Of het aan de kleur, structuur of ontstaanswijze ligt, sommige zwerfsteensoorten liggen bij verzamelaars beter in de markt dan andere. Rode Oostzee-porfier is hiervan een voorbeeld . Zwerfstenen van dit gidsgesteente zijn in het Hondsruggebied niet zeldzaam.

Een eerste indruk

Rode Oostzee-porfier - Zwerfsteen van Borger (Dr.)

Buitenzijde van een door verwering enigszins gebleekt zwerfsteentype.

Rode Oostzee-porfier is van vulkanische oorsprong

Rode Oostzee-porfier is een vulkanisch gesteente van Precambrische ouderdom. Hij behoort tot de bekende rapakivi-familie en is tevens een makkelijk herkenbaar gidsgesteente. Rode Oostzee-porfier is een silicarijk gesteente. Het heeft de samenstelling van graniet. Je zou daarom kunnen zeggen dat deze porfier de vulkanische vorm is van rapakivigraniet, een (paleo)rhyoliet dus. De ouderdom wordt geschat op ca. 1.567 miljoen jaar.

De herkomst van Rode Oostzee-porfier ligt op de bodem van de noordoostelijke Oostzee, tussen Aland en Estland. In de Saale-ijstijd, ca. 150.000 jaar geleden, lag de vaste rots waar Rode Oostzee-porfier deel van uitmaakt in de stroombaan van het landijs met daarin opgenomen veel rapakivigranieten van Aland. Zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier komen in het Hondsruggebied algemeen voor. 

Hoe zijn zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier te herkennen?

Van Rode Oostzee-porfier wordt de dichte homogene variëteit het meest gevonden. Deze heeft een egaal baksteenrode tot oranjerode kleur. In keizandniveau's of in oppervlakkig gelegen, verweerde keileem is de kleur van het gesteente soms verbleekt naar oranje-beige, zalmrose tot zelfs geel-beige.

Rode Oostzee-porfier, ignimbrietisch type - Zwerfsteen van Eelde (Dr.)

Deze zwerfsteen is bij een archeologische opgraving uit het keizandniveau opgeraapt. In het doorlatende zand, is de rode kleur van het gesteente zeer sterk verbleekt.  De karakteristieke hoekige,  gecorrodeerde kwartsen zijn goed herkenbaar. De evenwijdig verlopende strepen in het gesteente zijn fiamme. Het zijn gerekristalliseerde, platgewalste stukjes puimsteen die door een pyroklastische stroom, samen met veel ander los vulkanisch materiaal in de omgeving van de vulkaan is afgezet. Door de hitte waren e puimsteenbrokjes plastisch vervormbaar. Druk van bovenliggende afzettingen hebben de puimsteentjes tot kleine dunne pannenkoekjes platgewalst. 

De grondmassa is dicht tot zeer dicht. Hoewel deze uit veldspaat en kwarts bestaat, zijn met de loep of binoculair geen afzonderlijke kristallen te ontdekken. Verspreid in het dichte gesteente komen onopvallende 1-4 mm grote, hoekige en hoekig afgeronde veldspaateerstelingen voor. Deze zijn doorgaans iets dieper rood gekleurd. Aan de buitenkant van de zwerfstenen vallen deze veldspaatjes nauwelijks op, vooral als de stenen droog zijn. In natte toestand of indien de stenen door verwering zijn verbleekt, zijn ze beter op te merken. Verder zijn altijd 1-6 mm grote, heldere, rookgrijze tot rookbruine kwartsjes aanwezig. Zij vormen meest donkere vlekjes in het rode gesteente.

Noordelijke zwerfstenen van Rode Oostzeeporfier

Insluitsels in Rode Oostzee-porfier

Rode Oostzee-porfier is een dicht, enigszins splinterig brekend gesteente. Het is van vulkanische oorprong. Het meest gevonden zwerfsteentype maakt een homogene indruk. Sprekende eerstelingkristallen ontbreken. Wel komen in vrijwel iedere zwerfsteen insluitsels voor van een donker, fijnkorrelig gesteente. Deze insluitsels zijn meest van basaltische samenstelling. Ze kunnen afkomstig zijn uit de kraterpijp van de vulkaan, maar niet onmogelijk is dat de brokjes basalt afkomstig zijn uit dieper gelegen gesteenten. De insluitsels in Rode Oostzee-porfier zijn vaak omgeven door een lichtkleurige rand. Het zijn reactieranden die waarschijnlijk hydrothermaal ontstaan zijn na afzetting van het nog gloeiend hete vulkanische materiaal. Vooral bij verweerde Oostzee-porfieren zijn de reactieranden goed te zien.

Vulkanische erupties van silicarijk magma hebben vrijwel altijd een explosief karakter. Het explosieve geweld van een reeks opeenvolgende uitbarstingen is oorzaak dat het bovenste deel van de vulkaankrater trechtervormig wordt verwijd. Vervolgens worden bij voortgaande erupties ook diepere delen van de kraterpijp uitgeruimd. Het afbraakmateriaal dat bij deze explosieve erupties vrij komt varieert sterk in grootte en samenstelling. De veelal hoekige brokken en stukjes rotsgesteente worden tijdens de eruptie samen met klodders lava, vulkanisch as, versplinterde magmadruppeltjes en vulkanische gassen met grote snelheid uit de krater geblazen. Een deel van het materiaal valt in de vulkaankrater terug. Het is daarom niet ongewoon dat kwarts-porfieren gesteentefragmenten (xenolieten) bevatten. Dit laatste is ook het geval bij Rode Oostzee-porfier. Bijna iedere zwerfsteen bevat wel insluitsels van een donker groenzwart gekleurd basaltisch gesteente.

