Kennisbank

Begin en einde van steen

AfbeeldingLava stroom van de vulkaan Kilauea op Hawaii. Foto: Hawaii Volcano Observatory

Als gesteente een vaste vorm aanneemt, heet het stollingsgesteente. Dat kan ontstaan in de aarde, maar ook door vulkanisme op de aarde. De aarde verandert voortdurend van binnen en van buiten. Binnen in de aarde zorgen de hoge druk en temperatuur ervoor dat gesteenten steeds andere vormen krijgen. Ook op het aardoppervlak blijft de vorm van gesteente veranderen. De hitte van de zon, de vorst, stromend water, bewegend ijs en de wind zorgen ervoor dat gesteenten afbreken en naar andere plekken worden vervoerd. Rots wordt kiezel; kiezel wordt zand en nog kleinere korrels noemen we klei. Als de brokken, schilfers en korrels tot stilstand zijn gekomen vormen ze lagen. Sedimentatie noemen we dat.

Op grote diepte gestold
Een stuk graniet is opgebouwd uit kristallen. Graniet is diep in de aarde en onder grote druk ontstaan door langzame stolling. Dit stollingsgesteente bestaat uit een mengsel van mineralen. We kunnen er grijze, glasachtige kwartskristallen in aantreffen, evenals roze en grijswitte veldspaten. Dit zijn de meest voorkomende mineralen in de aardkorst. Daarnaast zitten in graniet ook vaak kleine, glimmende bladvormige mica’s, biotiet of muscoviet.

Verse aardkorst midden in de oceaan
In het midden van de oceanen splijt de aarde open. De breuklijnen, waar de aardplaten van elkaar af bewegen, heet de Mid-Oceanische Rug. Hier stolt de uitgevloeide lava, dat uit de diepte opwelt, tot zware olivijnrijke gesteenten. Basalt is zo’n gesteente. Op grotere diepte stolt magma tot gabbros. Omdat het magma binnen in de aardkorst veel langzamer afkoelt dan aan de oppervlakte, krijgen de kristallen in een gabbro de tijd om flinke afmetingen aan te nemen. De kristallen van mineralen als pyroxeen, plagioklaas, veldspaat en soms olivijn en amfibool zijn in een gabbro met het blote oog te zien.

Afgekoelde lava
Vulkanen spuwen gesmolten gesteenten als lava uit. Als lava afkoelt, vormt het uitvloeiingsgesteenten. Zwaar, olivijnrijke lava noemen we basalt. Granitische lava heet rhyoliet of kwartsporfier. Een porfier is een verzamelnaam voor stollingsgesteenten met een ongelijkkorrelige textuur. Fenokristen zijn grotere kristallen. Ze bevinden zich in een fijnkorrelige grondmassa met kleinere kristallen van dezelfde chemische samenstelling. Kwartsporfieren bevatten fenokristen van kwarts. De grondmassa bestaat uit microscopisch kleine kristalletjes van kwarts, veldspaat en mica’s, net als graniet.

Van rots verweerd tot zand
Alle gesteenten verweren door het weer (temperatuur, regen en wind) en water tot kleinere stukken. De kleinste brokjes kennen we als zand, leem en klei; de grotere stukken als grind of blokken. Al deze materialen worden uiteindelijk door water, wind of ijs vervoerd en ergens anders neergelegd. Dat proces van neerleggen noemen we sedimentatie. Op talloze plaatsen zetten rivieren of de zee zand of klei af. Zo'n proces kan miljoenen jaren doorgaan, laag op laag op laag. Hier en daar eroderen lagen. Dan zijn er afgesneden lagen te zien. Wat verdwijnt wordt ergens anders neergelegd. Als zand in diepe aardlagen en onder hoge druk versteent, dan noemen we het resultaat natuurlijk zandsteen.

Zeebodem als begraafplaats
Koraaldiertjes bouwen koraalriffen langs de kusten van tropische zeeën. Deze riffen bestaan uit kalk. Stormen en vloedgolven slaan deze riffen kapot. In de zee dwarrelen ook voortdurend kleine kalkdeeltjes en skeletjes naar de bodem. Ook zeelelies, verwanten van de zeesterren, maar dan met een stengel en een soort ‘bloem’ van kalk aan de top en schelpfragmenten komen daar regelmatig terecht. Als de kalkmodder op de zeebodem versteent, ontstaan lagen kalksteen waarin veel brokstukjes koraal en fossieltjes zitten.

Extreme makeover
Onder invloed van hoge druk en temperatuur kunnen gesteenten totaal van aard veranderen. Mineralen passen zich aan of herschikken zich. Bestaande gesteenten kunnen een andere samenstelling krijgen en nieuwe mineralen kunnen gaan groeien. Als hun mineralogische samenstelling is veranderd, noemen we ze metamorfe gesteenten. Het woord metamorfose betekent verandering. Marmer bestaat bijna volledig uit gekristalliseerde calciet. De oorspronkelijke kalksteen of dolomiet is door grote druk en temperatuur veranderd. Fossielen zijn door dit proces van metamorfose onherkenbaar geworden.

Flink onder druk gezet
Gneis is ontstaan door een metamorfose van graniet of sedimentaire gesteenten. Er zijn gneissoorten waarin duidelijk te zien is dat de oorspronkelijke gesteenten flink zijn gekneed tijdens de vorming. Deze gesteenten vertonen lijnen en slierten en soms heel lang uitgerekte kristallen. Een mooi voorbeeld is de ogengneis. De witte ogen die erin zitten, zijn veldspaatkristallen die in diepe aardlagen in het gesteente zijn gedraaid en uit elkaar getrokken.

Foto links Lava stroom van de vulkaan Kilauea op Hawaii. Foto: Hawaii Volcano Observatory
Vakgebied
natuur
Trefwoorden
gesteenten