Helleflinten - Harry Huisman

Helleflint is bij zwerfsteenliefhebbers een bekende naam. In sommige delen van Noord- en Midden-Nederland komen zwerfstenen ervan algemeen voor. Helleflint is een bikkelhard, dicht gesteente dat bij het doorslaan aan vuursteen doet denken. Wat is helleflint eigenlijk voor gesteente? 

Hoewel het doorgaans niet die indruk maakt, is helleflint een metamorf gesteente. Het is zeer variabel gestreept, geplooid, gevlekt, geband en heeft vaak een porfierisch uiterlijk. Daarnaast komen homogene, eenkleurige typen voor. Kortom, het valt niet mee om twee gelijke helleflinten te vinden. De naam komt van het Zweedse ‘hälleflinta‘, dat rotsvuursteen betekent. We hebben de naam te danken aan Zweedse mijnwerkers die het harde gesteente vaak in de buurt van ertsvoorkomens tegen kwamen. Helleflint komt op verschillende plaatsen in Zweden en Finland voor, maar het merendeel van onze zwerfstenen komt uit Zuid-Zweden. In de Zuid-Zweedse provincie Småland is het gesteente sterk verbreid.

Bikkelhard en splinterig

Dat is helleflint zeker. Deze eigenschappen dankt het voor een belangrijk deel aan zijn dichte structuur en het hoge percentage kwarts. Sommige helleflinten gedragen zich bij het doorslaan min of meer als vuursteen, onder de hamer breekt het gesteente schelpachtig of is ronduit splinterig. De afgeslagen scherven hebben messcherpe snijranden. Het breukvlak van dichte soorten helleflint glanst enigszins spekachtig, soms toont het meer een zeer fijne korrelige structuur die veel weg heeft van borstplaat.

Al deze kenmerken maken het begrijpelijk dat helleflint in de prehistorie gebruikt werd als grondstof om werktuigen van te maken. Wie dat al heel vroeg deden waren Neanderthalers. In Drenthe en Overijssel heeft men op een aantal plaatsen werktuigen van helleflint gevonden, die door Neanderthalers moeten zijn gemaakt. Mogelijk diende het gesteente als alternatief voor vuursteen. In de provincie Drenthe zijn op een locatie ten noorden van Assen talrijke afslagen en werktuigen van helleflint gevonden, naast vuistbijlen van vuursteen. Aangezien helleflint moeilijker te bewerken is dan vuursteen, suggereert het gebruik ervan een specifiek doel, waarvoor vuursteen wellicht minder geschikt was?

Helleflint wordt vaak in één adem genoemd met leptiet, een gesteente dat als zwerfsteen evenmin zeldzaam is. Beide gesteenten, helleflint en leptiet, zijn in het verleden qua begrip en definitie door geologen en petrologen wisselend beoordeeld. Tegenwoordig hanteert men de korrelgroote als voornaamste criterium. Helleflint is voor het oog dicht met een korreling tussen 0,03 en 0,05mm. Leptiet is iets korreliger. De korreling is met het blote oog zichtbaar. Leptiet lijkt nog het meest op een zeer fijnkorrelige gneis. Beide gesteenten bestaan voor een belangrijk deel uit kwarts.

Helleflinten zijn ontstaan uit gesteenten van vulkanische en sedimentaire oorsprong. Onder noordelijke zwerfstenen zijn helleflinten met een vulkanisch verleden in de meerderheid. We herkennen er sterk omgezette tuffen en ignimbrieten in, naast kwarts- graniet- en syenietporfieren. Ook porfirieten, perlieten en sferoliet-porfieren zijn er onder vertegenwoordigd. Hoewel het uitgangsmateriaal vooral vulkanisch is, bepalen structuur en samenstelling van het oorspronkelijke gesteente in hoge mate het uiterlijk van helleflint. Dit verklaart mede de grote variatie van het gesteente, een beeld dat we herkennen in de zwerfsteen-helleflinten. Soms is een meer of minder goed zichtbare gestreeptheid ofwel schistositeit zichtbaar, die scheef op de oorspronkelijke gelaagdheid van het gesteente kan staan en deze onder een hoek kruist. Indien eerstelingen aanwezig zijn, dan zijn deze veelal parallel aan de schistositeit gerangschikt en vaak enigszins vervormd.

Tussen zwerfstenen vinden we typen die niet direct als helleflint herkend worden, maar het in feite wel zijn. Er schuilen zelfs bekende gidsgesteenten onder. Dit laatste is het geval met sommige Småland-porfieren. Deze dichte, porfierische gesteenten hebben het uiterlijk van normale vulkanieten, maar hebben in meerdere of mindere mate metamorfose ondergaan.

