tevens een mooi voorbeeld is van kataklase. Als gevolg van dynamische krachten breken gesteenten. Langs smalle breukzones ontstaan barsten, waarbij het gesteente verbrijzeld wordt en zelfs wordt vermalen. Dit wordt kataklase genoemd. Zwerfstenen met kataklase zijn niet zeldzaam. In de steen is goed te zien dat breukvorming vooral in het linker gedeelte aanwezig is. Langs de breukzone vond tevens verschuiving plaats. Hierdoor zijn in het linker gedeelte een reeks smalle rekspleten ontstaan. Verder laat de oranje veldspaatband links onderaan op de foto een verdergaande deformatie zien. Deze zone is naar onderen omgebogen, met hier en daar breuk- en vermalingsverschijnselen.

011. Myloniet-ogengneis, detail van de hier besproken zwerfsteen.

Dit bewijst dat het gesteente door de extreme omstandigheden niet in half gesmolten toestand is vervormd en gebroken, maar zich in vaste toestand naar de omstandigheden ductiel heeft gedragen.

1 REACTIE

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Vul alstublieft uw commentaar in!
Vul hier uw naam in

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.