Voorbeelden van noordelijke zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier

Vorm en grootte van zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier

De dichte structuur en de hardheid van Rode Oostzee-porfier zijn oorzaak dat zwerfstenen een onregelmatige, vaak wat hoekige vorm hebben. Vaak zijn alleen de randen van de zwerfstenen afgeschuurd. Splijtreten die bij het losbreken uit het vaste gesteente ontstonden, zijn in veel gevallen nog aan de buitenzijde van zwerfstenen te herkennen. Rolrond afgesleten Oostzee-porfieren worden weinig gevonden. Ook de grootte van de zwerfstenen is beperkt. Zwerfstenen van 20 cm en meer zijn zeldzaam. De tot dusver grootst bekende zwerfsteen van Rode Oostzee-porfier ligt in Borger (Dr.). Het gedeelte van de kei dat zichtbaar is meet ca. 60 x 40cm! De kei ligt te midden van een groot aantal zwerfstenen in een middenberm in het centrum van Borger.

Voorbeelden van zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier

Zwerfblokken van Rode Oostzee-porfier

Is Rode Oostzee-porfier een kwartsporfier, rhyoliet of paleorhyoliet?

Dat zwerfsteenliefhebbers vaak de naam 'Rodeoostzeekwartsporfier' hanteren, is een erfenis uit het verleden. Rode Oostzee-(kwarts)porfier is in de eerste plaats een eigennaam voor een goed herkenbaar gidsgesteente. Een breed geaccepteerde eigennaam verander je niet zo maar. De naam ‘kwartsporfier’ dateert van lang geleden. Het ontbreken in Duitsland van vulkanische gesteenten uit het Mesozoïcum is oorzaak dat men vroeger twee aanduidingen gebruikte voor vulkanieten met een granietische samenstelling. Men maakte onderscheid tussen geologisch jonge (lees: Tertiaire) en oude (lees: Paleozoïsche) porfieren. Geologisch jonge vormen noemde men destijds Lipariet (naar het eiland Lipari in de Tyrreense Zee, bij Italië). In Engeland gebruikte men daarvoor de aanduiding rhyoliet. Lipariet is als naam geheel in onbruik geraakt.

Vulkanieten van rhyolietische samenstelling zijn vaak lichtgekleurd, soms zelfs bijna wit. Oudere Devonische en Permische rhyolieten zijn vaak omgezet. Dit uit zich vooral in de kleur van het gesteente, die meestal veel donkerder is: rood, bruin tot zelfs zwart. Deze geologisch oudere rhyolieten noemde men vanwege hun ouderdom kwartsporfier.

Noordelijke zwerfstenen van rhyolietische samenstelling zijn meest van Precambrische ouderdom. Zwerfsteenliefhebbers noemen deze daarom ook kwartsporfier en geen rhyoliet. Hoewel kwartsporfier inmiddels een verouderde naam is en Rode Oostzee-porfier petrografisch beter 'Rode Oostzee paleo-rhyoliet' genoemd zou moeten worden, blijven zwerfsteenliefhebbers de oorspronkelijke naam gebruiken. Het is immers ook een gidsgesteente. Vergelijkbare op ouderdom gebaseerde namen komen onder zwerfstenen meer voor. Zolang iedere zwerfsteenliefhebber weet wat hiermee bedoeld wordt, hoeft het gebruik van verouderde namen geen bezwaar te zijn.

Zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier komen verspreid in heel Noord- en Midden-Nederland voor. Vooral het Hondsruggebied is er rijk aan. Ze behoren tot het vaste gezelschap van rapakivigranieten. Ook elders waar Oost-Baltische keileem voorkomt is Rode Oostzee-porfier algemeen.

Na de oogst blijven op de akkers in het Hondsruggebied soms hopen zwerfstenen liggen. Gedurende de winter regenen deze schoon. Rapakivi's komen hier als zwerfsteen erg veel voor. Ook Rode Oostzee-porfier is een algemene verschijning.

Terzijde:

Oost-Baltische keileem

In het Hondsruggebied in Oost-Drenthe komen twee verschillende typen Oost-Baltische keileem voor. Beide keileemtypen zijn  onverweerd verschillend van kleur. Er is sprake van een onderliggende grijze keileem met daarbovenop een type die roodbruin van kleur is. De uitdrukking 'rode' en 'grijze' keileem uit de bodemkunde heeft betrekking op dit kleurverschil.

Zandstra (1974) onderscheidde op basis van lithologie, zwerfsteeninhoud en kalkgehalte een aantal keileemtypen. Onverweerde kalkhoudende en vuursteenhoudende grijze keileem met een Oost-Baltisch zwerfsteenspectrum heet bij hem Noordhornkeileem. Verweerd en ontkalkt kennen we dit keileemtype als Assenkeileem. Dit laatste keileemtype is in het Hondsruggebied het meest verbreid. Het keileemtype daarbovenop bezit een typisch roodbruine kleur. Het zwerfsteengezelschap hierin is extreem Oost-Baltisch van samenstelling. Ook deze keileem is bijzonder kalkrijk, maar mist vuursteen. Onverweerd wordt dit keileemtype Nieuweschootkeileem genoemd. De verweerde, ontkalkte versie staat bekend als Emmenkeileem.

Emmenkeileem - Weginsnijding N34 bij Borger (Dr.)