Veel helleflinten, zo niet de meeste, bezitten een fluïdale structuur, m.a.w. ze zijn duidelijk gestreept. Verder bevatten de meeste een wisselend aantal ‘pitjes’ die toebehoren aan kleine of iets grotere eerstelingen van kaliveldspaat. Deze ‘gelaagde’ typen laten weinig twijfel bestaan over hun oorsprong als ignimbriet.

Wat zijn ignimbrieten?

Ignimbrieten ontstaan uit het afgezette losse materiaal van pyroklastische stromen, ofwel gloedwolken. Het materiaal in gloedwolken bestaat uit een gloeiend heet mengsel van gas, kleine magmadruppeltjes, glasfragmenten en versplinterde veldspaatkristallen, aangevuld met brokjes puimsteen en uit de kraterwand losgerukte gesteentefragmenten. Dit alles beweegt met grote snelheid, als was het een vloeistof, langs de vulkaanhellingen naar beneden en kan in korte tijd een enorm oppervlak begraven onder een zeer dikke laag vulkanisch materiaal. Het gesteente heeft na afzetting een zeer hoge temperatuur, vaak meer dan 600 graden. Door het gewicht worden de onderste lagen samengedrukt, waarbij de losse componenten door de intense hitte met elkaar versinteren tot een keihard, dicht gesteente. Ignimbrieten hebben vaak een karakteristieke structuur van korte of iets langere, licht golvende strepen en lijntjes. Deze noemt men fiamme (=vlammen). Het zijn de doorsneden van platgedrukte stukjes puimsteen die ruimtelijk gezien de vorm van onregelmatige pannenkoekjes hebben gekregen.

De enigszins golvend verlopende strepen in helleflint zijn de overblijfselen van de oorspronkelijke fiamme. Ze zijn doorgaans 1 tot 2 mm dik met een lengte die varieert van enkele centimeters tot meer dan een decimeter. In sommige gevallen zijn dergelijke helleflinten moeilijk van ignimbrieten te onderscheiden. Wel heeft helleflint door metamorfe veranderingen een grotere hardheid en dichtheid gekregen dan het gesteente waaruit ze zijn ontstaan. Ook hebben zwerfstenen van helleflint in tegenstelling tot ignimbriet vaak een hoekige vorm. De stenen zijn door hun hardheid tijdens het ijstransport weinig of niet afgerond. Vaak is aan helleflinten nog het oorspronkelijke rotsfragment te herkennen dat door het ijs uit het rotsondergrond in Zuid-Zweden is losgebroken.

De grote hardheid en het vooral het hoge kwartsgehalte is de oorzaak dat veel zwerfstenen een zeer dunne verweringskorst bezitten. Deze kleurt de stenen aan de buitenzijde grijs, grijsgeel, geelbruin, geelwit tot wit. In zandige, sterk doorlatende bodems zijn sommige helleflint-typen ‘tot op het bot’ verweerd, waarbij het steenoppervlak poederig afgeeft.

Herkomst

Helleflinten bezitten vooral in Zweden een grote verbreiding. Småland, West-Berglagen, Dalarne en Uppland zijn wel de belangrijkste voorkomens. Ook zijn ze bekend uit Zuid-Finland. Maar evenmin als de uitgestrekte voorkomens in het Noordzweedse Skellefteafeld  komen die gebieden voor de herkomst van onze zwerfstenen niet of nauwelijks in aanmerking. Hetzelfde geldt overigens voor de helleflinten en leptieten uit Telemarken in Zuid-Noorwegen.

Ondanks vele pogingen zijn de makkelijk herkenbare zwarte, bruine, rode en soms ook groene zwerfsteen-helleflinten niet met zekerheid tot een bepaald herkomstgebied te herleiden. Het metamorfe karakter en de talloze voorkomens ervan in Zweden zijn daar debet aan. Als gidsgesteente is helleflint dus niet geschikt. Desondanks valt bij zwerfsteeninventarisaties vaak wel iets te zeggen over de vermoedelijke herkomst.

In Oostbaltische zwerfsteengezelschappen die, zoals bekend, rijk zijn aan roodachtige rapakivi-granieten, zijn helleflinten zeer weinig vertegenwoordigd. In Oost-Drenthe, op de zand- en keileemruggen van het Hondsrugcomplex, zal men ze daarom weinig aantreffen. Veel talrijker komen ze voor westelijk van de lijn Norg-Assen-Smilde in Drenthe. Zwerfsteentellingen maken duidelijk dat daar een Westbaltisch zwerfsteengezelschap voorkomt. Het merendeel van de getelde gidsgesteenten is afkomstig uit Midden- en Zuid-Zweden. In het overgangsgebied, zoals op het Hoge Veld en Donderboerkamp tussen Norg en Donderen en rondom Norg zelf komen Oost- en Westbaltische zwerfsteengezelschappen gemengd voor. Bij Zeijen, Peest, het Hoge veld en Donderboerkamp komen helleflinten plaatselijk op de akkers talrijk voor.

