Ignimbritoïde kwartsporfier van Aland - Harry Huisman
Aland-kwartsporfier is een bekend gidsgesteente dat in Noord-Nederland met name in Oostbaltische zwerfsteengezelschappen algemeen te vinden is. Zwerfstenen ervan zijn doorgaans roodachtig van kleur met als meest in het oog vallend kenmerk de talloze ronde donkere eerstelingen van kwarts. Dit maakt dit zwerfsteentype tot een van de makkelijkst te herkennen gidsgesteenten. Aland-kwartsporfier is afkomstig van de Aland-eilanden tussen Zuidwest-Finland en de Zweedse kust benoorden Stockholm.
Aland-kwartsporfier, Zwerfsteen Emmerschans (Dr.).
Opvallend aan dit veel voorkomende zwerfsteentype zijn de talrijke rondachtige, donkere kwarts-eerstelingen. Ze verlenen het gidsgesteente een duidelijk porfierisch karakter.
Aland-granietporfier, Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.).
Aland-granietporfier bezit behalve een ietwat grovere grondmassa duidelijk grotere eerstelingen. Vooral de veldspaten vallen hierbij op. In het vaste gesteente op Aland gaan beide porfiersoorten geleidelijk in elkaar over of wisselen met elkaar af.
Aland-kwartsporfier is een lid van de bekende rapakivifamilie. Rapakivi’s zijn gesteenten met een voornamelijk granietische samenstelling. Aland-kwartsporfier beantwoordt hieraan, zij het dat het geen graniet is maar door zijn typische structuur beschouwd wordt als de vulkanische variant ervan. Of het inderdaad een vulkanisch gesteente betreft is allerminst zeker. Qua uiterlijk beantwoordt het gesteente aan de kenmerken van een vulkaniet: het is porfierisch met een groot, zij het wisselend, aantal eerstelingen van kwarts en veldspaat, die in een dichte tot zeer fijnkorrelige grondmassa zweven.
De kwartseerstelingen zijn rond tot ovaal en veelal donker van kleur. Opvallend is dat de kwartsen door magmatische oplossing (corrosie) zijn aangetast. Niet alleen de ronde vorm is daarvan het gevolg, ook zijn ze meestal radiaal gespleten. De scheurtjes en uithollingen in de kwartsen zijn met materiaal gevuld waar de grondmassa ook uit bestaat.
Kwartseerstelingen in Aland-kwartsporfier, Zwerfsteen van Gieten (Dr.).
Zowel de veldspaat- als de kwartseerstelingen tonen duidelijke corrosieverschijnselen. De oorspronkelijk dihexaëdrische (dubbelpyramidale) kwartsen zijn door magmatische oplossing rondachtig geworden. Vaak zijn ze radiaal gespleten met kleine uithollingen, die gevuld zijn met roodachtige veldspaatmassa.
Kwartseersteling in Aland-kwartsporfier, Zwerfsteen van Roodkerk (Fr.)
De rondachtige kwartseersteling is geheel gespleten. Rond de omtrek zijn kleine uithollingen zichtbaar. Spleet en uithollingen zijn met rode veldspaatmassa gevuld. Boven de kwarts is een kaliveldspaateersteling zichtbaar die voor een groot gedeelte ook gecorrodeerd is.
Op het kleine eiland Blaklobben is een porfiertype ontsloten dat gezien wordt als de ignimbritoide variëteit van Aland-kwartsporfier. Het vormt een bijzonder klein voorkomen van niet meer dan ca. 20 x 100m. Het voornaamste gesteenten op het eiland zijn anorthosiet-gabbro en diabaas.
De kwartsporfier vormt een randcontact met deze gesteenten, de overgang ertussen is niet erg scherp. Op verschillende plaatsen is de porfier op een grillige wijze in de anorthosiet gabbro en diabaas gedrongen. Het gesteente is dadelijk te herkennen als Alandkwartsporfier, maar bevat daarbij talrijke onregelmatig gevormde banden, strepen en vegen die meestal iets lichter (meer roodachtig of bruin) gekleurd zijn. Op verweringsvlakken komen deze structuren door hun afwijkende kleur duidelijk naar voren. Dat maakt deze variëteit ook makkelijk herkenbaar. De banden en vegen lijken op zogenaamde fiamme.