In verweerde en uitgeloogde toestand zijn beide Hondsrugkeilemen op enige afstand in het veld niet van elkaar te onderscheiden. De aan- of afwezigheid van vuursteen geeft uitsluitsel. In het eerste geval hebben we met Assenkeileem te maken. Ontbreekt vuursteen dan ligt Emmenkeileem voor.

In het grootste deel van het Hondsruggebied is de keileem verweerd en uitgeloogd. We hebben hier dus voornamelijk met Assen- en Emmenkeileem te maken. In de praktijk blijkt dat beide keilemen door oxidatie roestbruin van kleur zijn. Op basis van kleur alleen zijn beide keilemen in het veld daarom niet van elkaar te onderscheiden. Alleen de aan- of afwezigheid van vuursteen verraadt of we met Assen- of met Emmenkeileem te maken hebben.

Emmenkeileem vormt op de hoogste delen van de zandruggen in het Hondsruggebied langgerekte, soms geïsoleerde ‘eilanden’ op een onderlaag van Assenkeileem. Naar de flanken toe wigt Emmenkeileem al snel uit. Op deze plaatsen komt vooral Assenkeileem voor.

Verspreid in het Hondsruggebied is de keileemlaag niet uitgeloogd. We herkennen dit aan de vele duizenden kalkstenen die bij graafwerkzaamheden te voorschijn komen. Dit laatste is vooral het geval op de noordelijke Hondsrug bij Haren en Groningen, waar keileemdikten zijn vastgesteld tot ruim 16 meter! Bij Gieten en zuidelijker op de Hondsrug in Emmen zijn beide keileemtypen meer naar onderen ook onverweerd en kalk(steen)houdend. Deze kalkstenen zijn van Paleozoïsche ouderdom. Ze dateren uit het Ordovicium, Siluur en Devoon.

Het oorsprongsgebied van Rode Oostzee-porfier 

De herkomst van Rode Oostzee-porfier ligt in de noordoostelijke Oostzee. Waar precies is niet in detail bekend. Ook de grootte van het voorkomen en of het wel om één of wellicht om meerdere voorkomens gaat, blijft onzeker. De vaste rots steekt nergens boven water uit.

Zwerfsteenonderzoek maakt echter aannemelijk dat de herkomst op de bodem van de Oostzee ligt, tussen het rapakivigebied van Aland en Kökar en de Estse eilanden Saarema en Hiuuma. Uit boringen is recentelijk vast komen te staan dat in dit gebied een groot rapakivi-massief voorkomt. Deze staat bekend als het Noord-Baltisch plutoon of het Noord-Baltisch rapakivi-massief. Samen met de rapakivi-voorkomens van Aland, Kökar en Nystad (Vehmaa en Laitila) vormen deze massieven een groep die ongeveer even oud is. Deze rapakivi-voorkomens vertegenwoordigen een reeks Precambrische magma-intrusies die ca. 1,56 miljard jaar geleden vanuit de onderste regionen van de aardkorst in de bovenliggende aardkorst zijn geïntrudeerd.

Overzicht van de belangrijkste rapakivimassieven op het Baltisch Schild

 Zuidelijk van Aland en Kökar ligt het grote Noord-Baltisch rapakivi-massief. In het noordelijke deel (donkergeel) van dit massief liggen rapakivigesteenten ontsloten op de bodem van de Oostzee. De gesteenten in het lichter getinte, zuidelijke deel, zijn bedekt door jongere, Paleozoïsche sedimenten.

Van het Noord-Baltisch rapakivi-massief komen nergens gesteenten boven zeeniveau voor. De verschillende varianten van Rode Oostzee-porfier vormen waarschijnlijk op meerdere plaatsen voorkomens binnen dit rapakivi-massief. Samen met de rapakivi-gebieden van Laitila/Vehmaa (=Nystad), Aland, Kökar en nog een paar kleinere vormen deze rapakivi-massieven samen een groep die tussen 1.590 en 1.540 miljoen jaar geleden vanuit de onderste regionen van de aardkorst in de bovenliggende aardkorst is geïntrudeerd.

Gewijzigd naar rapakivi.dk

Uit boringen blijkt dat het noordelijke deel van het Noord-Baltisch plutoon op de bodem van de Oostzee dagzoomt, in tegenstelling tot het zuidelijke deel dat bedekt is door Paleozoïsche afzettingen. In de Saale- en Weichsel-ijstijd en mogelijk ook al eerder, tijdens het glaciaal Cromerien C, zijn de ontsloten rapakivi-gesteenten ongetwijfeld door het landijs geërodeerd. Dit verklaart het talrijke voorkomen van Rode Oostzee-porfier in Noord-Nederland.

Bruine Baltische kwartsporfier

Naast Rode Oostzee-porfier kennen we als gidsgesteente ook Bruine Baltische kwarts-porfier. Deze porfiersoort lijkt op Aland kwarts-porfier, maar verschilt in kleur en in details. Het is waarschijnlijk dat deze Bruine Baltische kwarts-porfier ook deel uitmaakt van dit Noord-Baltische rapakivi-massief. Hetzelfde lijkt het geval te zijn met de porfierische Noord-Baltische rapakivi-graniet. Deze laatste is een opvallend en tegelijk erg mooie porfiergraniet. Zalmrood tot zelfs scharlakenrood is deze rapakivi-graniet met zijn paarse fluorietvlekjes in Oost-Baltische zwerfsteengezelschappen niet zeldzaam. Daarnaast komen van deze rapakivigraniet ook meer grijsbruin gekleurde typen voor. Van deze porfierische Noord-Baltische rapakivi-graniet zijn eveneens varianten als graniet- en kwarts-porfier als zwerfsteen gevonden.

