Een rapakivi-steen die Viborgiet heet

Tijdens de zoek- en determinatiemiddagen op de grote keienbult bij het Hunebedcentrum in Borger blijkt telkens weer dat vooral granieten en gneizen mee naar huis gaan. Vulkanische stenen en de zogeheten ‘aardbevingsstenen’ blijven vaker liggen, simpelweg omdat ze minder opvallen. Wat wél steeds in grote aantallen tevoorschijn komt, zijn  rapakivi’s. Het zijn veruit de meest voorkomende zwerfstenen op de keienhoop. Bovendien zijn het uitstekende gidsgesteenten; ze wijzen rechtstreeks naar hun brongebied in Zuidwest‑Finland, zo’n 1500 kilometer verderop. Opvallend is dat geen enkele rapakivi precies hetzelfde is. De variatie aan soorten en typen is zo groot dat verzamelaars ze wel ‘huismussen’ onder de zwerfstenen noemen.

De meeste rapakivi’s die hier worden gevonden, zijn afkomstig van de Åland‑eilanden, een archipel met duizenden eilanden waarvan de rotsbodem voor een belangrijk deel uit rapakivigraniet bestaat. In het Ålandgebied beslaat dat gesteente ruim vierduizend vierkante kilometer, maar het is zeker niet het grootste rapakivivoorkomen in Zweden en Finland.

Wat is Viborgiet voor gesteente?

Een veelgestelde vraag is wat Viborgiet precies is en hoe dat zich verhoudt tot Alandrapakivi. Viborgiet is een opvallend granietisch stollingsgesteente dat op enkele kilometers diepte in de aardkorst is ontstaan. Het is grofkorrelig, met verspreid in het gesteente centimeters grote, ronde kristallen van veldspaat. Viborgiet geldt als het belangrijkste lid van de rapakivi‑familie en wordt door veel geologen gezien als dé rapakivi in zijn meest kenmerkende vorm.

Het gesteente heeft een roodachtige tot bruinrode kleur en bestaat uit veel kaliveldspaat, plagioklaas en kwarts met daartussen donkere vlekjes van biotiet en hoornblende. Het meest in het oog springende kenmerk zijn de grote, ronde eerstelingkristallen van veldspaat, omgeven door een dikke, wit verwerende ring van plagioklaas. Daardoor is Viborgiet een ‘ringengraniet’ pur sang, vergelijkbaar met Alandrapakivi.

Die ronde veldspaatkristallen – in de geologie ovoïden genoemd, naar het Griekse woord ‘ovos’ voor ei – liggen verspreid in een grofkorrelige grondmassa van kaliveldspaat, kwarts, plagioklaas en donkere mineralen. Aan de buitenkant van zwerfstenen tekenen de ovoïden zich af als ronde vlekken van kaliveldspaat met een witte ring. Ze kunnen een diameter van tien centimeter of meer bereiken, al ligt de gemiddelde grootte tussen de twee en vier centimeter. Opmerkelijk is dat ze vaak kleine insluitsels bevatten van zwarte biotiet, hoornblende en kwarts, soms gerangschikt in concentrische zones. Die structuur vertelt veel over de manier waarop deze kogelronde kristallen zich ooit hebben ontwikkeld.

Hoe zit het dan met Alandrapakivi?

In de gesteentekunde wordt de naam Viborgiet gebruikt voor rapakivi‑granieten waarin de ovoïden zijn omgeven door een mantel van plagioklaas. Dat verschijnsel zien we ook bij Alandrapakivi: ronde veldspaatballen met een witte rand, waardoor verzamelaars ze graag ‘ringetjesgraniet’ noemen. Alandrapakivi komt in het Hondsruggebied zeer veel meer voor dan Viborgiet, maar de twee zijn niet zomaar uitwisselbaar. De ovoïden in Alandrapakivi zijn kleiner, meestal één tot twee centimeter, en de grondmassa waarin ze lijken te zweven is fijner van structuur. Onder de loep blijkt die grondmassa een innige grafische vergroeiing van kaliveldspaat en kwarts te zijn, een subtiel type schriftgraniet dat Viborgiet juist mist.