Met enig voorbehoud kan gesteld worden dat de meeste porfierische helleflinten op die laatstgenoemde locaties, afkomstig zijn uit de provincie Småland in Zuid-Zweden. Het overige sortiment gidsgesteenten, w.o. talrijke Småland-granieten en Vroeg-Cambrische zandstenen met levenssporen wijst in die richting. De zeldzamere, dichte,  op vuursteen gelijkende helleflinten met een grijsblauwe, bruine, zwarte of (oranje)rode kleur komen hoogstwaarschijnlijk uit iets noordelijker gelegen gebieden van Uppland en West-Bergslagen. Deze typen zijn op het breukvlak aan de randen doorschijnend. Die uit Småland zijn dat vrijwel niet.

Welke typen

Bezien we het totaalbeeld dan kunnen we onder onze zwerfstenen van helleflint een aantal typen onderscheiden.

Porfirische helleflint

Het meest algemeen zijn helleflinten met een parallelle, porfierische structuur. De stenen maken een duidelijke gestreepte indruk doordat de samenstellende mineralen door metamorfose in meerdere of mindere mate parallel ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt. Hierbij zijn de oorspronkelijke eerstelingen van kwarts en veldspaat – hoewel vaak gebroken en ten dele platgedrukt – nog goed herkenbaar. Op het breukvlak zijn deze porfierische typen splinterig en vormen ze fragmenten met scherpe randen. De kleur van de stenen varieert sterk: grijs, bruin, geelbruin, geelwit, geelachtig-groen tot bruinrood.

Ignimbritische helleflint

Dit zijn helleflinten die een structuur bezitten die duidelijk maakt dat ze uit ignimbrieten zijn ontstaan. Zwerfstenen van dit type tonen een uitgesproken ‘gelaagde’ structuur als gevolg van de sterk platgedrukte en uitgewalste overblijfselen van fiammes. Ze vormen parallel georiënteerde, donkerder gekleurde strepen en lijntjes in het gesteente tussen en naast de veldspaatjes en kwartsjes. Vaak zijn parallel aan de fiamme dunne of iets dikkere strepen en bandjes van kwarts aanwezig. Deze verlopen parallel aan de fiamme.

Tuf-helleflint

Deze typen ontstonden uit (sterk) gelaagde afzettingen van vulkanische as. Vaak tonen zwerfstenen van dit type, afhankelijk van verschillen in korrelgrootte en samenstelling, een gebande structuur. Dit laatste is een relict van de oorspronkelijke gelaagdheid van de tufafzettingen. Ook vinden we typen waarbij de laagjes door druk vervormd zijn tot golfachtige strepen en banen. Hier en daar zijn uitgewalste en/of oogvormige insluitsels aanwezig van losse steenfragmenten.

Dichte helleflint

Hieronder vallen helleflinten die zeer homogeen, dicht en eenkleurig zijn: zwart, rood, oranje, bruin. Op het breukvlak tonen ze een zwakke spekachtige glans, bij sommige typen herinnert het verse breukvlak aan dat van borstplaat.

Geplooide helleflint

Behalve door druk en een verhoogde temperatuur was helleflint in het gebergte soms ook onderworpen aan dynamische deformatie. Als gevolg hiervan is het fijnkorrelige, dichte gesteente wisselend intensief geplooid. Deze plooiingsstructuren zijn ook in zwerfstenen gevonden. Vaak zijn de plooiingsdetails door verwering aan de buitenzijde van zwerfstenen prachtig zichtbaar.

Streperige helleflint

Onder de helleflinten komen typen voor die een opvallende gestreeptheid tonen of opgebouwd lijken uit een groot aantal wisselend gekleurde, parallelle banden en bandjes. De banden tekenen zich duidelijk tegen elkaar af of gaan meer diffuus in elkaar over. Speciaal de streperige helleflint van Dannemora geldt als een gidsgesteente, maar die status blijft discutabel. Vermoedelijk zijn deze typen ook ontstaan uit vulkanische tuffen.

Streperige helleflint van Dannemora – Dannemora, Dalarne, Zweden

Harry Huisman, 2019