De oudste gesteenten

De oudste gesteenten op aarde zijn stollingsgesteenten, gevormd uit vloeibaar materiaal. Door vulkanische activiteiten worden deze ook nu nog gevormd. Alle andere typen komen uit stollingsgesteente voort.

Driekwart van het gesteente op het aardoppervlak is voortgekomen uit eerder aanwezige gesteenten in een onophoudelijk proces. De oorsprong van deze sedimenten is uiteindelijk terug te voeren tot gesteente dat door het stollen van vloeibaar materiaal ontstaan is. Gesteente dat volgens dit proces gevormd is staat bekend als stollingsgesteente; het zijn de oudste op aarde gevormde gesteenten. De oudste op aarde bekende gesteenten zijn uit het heelal afkomstig. Het oorsprongsgebied van deze hemellichamen is een gordel tussen de omloopbanen van Mars en Jupiter. Deze meteorieten of 'vallende sterren' zijn 4600 miljoen jaar oud. Stollingsgesteenten van dezelfde ouderdom zijn van de maan meegebracht. Met dit bewijs in handen lijkt het redelijk te veronderstellen dat de hemellichamen uit ons zonnestelsel allemaal even oud zijn. Men denkt daarom dat de aarde ook 4600 miljoen jaar oud is en oorspronkelijk uit stollingsgesteenten is opgebouwd. Het oudste stukje steen dat op aarde is gevormd is een stukje vulkanische as in een conglomeraat uit Isua in West-Groenland; het is 3824 miljoen jaar oud. Klaarblijkelijk zijn er 800 miljoen jaar van 'recycling' voorbij gegaan zonder iets achter te laten. De processen waarbij stollingsgesteenten tot stand komen werken nog steeds.


Fig. 1
Boven: Het ontstaan van stollingsgesteente

1.Bovenkant van granietbatholiet 2.Vulkaankegel door as en lava gevormd 3.Tefra 4.Basalt 5.Hoofdkrater 6.Granietbatholiet 7/9.Magma



Overal waar actieve vulkanen voorkomen kunnen ze worden geobserveerd. Waar magma (een mengsel van vloeibaar gesteente en gloeiend hete gassen) door de aardkorst breekt, ontsnappen de gassen en stroomt lava over het aardoppervlak. Waar magma het aardoppervlak plotseling bereikt, komt de afkoeling zo snel, dat de gassen niet kunnen ontsnappen. Als een soort schuim verharden ze in de gestolde lava. Deze steensoort, die puimsteen wordt genoemd, is zo licht dat ze op water blijft drijven. Bij veel vulkanische uitbarstingen worden gassen en lava ettelijke kilometers omhoog geslingerd als gloeiende wolken van gas en piepkleine glasachtige deeltjes; dit alles komt als as weer naar beneden, waar het samensmelt. Ook enorme brokken lava worden de lucht in geslingerd en zij komen naar beneden als vulkanische bommen. A1 het materiaal dat in de lucht wordt geslingerd en verspreid over een groot gebied terugvalt, noemen we tefra. Vulkanisch gesteente is het resultaat van de snelst mogelijke afkoeling van lava. Het is zo fijnkorrelig, dat het aan snelle erosie onderhevig is. Wanneer de gassen ontsnappen, maar de afkoeling toch heel snel gebeurt, ontstaat vulkanisch glas dat obsidiaan wordt genoemd. Het grootste deel van de lava stroomt als een dikke brij over het land. Door de dikte koelt het langzamer af. De verschillende mineralen kunnen rustig uitkristalliseren met als gevolg een korreldikte die aan suiker doet denken.

Een deel van een granietbatholiet is Haytor in Dartmoor, Engeland.	Een dunne doorsnede van een toermalijngraniet 20x vergroot. De kristallen zijn goed te zien.
De karakteristieke zeskantige basaltzuilen in een tertiaire lava-uitvloeiing op het eiland Staffa.	Gesmolten lava stroomt over de flanken van de vulkaan Mauna Ulu op Hawaï.

Wanneer dikke lava afkoelt krimpt deze. Bestaat het overal uit hetzelfde materiaal, dan heeft het krimpen en scheuren heel gelijkmatig plaats. Karakteristiek hiervoor zijn de zeskantige basaltzuilen. Wanneer lava voordat deze het aardoppervlak bereikt uitkristalliseert, duurt het veel langer voor het hard is. Dan hebben de verschillende kristallen meer tijd om te groeien. Zo ontstaat een duidelijk kristallijn gesteente. Het is dan mogelijk de verschillende mineralen waaruit het gesteente is opgebouwd, te herkennen. Sommige mineralen, zoals veldspaat, kristalliseren eerder dan andere. Dan kan het gebeuren dat lava naar buiten komt met al uitgekristalliseerde mineralen in de verder nog vloeibare gesteentemassa. Bij het bereiken van de oppervlakte verhardt het vloeibare deel onmiddellijk. Dit gesteente zal relatief grote kristallen van een of meer mineralen in een zeer fijnkorrelige grondmassa hebben. De kleine kristallen van de grondmassa zijn een bewijs van de snelheid waarmee de lava is verhard. Wanneer magma tot aan het aardoppervlak stijgt, kunnen grote delen van de aardkorst smelten. Dit vormt een groot ondergronds magmareservoir dat een batholiet wordt genoemd. De chemische samenstelling verschilt van die van basalt, dat rechtstreeks van onder de aardkorst komt. De enorme batholieten koelen zeer langzaam af; daardoor krijgen de kristallen van de verschillende materialen de kans om relatief groot te worden. Omdat deze gesteenten diep in de aarde worden gevormd, staan ze als plutonisch gesteente (naar Pluto, de Romeinse God van de onderwereld) bekend. Het bekendste plutonisch gesteente is graniet. Het is duidelijk kristallijn opgebouwd uit een mozaiek van door elkaar liggende kristallen, die versmolten zijn. Wanneer de gesteentelagen boven op granietlagen wegeroderen, komen deze diep in de aardkorst gevormde stollingsgesteenten aan de oppervlakte. Daar staan ze doorgaans als uitsteeksels in het landschap omdat ze zo goed tegen erosie bestand zijn. Deze gigantische granietbrokken zijn zeer onregelmatig van vorm. Bekende voorbeelden vinden we in Zuidwest-Engeland bij Dartmoor, Bodmin Moor, St. Austell en Land's End. Deze afzonderlijke granietbrokken zijn een deel van één batholiet, diep in de aardkorst verborgen. Alle sedimenten zijn van stollingsgesteenten, zoals graniet er een is, afgeleid. De allereerste gesteenten zijn een soort basalt geweest. De vele soorten gesteenten op aarde zijn het produkt van de vele manieren waarop de basisbestanddelen van het oorspronkelijk gesteente verdeeld zijn.

Fig. 2
Boven: Doorsnede van een vulkaan.
1.lava 2.kraterpijp 3.krater 4.as en stenen 5.geiser 6.warmwaterbron 7.verhit grondwater 8. magmakamer.




Fig. 3
Boven: In 79 na Christus bedekte de Vesuvius de stad Pompeji met een dikke gloeiende aslaag. De mensen werden in hun slaap verrast en kwamen om door de verstikkende aslaag. De lichamen zijn vergaan en lieten holtes achter in de as. Door die holtes op te vullen met gips maakte men de afgietsels.

Bron: Op zoek naar de oertijd - L.B. Halstead &
De Geo Geordend - Uitgeverij Meulenhoff