Hoewel wij deze zwerfsteensoort Alandrapakivi noemen, luidt de officiële naam anders. In de geologie geldt dat alle rapakivi‑granieten met plagioklaas-ommantelde ovoïden Viborgiet worden genoemd, ongeacht hun grootte. Dat wij toch vasthouden aan de naam Alandrapakivi, komt doordat het voor ons een gidsgesteente is: het verwijst naar de Åland‑eilanden in Zuidwest‑Finland, het gebied waar deze stenen vandaan komen. Tegelijk gebruiken we de naam Viborgiet voor rapakivigranieten met opvallend grote, geringde ovoïden die verspreid voorkomen in een grofkorrelige, niet‑grafisch vergroeide grondmassa van kaliveldspaat, plagioklaas, kwarts en donkere mineralen.

Juist die plagioklaasmantel rond de veldspaat onderscheidt Viborgiet en Alandrapakivi van hun naaste verwant Pyterliet. In Pyterliet komen wel ronde en ook rechthoekige eerstelingkristallen van kaliveldspaat voor, maar ontbreekt de plagioklaasmantel volledig. Pyterliet is bovendien kwartsrijker en bevat minder plagioklaas en donkere mineralen; hoornblende ontbreekt vaak zelfs helemaal. In veel typen Pyterliet zijn de kwartskristallen kransvormig rond de grotere veldspaten gegroepeerd. Opvallend is dat Pyterliet en Viborgiet naadloos in elkaar overgaan. Dat wijst erop dat beide gesteenten uit hetzelfde magmasysteem zijn gekristalliseerd, onder licht verschillende omstandigheden.

Viborgiet uit Viborg in Oost-Finland.

Viborgiet ontleent zijn naam aan de stad Viborg, het huidige Russische Vyborg, vlak bij de grens met Finland. De geoloog Wahl introduceerde de naam in 1925. De typelocatie is het grote Viborg‑massief, een uitgestrekt rapakivivoorkomen dat ongeveer achttienduizend vierkante kilometer beslaat. Ruim twaalfduizend daarvan liggen in zuidoost Finland, de rest in Rusland. Het Viborg‑massief is het oudste en grootste van de vier grote rapakivi‑gebieden in Finland; de andere zijn Åland, Laitila en Vehmaa. Radiometrische dateringen plaatsen de vorming van het gesteente tussen 1646 en 1627 miljoen jaar geleden, in het Midden‑Proterozoïcum, een tijd waarin rapakivi‑granieten wereldwijd veelvuldig ontstonden.

Het taaivloeibare magma waaruit het Viborg‑massief kristalliseerde, drong oudere gesteenten binnen. Dat zijn 1900 tot 1830 miljoen jaar oude, gedeformeerde en gemetamorfoseerde grondgebergte gesteenten zoals: migmatieten, glimmergneizen, amfibolieten, kwarts‑veldspaat‑gneizen, maar ook gabbro’s, granodiorieten en microklien‑granieten. Binnen dit enorme rapakivigebied is Viborgiet veruit het meest voorkomende gesteente. Het bedekt naar schatting tachtig procent van het totale oppervlak. De overige rapakivi‑varianten – zoals Pyterliet, porfierische rapakivi‑graniet, gelijkkorrelige rapakivi‑graniet, porfierapliet en aplitische rapakivi‑graniet – komen vooral als kleinere magmatische lichamen  binnen het grotere rapakivimassief voor.

Sinds de jaren zeventig wordt Viborgiet in zuidoost‑Finland op grote schaal gewonnen als natuursteen. Vooral rond Ylämaa liggen grote groeven waar het gesteente in blokken wordt gebroken, gezaagd en gepolijst. Onder de commerciële naam Baltic Brown vindt het zijn weg naar gevels, grafmonumenten, aanrechten en andere toepassingen. Het gebruik van Viborgiet gaat echter veel verder terug. Al aan het einde van de achttiende eeuw werden grote hoeveelheden steen uit het Viborg‑gebied naar Sint‑Petersburg vervoerd, waar het werd ingezet bij de bouw van de nieuwe Russische hoofdstad.

Hoe ontstonden Viborgiet en Alandrapakivi en hun varianten?