Ignimbritoïde Aland-kwartsporfier,vast gesteente van Blaklobben, Aland, Finland.
Opvallend aan het gesteente zijn de lichtkleurige banden en strepen in het gesteente. Ze doen sterk denken aan fiamme in ignimbrieten.
Ignimbritoïde Aland-kwartsporfier (detail van foto hierboven).
Strijdig met de interpretatie volgens welke fiamme in het gesteente voorkomen zijn de grote aantallen eerstelingen van kwarts en veldspaat. Deze eerstelingen verschillen niet van die in de omgeving van de flamme. Dat maakt het bijzonder onwaarschijnlijk dat we hier met een ignimbrietisch gesteente te doen hebben.
Fiamme zijn meest dunne, puntig uitlopende doorsneden van platgedrukte puimsteenbrokjes die samen met een massa ander, meest fijnkorrelig vulkanisch materiaal bij zeer heftige vulkaanuitbarstingen door gloedwolken (pyroklastische stromen) worden afgezet. De hoge temperatuur van het afgezette materiaal maakt dat de puimsteenbrokjes plastisch vervormbaar zijn en door de druk van bovenliggende lagen tot kleine pannenkoekachtige vormen worden samengedrukt.
De structuur van ignimbrieten met fiamme is zeer karakteristiek. Bij geologisch oude ignimbrieten zijn de fiamme ontglaasd (puimsteen bestaat uit schuimig gesteenteglas) en gerekristalliseerd tot een fijnkorrelige massa die dikwijls een micrografische vergroeiing laat zien van kwarts en veldspaat (micropegmatiet). In geen geval komen in fiamme eerstelingen voor. Die kunnen wel in de grondmassa eromheen aanwezig zijn, en zijn dit ook vaak.
Dit is een variëteit van de dichte vorm van Rode Oostzeeporfier. De zwerfsteen bezit een zogenoemde eutaxietische structuur. De donkere, ietwat golvende strepen zijn fiamme. Ze zijn karakteristiek voor ignimbrieten.
De fiamme zijn ontstaan uit brokjes puimsteen die zich bevonden onder de enorme hoeveelheden gloeiend heet los vulkanisch materiaal die bij explosieve vulkaanuitbarstingen door zgn. gloedwolken (pyroklastische stromen) in de omgeving van de vulkaan werden afgezet. Door de hoge temperatuur en het gewicht van de bovenliggende gesteentemassa werden de meegevoerde plastische puimsteenbrokjes tot kleine pannenkoekjes samengedrukt. Hieruit ontstonden de fiamme.
Het glasachtige materiaal waaruit ze oorspronkelijk bestonden is in de loop van de tijd geheel ontglaasd. Door secundaire omzetting is hematiet gevormd, dat het gesteente en de fiamme rood heeft gekleurd.
Rode Oostzee-ignimbriet – Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.).
Ignimbritoïde Aland-kwartsporfier, vast gesteente van Blaklobben, Aland, Finland.
Ook in dit gesteentemonster zijn de eerstelingen gelijkmatig in het gesteente verdeeld. De lichtere tint van de “fiamme” maakt dat ze daarin duidelijker zichtbaar zijn.
Ignimbritoïde Aland-kwartsporfier, gepolijst oppervlak van gesteentemonster van Blaklobben.
Ondanks de eutaxietische structuur zijn de eerstelingen in het gesteente gelijkmatig verdeeld. Indien de onregelmatig golvende slierten echte fiamme zouden zijn dan is de aanwezigheid van talrijke eerstelingen van kwarts en kaliveldspaat niet te verklaren. Bovendien tonen ze geen spoor van deformatie.
Waarnemingen aan monsters van Blaklobben laten zien dat de fiamme zeer verschillend van lengte en van dikte zijn. Centimeters dikke bandvormige fiammestructuren wisselen lokaal af met typen waarin ze veel geringere afmetingen hebben. Het verloop ervan is enigszins onregelmatig golvend en ze zijn min of meer parallel aan elkaar gerangschikt. Er zijn echter onder zwerfstenen ook voorbeelden gevonden waarin de fiamme niet evenwijdig lopen, maar veeleer onregelmatige vlamachtige roodgekleurde vlekken en vegen vormen. Hoewel het verleidelijk is om dit type kwartsporfier vanwege zijn opvallende structuur als een ignimbriet te beschouwen, is de aanwezigheid van eerstelingen in de fiamme in strijd met een dergelijke interpretatie.