Kwarts-eerstelingen in Rode Oostzee-porfier

Rode Oostzee-porfier bevat talrijke kwartseerstelingen. De meeste zijn niet groter dan 2 tot 3 millimeter. De kwartsen zijn te herkennen als donkere, hoekig/kantige vlekjes in het gesteente. Een enkele eersteling bereikt een grootte van 5 mm of iets meer. Aan de buitenkant van de zwerfstenen kleuren de kwartsen dikwijls grijs. Dit is het gevolg van de butsen die de kwartsen opliepen tijdens het ijstransport. Op het breukvlak is de kleur van de kwartsen glashelder, rook- of bruingrijs.

Veel kwartsen zijn gecorrodeerd. Vaak zijn de kristallen slechts voor een deel aanwezig of vormen ze hoekige splinters. Aan de buitenkant of aan het gepolijste oppervlak is te zien dat de in kwartsen kleine uithollingen, gangetjes en gaatjes voorkomen. Deze zijn gevuld met rood (veldspaat)materiaal. Het aangevreten uiterlijk van de kwartsen is het gevolg van magmatische corrosie. Dit werd veroorzaakt door druk- en mogelijk ook door verandering van samenstelling van het magma. Oorspronkelijk vormden de kwartseerstelingen zeszijdige dubbelpiramides.

Hoge en lage kwarts

Kwarts komt in gesteenten hoofdzakelijk in twee vormen voor: hoge kwarts en lage kwarts. Lage kwarts is het bekendst vanwege zijn vorm: een zeszijdig zuiltje dat meestal aan één zijde eindigt in een zeszijdige punt. Kan lage kwarts zich ongehinderd ontwikkelen, dan ontstaan zogenoemde 'dubbeleinders', een zuiltje dat aan beide zijden door een piramidale punt wordt begrensd. 

Hoge kwarts ontstaat onder atmosferische druk bij een temperatuur van 573 graden Celsius en meer. Bij hoge kwarts ontbreekt het zuiltje. Beide piramidale eindpunten zijn aan hun basis met elkaar vergroeid. Rapakivi-gesteenten ontstonden bij een veel hogere temperatuur dan veel andere granieten. Kwartseerstelingen in rapakivi’s vormden oorspronkelijk dubbelpiramides van hoge kwarts. De overgang van lage naar hoge kwarts ligt op 10 km diepte bij 640 graden Celsius. Corrosie van deze hoge kwartsen werd veroorzaakt door het relatief snelle opstijgen van het magma in de aardkorst. Hierbij trad drukvermindering op. Kwartseerstelingen en vaak ook veldspaten lossen hierbij deels weer in het magma op. Vaak speelt een verandering van samenstelling van het magma hierbij ook een rol. Uiteraard is hoge kwarts, zoals we die in rapakivi’s tegen komen, omgezet in lage kwarts, echter met behoud van de oorspronkelijke vorm.

Terzijde

Corrosieverschijnselen in kwarts

Tijdens het opstijgen van magma in de aardkorst neemt de druk af. Hierdoor wordt het smeltpunt verlaagd. Aan de andere kant, hoe hoger de omgevingsdruk, hoe hoger de temperatuur moet zijn om opsmeltingsverschijnselen te veroorzaken. Bij vulkanische uitbarstingen beweegt de stroperig taaie silicarijke magma via toevoerkanalen in de aardkorst en vervolgens in het vulkaanlichaam omhoog. Hierdoor verlaagt het smeltpunt van kwarts met als gevolg het gedeeltelijk opsmelten van de kwarts-eerstelingen. De aantasting van de kwartsen raakt vooral de randen en uitstekende delen van de kristallen.

Raadselachtig is de aanwezigheid van smalle slurfvormige gangetjes in de kwartsen. Deze zijn met rood veldspaatmateriaal opgevuld. In de uithollingen en in de gangetjes van de eersteling-kristallen is de kwartsmaterie duidelijk sneller gesmolten. Mogelijk is dit het gevolg van roosterfouten in de kristallen. In sommige gevallen lijkt het alsof de kwartsen na corrosie opnieuw aan zijn gaan groeien. Gecorrodeerde kwartsen komen we niet alleen in Rode Oostzee-porfier tegen, ook in tal van andere rapakivi-gesteenten zijn deze aanwezig.

Dat opsmelting uiteindelijk leidt tot ronde en ovale eindvormen zien we terug in zwerfstenen als Aland-rapakivi en Aland kwarts- en graniet-porfier. In Rode Oostzee-porfier komen we daarentegen geen ronde kwartsen tegen. Als deze in incidentele gevallen toch aanwezig zijn, dan alleen in ignimbrietische varianten van Rode Oostzee-porfier. De ronde kwartsen zijn in dat geval afkomstig van andere porfieren.

Rode Oostzee-porfier bevat doorgaans zeer weinig donkere mineralen, hoewel er regelmatig typen gevonden worden met een een zeer fijn gespikkelde grondmassa. De spikkeltjes worden veroorzaakt door donkere mineraaltjes, waarvan groenzwarte chloriet het merendeel uitmaakt. Ook vrije plagioklaas-eerstelingen ontbreken nagenoeg geheel. Paarse fluorietkristallen zijn, hoe klein ook, vaak wel op te merken. Dit laatste alleen aan verse breukvlakken of aan gepolijste zwerfstenen.