Rapakivi’s, en daarmee ook Viborgiet, vormen in de petrologie een bijzondere groep gesteenten. Ze zijn ontstaan buiten de invloed van gebergtevormende processen en hebben daardoor een eigen karakter. Zo heet het dat deformsatieverschijnselen in rapakivi’s niet voorkomen. In een later verhaal kom ik daar op terug, want deze bestaan echt wel. Het Finse woord rapakivi betekent letterlijk ‘kruimelige’ of ‘brokkelige steen’. Dat verwijst naar het verschijnsel dat sommige rapakivigranieten uiteenvallen tot gruis, zonder dat er sprake is van echte chemische verwering waarbij mineralen oplossen. Tegelijk bestaan er talloze varianten, zoals Viborgiet en Pyterliet, die juist steenhard en bijzonder duurzaam zijn. Juist daarom zijn ze als bouwsteen zo gewild.

Rapakivi‑granieten kristalliseerden uit magma op enkele kilometers diepte in de aardkorst. Dat magma ontstond echter elders. Het had een silicarijke samenstelling en is waarschijnlijk gevormd door opsmelting van oudere korstgesteenten in de onderste regionen van de aardkorst. Die opsmelting werd veroorzaakt door de opeenhoping van grote hoeveelheden basaltisch magma in de bovenmantel. Door rek in zowel aardkorst als de bovenste mantel begon peridotiet door drukvermindering selectief te smelten. Het basaltische magma dar daarbij ontstond verzamelde zich vervolgens aan de onderzijde van de aardkorst, een proces dat bekendstaat als underplating. Door de hoge temperatuur begonnen de onderste aardkorstgesteenten op te smelten. Het hete, vloeibare basaltmagma bewoog zich samen met magma dat uit opgesmolten korstgesteenten was ontstaan langzaam in de bovenliggende aardkorst omhoog. Op een diepte van ongeveer vijf kilometer vormden zich hieruit grote intrusielichamen. Dit verklaart waarom rapakivigesteenten in Zweden en Finland vaak vergezeld gaan van ijzer‑ en magnesiumrijke gesteenten zoals leucogabbro en anorthosiet. Het gezamenlijke optreden hiervan wordt bimodaal magmatisme genoemd.

De typische rapakivi‑structuur met grote, ronde kaliveldspaat‑ovoïden en hun plagioklaasmantel ontstond tijdens een complex kristallisatieproces waarin temperatuur, druk en magmasamenstelling voortdurend veranderden. De ovoïden groeiden vermoedelijk in een taaivloeibaar magma waarin de stroming gunstig was. De gevormde kaliveldspaatkristallen werden door die stroming aangetast: vooral hoeken en randen losten op, waardoor de kristallen hun kogel‑ of eironde vorm kregen. Later vormde zich, onder specifieke chemische omstandigheden, een mantel van plagioklaas rond de veldspaatkernen. Dat juist de ovoïden zonder plagioklaasmantel vaak de grootste afmetingen bereiken, wijst erop dat de mantelvorming een latere fase in de kristallisatiegeschiedenis was. De groei van de kaliveldspaatkernen werd toen vertraagd of zelfs beëindigd.

Alandrapakivi is ook een Viborgiet

Buiten het eigenlijke Viborg-gebied komt viborgiet in veel mindere mate voor. Het schijnt dat de rapakivigranieten met ovoïden met een plagioklaasmantel voorbehouden zijn aan de grotere rapakivimassieven. Op de Åland-eilanden, is de rapakivi-graniet hoofdzakelijk als een kleinkorreliger type viborgiet ontwikkeld, die onder zwerfsteenliefhebbers bekend staat als Ålandrapakivi.  In Alandrapakivi zijn de ovoïden veel kleiner, meestal kleiner dan twee centimeter. Voor zover bekend komen grootkorrelige viborgieten op Aland niet voor. Ook in de overige rapakivi-gebieden in Finland, Zweden, de Botnische Golf en de noordelijke Oostzee komen grootkorrelige Viborgieten nauwelijks voor. Van Rödö, halverwege de Botnische Golf, zijn rapakivi’s bekend met ronde ovoïden die gedeeltelijk en vaak onduidelijk door plagioklaas zijn omgeven, maar echte viborgieten zijn daar zeldzaam. Op de bodem van de noordoostelijke Oostzee, tussen Åland en Estland, ligt het grote Noord-Baltische rapakivi-massief dat pas betrekkelijk recent ontdekt is en volledig onder water ligt, zodat er geen directe gesteentemonsters van genomen kunnen worden.