Op foto’s van Blaklobben is duidelijk te zien dat vorm en aantal eerstelingen in de grondmassa niet afwijken van die in de fiamme. Ook tonen de eerstelingen in de fiamme geen thermische deformatie. Ze zouden bij het ontstaan van het gesteente tijdens het samendrukken van de puimsteenbrokken tot fiamme op zijn minst enigszins gedeformeerd moeten zijn. Dit is echter niet het geval. De eerstelingen onderscheiden zich in niets van die in de grondmassa. Bij sommige zwerfstenen van ignimbritoide Alandkwartsporfier is vast te stellen dat de kleinere fiamme weinig eerstelingen bevatten of daar zelfs vrij van zijn. Wel zijn ze in de randgedeelten aanwezig, maar ook in die gevallen zijn ze niet gedeformeerd.
Wel of geen ignimbriet?
De voorkomens van Aland-kwartsporfier op Aland en het feit dat deze op een aantal plaatsen onmerkbaar overgaan in de iets grovere Aland-granietporfier of daar in het terrein mee afwisselen, maken het moeilijk om dit porfiergesteente als een vulkaniet te beschouwen. Veel waarschijnlijker is dat deze gesteenten een randfacies vormen van de gewone rapakivi en onderaards zijn ontstaan.
Bij het opstijgen in de aardkorst van het deels al gekristalliseerde rapakivimagma zullen de randgedeelten door contact met het relatief koude nevengesteente versneld zijn afgekoeld en vast geworden. Daardoor ontstond een type gesteente dat de kenmerken vertoont van een vulkaniet. Dit is de Alandkwartsporfier zoals wij die kennen. Hoe vervolgens de banden en vegen in de porfier van Blaklobben geinterpreteerd dienen te worden? Deze kunnen het gevolg zijn van magmatische vloeiing van het rapakivimagma. Er ontstaat dan een evenwijdige vloeigelaagdheid. Het is bekend dat silicarijke magma’s erg visceus zijn. Bij vulkanische uitbarstingen treedt het zure magma nauwelijks of niet als lava uit de kratermond.
Dikwijls blijft de kristalbrij in de kratermond steken of vormt een langzaam groeiende stuwkoepel van vast gesteente. Op een dergelijke manier gevormde rhyolieten – kwartsporfier is in dit geval de geologisch oude vorm daarvan – tonen dikwijls een fraaie parallelle vloeistructuur. Vermoedelijk is in de Alandkwartsporfier van Blaklobben een vergelijkbare vloeistructuur ontstaan, parallel aan de bewegingsrichting van het magma en wellicht parallel aan het contact met het nevengesteente.
Ignimbritoide Alandkwartsporfier. Zwerfsteen van Mommark, (Den.).
De eutaxietische struktuur van het gesteente doet aan een ignimbriet denken. De gestreeptheid is net als in de voorgaande typen, waarschijnlijk veroorzaakt door magmatische vloeiiing.
Ignimbritoide Alandkwartsporfier. Detail van foto hierboven.
Opvallend in het gesteente is het onregelmatig slingerende verloop van de pseudo-fiamme.
Omdat de fiamme in kleur afwijken, kan een andere oorzaak mede een rol gespeeld hebben.
Het is bekend dat de rapakivigesteenten een overmaat aan zeer fijn verdeeld ijzer bevatten. Dit veroorzaakt de overwegend rode kleur van het gesteente. De aanwezigheid van lichter getinte banden, strepen en vegen wordt misschien mede veroorzaakt door variaties in het ijzergehalte in combinatie met oorspronkelijk aanwezige inhomogeniteiten van het gesteente.Wellicht dat slijpplaatjesonderzoek een beter licht op deze kwestie kan werpen. Eventuele glasbestanddelen zullen in het gesteente niet meer worden aangetroffen. Daarvoor is het te oud.
Harry Huisman, 2015