Rode Oostzee-porfier versus Bredvad-porfier

Rode Oostzee-porfier wordt in het veld nogal eens verwisseld met Bredvad-porfier. Deze laatste porfier is afkomstig uit de provincie Dalarne in Midden-Zweden. Bredvad-porfier bezit ook kleine eerstelingen van kaliveldspaat, die net als bij Rode Oostzee-porfier iets donkerder van kleur zijn dan de grondmassa. In Bredvad-porfier ontbreken echter kwartseerstelingen. Hoewel de rode kleur van Bredvad-porfier doorgaans iets meer naar bruin neigt, is het raadzaam om met de hamer een stuk van de steen af te slaan. Bij Rode Oostzee-porfier tekenen de kleine eerstelingkristallen van kwarts zich als donkere glasachtige vlekjes en scherfjes tegen de grondmassa af. In Bredvad-porfier ontbreken deze. Hier komt nog bij dat in Rode Oostzee-porfier geelachtige eerstelingen van plagioklaas vrijwel altijd ontbreken, terwijl deze in Bredvad-porfier meestal aanwezig zijn, soms zelfs vrij veel. Aan het verweerde oppervlak zijn de plagioklazen meestal verdwenen. Ze laten kleine hoekige putjes na.

Reden om hier op de verschillen tussen beide porfier-soorten in te gaan is, omdat zwerfstenen van Bredvad-porfier in het Hondsruggebied in Oost-Drenthe niet zeldzaam zijn. Deze zwerfstenen zijn altijd afkomstig uit de Noordhorn/Assenkeileem. Dit keileemtype bevat naast veel rapakivi’s ook altijd gidsgesteenten uit Midden- en Zuid-Zweden.

Samenvattend:

Bredvad-porfier is

1) minder baksteenrood dan Rode Oostzee-porfier

2) Ontbreken kwartseerstelingen

3) eerstelingkristallen van plagioklaas zijn in wisselend aantal aanwezig.

Bijzondere zwerfsteentypen van Rode Oostzee-porfier

Het dichte steenrode type Rode Oostzee-porfier is onder zwerfsteenliefhebbers het bekendst. Zwerfstenen hiervan worden ook het meest gevonden. Minder bekend zijn vormen van Rode Oostzee-porfier die zich van het hoofdtype onderscheiden door een ander uiterlijk. Agglomeraten komen nog het dichtst bij het hoofdtype, maar zwerfstenen die duidelijk als ignimbriet te herkennen zijn, worden door veel zwerfsteenliefhebbers niet direct herkend als een variëteit van Rode Oostzee-porfier. Het sterkst wijken zwerfsteentypen af die als vulkanische breccie te boek staan. De belangrijkste verschijningsvormen worden hieronder beschreven en afgebeeld. 

Agglomeratische Rode Oostzee-porfier

Hoewel de gelijkenis met stollingsgesteenten groot is, zijn veel, zo niet de meeste kwarts-porfieren en rhyolieten op aarde niet uit lava ontstaan. Magma met een hoog silica-gehalte is door verknoping van silica-moleculen zo taai-vloeibaar dat deze niet of nauwelijks vloeit. Vormen zich in zeldzame gevallen korte lavatongen op de vulkaanhelling, dan stollen deze door snelle afkoeling vaak als obsidiaan. Hier komt nog bij dat in magma opgelost gas bij het opstijgen in de toevoerkanalen bellen vormt. Bij verdere drukvermindering worden deze gasbellen talrijker en ook groter. Door de taai-vloeibaarheid van het magma kan gas moeilijk of niet ontwijken. Het magma in de toevoerkanalen van de vulkaan verandert hierdoor in een schuimende massa. De toename van gasbellen zorgt er tevens voor dat de gasdruk sterk toeneemt.

Het ontstaan van Rode Oostzee-porfier is voor een belangrijk deel toe te schrijven aan heftige vulkaanuitbarstingen. Bij explosieve erupties worden kolossale hoeveelheden materiaal uit de krateropening geblazen. Vulkaanuitbarstingen van dit type gaan gepaard met eruptiezuilen van tientallen kilometers hoogte. Een deel van het uitgestoten materiaal valt terug in de kratermond, een ander deel vormt zware suspensies waaruit gloedwolken of pyroklastische stromen ontstaan. 

We vinden zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier die van het normale hoofdtype afwijken doordat in het gesteente kleine en grotere, vaak onregelmatig begrensde insluitsels aanwezig zijn. Deze zijn ook van porfier, maar onderscheiden zich door een afwijkende structuur. De aanwezige insluitsels zijn alle van hetzelfde type porfiergesteente.

Bij deze zwerfsteentypen hebben we te maken met een variant van Rode Oostzee-porfier die agglomeraat genoemd mag worden. Bij heftige vulkaanerupties zijn destijds fleren en klodders lava te lucht in geblazen, waarvan een deel in de kratermond terug viel. 

Agglomeratische Rode Oostzee-porfieren komen relatief weinig voor. Ze doen denken aan ignimbrieten, maar onderscheiden zich van deze door het ontbreken van fiamme en ook omdat er geen of zeer weinig andere xenolieten in aanwezig zijn.