Buiten het eigenlijke Viborg‑gebied komt Viborgiet slechts in geringe mate voor. Het lijkt erop dat rapakivigranieten met ovoïden die door een plagioklaasmantel zijn omgeven vooral zijn voorbehouden aan de grote rapakivi‑massieven. Op de Åland‑eilanden is de rapakivi‑graniet ontwikkeld als een kleinkorrelig type Viborgiet, onder zwerfsteenliefhebbers bekend als Åland‑rapakivi.

Ook in de overige rapakivi‑gebieden van Finland, Zweden, de Botnische Golf en de noordelijke Oostzee zijn grootkorrelige Viborgieten uiterst schaars. Van Rödö, halverwege de Botnische Golf, zijn rapakivi’s bekend met ronde ovoïden die gedeeltelijk en vaak onduidelijk door plagioklaas zijn omgeven, maar echte Viborgieten zijn daar zeldzaam.

Op de bodem van de noordoostelijke Oostzee, tussen Åland en Estland, ligt een groot Noord‑Baltisch rapakivi‑massief dat pas betrekkelijk recent is ontdekt. Het ligt volledig onder water, waardoor er geen directe gesteentemonsters kunnen worden genomen. Uit (zwerfsteen)onderzoek blijkt echter dat enkele karakteristieke zwerfsteensoorten – zoals Rode Oostzee‑porfier, porfierische hoornblende‑rapakivi en mogelijk ook bruine Baltische kwartsporfier – van dit massief afkomstig moeten zijn. Gezien het zeer geringe aantal vondsten lijkt het aannemelijk dat ook de grootkorrelige Viborgieten uit dit Noord‑Baltische rapakivi‑gebied stammen.

Zwerfstenen van Viborgiet in het Hondsruggebied.

Viborgieten zijn als zwerfsteen in Nederland uitzonderlijk zeldzaam. Voor zover bekend zijn er slechts drie vondsten gedaan, alle afkomstig uit de oost‑Baltische keileem van het Hondsruggebied. De grootste, een circa veertig centimeter grote zwerfsteen van grofkorrelige Viborgiet werd ooit gevonden in de voormalige zandgroeve van de firma De Boer in Emmerschans. De kei is destijds in stukken geslagen om een vers breukvlak te verkrijgen en verdeeld onder enkele zwerfsteenliefhebbers.

Een paar jaar geleden trof ik tijdens de inventarisatie van grote zwerfstenen op het Hortusterrein in Haren (Gr.) opnieuw een fors exemplaar aan. De steen is aan één zijde vlak gebeiteld, vermoedelijk met het doel hem als bouwsteen te gebruiken. Die bewerking zou in de middeleeuwen kunnen hebben plaatsgevonden. De Viborgiet van Haren staat tegenwoordig opgesteld in het bezoekerscentrum van de Hortus.

Het derde exemplaar werd gevonden door wijlen G. Loman uit Schoonoord. Hij vond de steen op een akker in Eeserveen. Dit is de kleinste van de drie, ongeveer tien centimeter groot.

Daarnaast zijn in 2018 bij de inventarisatie van dijkstenen langs de Markermeerdijk – de voormalige Zuiderzeedijk – meerdere Viborgieten en Pyterlieten aangetroffen. De geringe verweringsgraad en de combinatie met Ordovicische kalkstenen wijzen erop dat deze stenen waarschijnlijk per schip uit Estland zijn aangevoerd. Ze behoren dus niet tot de zwerfstenen die in de achttiende en negentiende eeuw vanuit Drenthe naar de Zuiderzeedijk zijn gebracht.

Zo vormt Viborgiet een stille boodschap in steen, afkomstig uit een oeroude magmakamer diep onder het Baltisch Schild. Ruim anderhalf miljard jaar lang lag het gesteente verborgen, tot erosie en gletsjerijs het uiteindelijk aan het licht brachten. Als zwerfsteen is Viborgiet in Noord‑Nederland een zeldzame en bijna onvindbare verschijning. Blijven zoeken dus…