Terzijde

Rode Oostzee-porfier is een vulkanisch gesteente met een variabele structuur. Dit kan samenhangen met de wijze van ontstaan. Wanneer de meest explosieve fase van de uitbarsting achter de rug is, kan silicarijk, taai-vloeibaar magma door verminderde gasdruk in de vulkaan naar boven dringen. Hierbij wordt de kraterpijp opgevuld. Worden nog steeds fleren en klodders lava uitgeworpen, dan vallen deze vaak nog in plastische toestand in de lava in de vulkaankrater terug. Daarnaast ontstaat in de kratermond niet zelden een stuwkoepel van gestolde lava. Bij voortgaande aanvoer van magma vormen zich in sommige gevallen zelfs korte lavatongen op de vulkaanhelling. In Duitsland heeft men op verschillende plaatsen, o.m. in het Nahegebied, kunnen aantonen dat rhyolietisch magma in de aardkorst omhoog gedrongen is, waarbij het zich op geringe diepte onder het aardoppervlak in kleine onderaardse magmakamers heeft verzameld. De bedekkende aardlagen werden als gevolg hiervan omhoog gedrukt. Hierdoor zijn in het landschap geïsoleerde koepelvormige heuvels ontstaan.

De langzame beweging van het taaivloeibare magma in gangen en pleten of in stuwkoepels zou de gestreept/fluïdale structuur van sommige Rode Oostzee-porfieren kunnen verklaren. De grote variatie aan structuurtypen bij Rode Oostzee-porfier doet bovendien vermoeden dat er sprake is geweest van meerdere eruptiepunten.

De taaie silicarijke lava en de snelle afkoeling zijn oorzaak dat zich in de afkoelende lava apart van eerder gevormde eersteling-kristallen geen andere kristallen hebben kunnen vormen. De grondmassa van het gesteente zou oorspronkelijk voornamelijk uit glas bestaan kunnen hebben. Dergelijke gesteenten noemt men na stolling vitrofier. Door latere 'ontglazing' gaat vitrofier over in een zeer dicht kristallijn porfiergesteente. Het is niet onmogelijk dat sommige dichte, homogene varianten van Rode Oostzee-porfier met hun microscopisch fijn-kristallijne grondmassa door ontglazing uit vitrofier zijn ontstaan.

Ignimbrietische Rode Oostzee-porfier

Rode Oostzee-ignimbriet - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.).

Deze zwerfsteen toont heel duidelijk een ignimbriet-structuur. Ignimbriet is een vulkanisch gesteente dat uit los materiaal is ontstaan dat door pyroklastische stromen ofwel gloedwolken in de omgeving van de vulkaan is afgezet. Ignimbrieten ontstaan bij explosieve vulkaanuitbarstingen van silica-rijk magma.

De lange enigszins golvende donkere strepen zijn fiamme. Zo noemt men de dwarsdoorsneden van pannenkoekachtige samengedrukte puimsteenbrokken. Door de enorme hitte in de gloedwolk waren puimsteenfragmenten plastisch vervormbaar. Door het gewicht van bovenliggende vulkanische afzettingen zijn de puimsteenfragmenten na afzetting samengedrukt. De donkere vlekjes in het gesteente zijn xenolieten, meegesleurde brokjes vast gesteente, in dit geval van basaltische samenstelling. 

Wat aan de vorming vooraf ging

Rapakivi's zijn kristallijne stollingsgesteenten. Ze zijn uit magma ontstaan, dat afkomstig is uit de onderste regionen van de aardkorst. Ruim 1200 graden heet basaltisch magma, dat door partiële opsmelting afkomstig was uit de bovenmantel, verzamelde zich in magmakamers op de overgang van mantel en aardkorst. De hitte van het basaltisch magma had tot gevolg dat de onderste aardkorstgesteenten werden opgesmolten. Het hieruit gevormde (rapakivi)magma steeg vervolgens op tot in de bovenkorst. Vastgesteld is dat het rapakivi-magma in sommige gevallen het aardoppervlak bereikte, wat  resulteerde in vulkanische uitbarstingen.

Het rapakivi-magma is granietisch van samenstelling en tegelijk ook 'droog', d.w.z. het  bevatte weinig vluchtige bestanddelen. De afwezigheid van water in gasvorm verhoogt het smeltpunt aanmerkelijk. Rapakivi-gesteenten zijn als gevolg hiervan gekristalliseerd bij temperaturen hoger dan 700 graden Celsius. 

Rode Oostzee-porfier is een vulkanisch lid van de rapakivi-familie. Uit het materiaal dat bij explosieve uitbarstingen uit gloedwolken in de omgeving van de vulkaan afgezet werd, ontstond o.m. Rode Oostzee-porfier. De temperatuur in de pyroklastische stromen moet relatief hoog zijn geweest, ergens tussen 750 tot 900 graden Celsius. Niet uitgesloten is dat Rode Oostzee-porfier ook door stolling uit magma in toevoergangen in het vulkaanlichaam of in stuwkoepels in de uitgeruimde kratermond van de vulkaan is ontstaan.

Noordelijke zwerfstenen van Rode Oostzee-ignimbriet

Zwerfstenen van Rode Oostzee-ignimbriet

Op sommige vondstlocaties zijn ignimbrieten van Rode Oostzee-porfier niet zeldzaam. Van vindplaatsen als Ellertshaar in Drenthe en vooral van de zandbaggerijen bij Haddorf en Neuenkirchen in het Duitse Münsterland zijn/worden relatief veel vondsten gemeld.

De fluïdale structuur van deze typen met hun opvallende fiamme wordt 'eutaxietisch' genoemd. De structuur doet denken aan vloei-gelaagdheid van lava. In het gesteente komen korte en langere, iets donkerder gekleurde, golvende slierten en smal uitgerekte lenzen voor. Deze worden in wisselende aantallen vergezeld van allerlei brokjes gesteente (xenolieten). Uit vondsten blijkt dat bij deze ignimbrieten sprake is van een grote variatie in eutaxietische structuren. In sommige gevallen zijn de fiamme nauwelijks zichtbaar omdat ze vrijwel geheel zijn geassimileerd, in andere zwerfstenen vormen deze zeer duidelijke, lange en vaak ook tamelijk brede strepen.

Hoewel fiamme karakteristiek zijn voor ignimbriet, hoeft het ontbreken ervan niet te betekenen dat het porfier-gesteente geen ignimbriet is. Het dichte type Rode Oostzee-porfier is waarschijnlijk ook als ignimbriet ontstaan. Alleen wordt dit uit zwerfstenen niet echt duidelijk. Vergelijkbare verschillen zien we bij Elfdalen-porfieren uit Dalarne. Naast talrijke ignimbrietische porfieren komen in Dalarne minstens zo talrijk porfiertypen voor die een zeer dichte structuurloze grondmassa bezitten met daarin een wisselend aantal veldspaateerstelingen. Van deze Elfdalen-porfieren is bekend dat het ignimbrieten zijn.

Voorbeelden van noordelijke zwerfstenen van Rode Oostzee-ignimbriet

Vulkanische breccies van Rode Oostzee-porfier

Naast ignimbrietische varianten van Rode Oostzee-porfier zijn ook talrijke zwerfstenen gevonden die het karakter hebben van vulkanische breccies. Deze breccies vallen door hun bijzondere uiterlijk snel op. Het gesteente bestaat uit een chaotische pakking van kleine en grotere, meest hoekige en/of onregelmatig gevormde gesteentefragmenten. De fragmenten liggen ingebed in een matrix van fijner vulkanisch materiaal. 

Meer nog als in Rode Oostzee-ignimbriet komen in vulkanische breccies fragmenten voor van verschillende porfiersoorten, waaronder relatief vaak Bruine Baltische kwarts-porfier. Ook kleine fragmenten Rode Oostzee-porfier zijn in deze breccies niet zeldzaam.

Uit zwerfsteenvondsten valt op te maken dat een deel van deze breccies langs diagenetische weg moet zijn ontstaan door verkitting achteraf van het losse neergedaalde eruptiepuin. Van versmelting of versintering lijkt hier geen sprake. Daarnaast zijn ook Rode Oostzee-breccies gevonden die onmiskenbaar ignimbrietisch van aard zijn. We moeten bedenken dat in zeer mobiele gloedwolken het zwaarste materiaal het eerst op de ondergrond wordt afgezet. Het versinteren tot ignimbriet treedt op bij temperaturen vanaf 550 graden C. De vorming van Rode Oostzeeporfier en zijn varianten vond plaats bij aanmerkelijk hogere temperaturen.

Voorbeelden van noordelijke vulkanische breccies van Rode Oostzee-porfier 

Uit het vondstbeeld van zwerfstenen wordt duidelijk dat Rode Oostzee-porfier en de varianten hiervan, inclusief bovengenoemde vulkanische breccies, niet uitsluitend van één herkomstlocatie afkomstig kunnen zijn. Het vermoeden is dat deze vulkanieten op verschillende plaatsen binnen het Noordbaltisch rapakivimassief op de bodem van de Oostzee dagzomen. Insluitsels van verschillende porfiertypen duiden hier op.

Het is dus waarschijnlijk dat Rode Oostzee-porfier binnen het Noord-Baltische rapakivi-massief verschillende ignimbrietafzettingen vormt. Lastig is dat dit rapakivigebied nergens waarneembaar ontsloten is. Dit maakt onderzoek en monstername tot dusver onmogelijk. Dit neemt echter niet weg dat aandacht voor een bepaald zwerfsteentype bijzondere en soms ook onverwachte verschillen aan het licht brengt, waar verzamelaars hun voordeel mee kunnen doen.

Verspreiding van zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier

Rode Oostzee-porfier is onder zwerfstenen een gewone verschijning. Waar veel rapakivi’s voorkomen, zijn zwerfstenen van Rode Oostzee-porfier niet ver. Toch is de verspreiding in Noord-Nederland en daarbuiten niet gelijkmatig verdeeld. In gebieden met een Oost-Baltisch zwerfsteengezelschap komt Rode Oostzee-porfier algemeen voor, terwijl deze op andere plaatsen zeldzamer is of zelfs geheel ontbreekt. Daarnaast zijn op een aantal vindplaatsen verschillen vastgesteld in percentages zwerfstenen van het dichte type en ignimbrietische en breccieuze varianten.

Ellertshaar

Fraaie ignimbrietische varianten van Rode Oostzee-porfier en dito vulkanische breccies kwamen tot voor een aantal jaren relatief veel te voorschijn uit de keienvanger in de zandzuigerij van Vos en Zeldenrust te Ellertshaar (Dr.). De zwerfstenen werden opgezogen uit een niveau met talrijke noordelijke en oostelijke zwerfstenen, op een diepte van 10 meter en meer. De zwerfstenen waren vrijwel zonder uitzondering gebleekt en deels uitgeloogd; een aanwijzing voor een langdurig verblijf in de bodem. De herkomst van de zwerfstenen uit lokaal aanwezige keileem kan worden uitgesloten. De wijze van zandexploitatie, waarbij de bovengrond inclusief keileemlaag verwijderd werd, voorkwam dit. Naast veel rapakivi’s werden op de keienstort relatief vaak Oslo-syenieten gevonden, vergezeld van grote Mesozoïsche zandsteentypen en andere steensoorten uit het midden en oosten van Duitsland.

Het niveau met Rode Oostzee-porfieren, rapakivi’s en Oslo-syenieten in Ellertshaar is in het verleden wel geïnterpreteerd als Hattemlaag. Dit is een niveau met Scandinavische zwerfstenen in de diepere ondergrond, die in het Menapien geplaatst wordt. Het Menapien markeert een ijstijd in het Vroeg-Pleistoceen van ca. 1 miljoen jaar geleden.

De keienrijke laag in Ellertshaar bevat zowel stenen die door smeltwatertransport zijn afgerond, als keien die geen spoor van smeltwatertransport tonen. Sommige zwerfstenen, waaronder twee forse Nordmarkieten uit het Oslo-gebied zijn slechts aan de randen afgerond en bezitten door ijs afgeschuurde vlakken met gletsjerkrassen. Ook op een groot stuk onverweerd geel barnsteen zijn duidelijke gletsjerkrassen aanwezig.

Barnsteen. type 'gele bastaard' - Zwerfsteen van Ellertshaar (Dr.)

Het zwerfsteenniveau op grotere diepte is waarschijnlijk jonger dan het Menapien. Het dateert mogelijk uit het Cromerien en wel uit het glaciaal Cromerien-C. Het Cromerien (850.000 – 475.000 jaar geleden) is een complexe periode in het Pleistoceen. Het omvat een aantal koudefasen die gescheiden zijn door warmere intervallen. De koudefasen moeten waarschijnlijk gezien worden als afzonderlijke ijstijden. Tijdens het Cromerien C moet het landijs uit Scandinavië ver naar het zuiden zijn opgeschoven tot dicht bij ons land. Mogelijk heeft het ijs in die tijd zelfs het noorden van ons land bereikt. Doorslaggevende bewijzen hiervoor zijn tot dusver (nog) niet gevonden.

Hondsruggebied

In het Hondsruggebied in Oost- en Noord-Drenthe overheersen zwerfstenen van het homogene type Rode Oostzee-porfier. Zwerfstenen ervan komen algemeen voor in beide keileemsoorten. Eutaxietische typen met fiamme en vulkanische breccies zijn veel zeldzamer. Op de noordelijke Hondsrug lijken deze zelfs vrijwel te ontbreken. Jarenlange vondstwaarnemingen tussen Haren en de stad Groningen hebben vrijwel uitsluitend vondsten van Rode Oostzee-porfier opgeleverd. Verder zuidwaarts bij Borger, Ees en Eeserveen worden breccieuze en ignimbrietische typen Rode Oostzee-porfier vaker gevonden.

Als we afgaan op de vondstomstandigheden op de vindplaatsen dan lijken vulkanische breccies en ignimbrietische varianten voornamelijk afkomstig te zijn uit Noordhorn/Assenkeileem. Dit keileemtype vormt in het Hondsruggebied de onderste van twee keileemafzettingen. Op de flanken van de zandruggen is dit vuursteenrijke keileemtype dominant aanwezig. De extreem Oost-Baltische zwerfsteenassociatie in de Nieuweschoot/Emmenkeileem levert uitsluitend het homogene, dichte type Rode Oostzee-porfier op. Dit duidt op zijn minst op twee verschillende aanvoerrichtingen van Rode Oostzee-porfier uit zijn herkomstgebied op de bodem van de Oostzee.

Haddorf en Neuenkirchen (Dld.)

Uit de keienstorten van zandgraverijen bij het Duitse Emsbüren, Haddorf, Neuenkirchen en Sankt Arnold, oostelijk van Enschede, kwamen/komen relatief veel en soms heel bijzondere ignimbrietische Rode Oostzee-porfieren te voorschijn. Ook vulkanische breccies en agglomeratische typen zijn er niet zeldzaam. Deze variëteiten gaan vergezeld van zwerfstenen van het normale dichte type Rode Oostzee-porfier.

Uit vondsten blijkt dat het gezelschap rapakivi’s bij Haddorf en Neuenkirchen anders van samenstelling is dan die in het Hondsruggebied. Rapakivi-variëteiten, zoals grof- tot grootkorrelige Pyterliet en Pyterlietische viborgiet uit het oostelijke deel van de Aland-archipel en uit het aangrenzende Nystadmassief in Zuidwest-Finland zijn bij Haddorf en Neuenkirchen niet zeldzaam. In het Hondsruggebied komen deze minder frequent voor. Uit de verspreiding van typen Rode Oostzee-porfier en ook uit verschillen in het soortenspectrum van begeleidende rapakivi-granieten, wordt op deze vindplaatsen de indruk gevestigd dat het voorkomen van Rode Oostzee-porfier niet tot één locatie op de Oostzeebodem beperkt is.

Rode Oostzee-porfier

Conclusie

Rode Oostzee-porfier is als goed herkenbaar gidsgesteente voorbehouden aan het rode, dichte type. Ook is vastgesteld dat van deze porfier een aantal in uiterlijk afwijkende varianten voorkomen die onmerkbaar in elkaar over gaan. Zwerfstenen van Rode Oostzee-ignimbriet worden soms verwisseld met ignimbriettypen die afkomstig zijn uit Smaland in Zweden.

Uit vondsten van vulkanische breccies blijkt dat het onderscheid tussen ignimbrietische vormen en typen die diagenetisch verkit zijn, bijzonder vaag is. Duidelijk is wel dat Rode Oostee-porfier van vulkanische oorsprong is, ontstaan uit rapakivi-magma dat ruim 1500 miljoen jaar geleden uit het grensgebied van mantel en korst in de bovenliggende aardkorst is geïntrudeerd en dat aan het aardoppervlak aanleiding gaf tot een explosief type vulkanisme.

Terug