Finse Orbiculieten

a. Orbiculieten algemeen   –   b. Orb. van Virvik  –   c. Orb. Dioriet   –   d. Orb. Graniet   –   e. Orb. Peridotiet   –   f. Orbiculieten overige

a. Orbiculieten algemeen

Orbiculieten of kogelgesteenten zijn zeer opvallende, spectaculaire stenen. Het zijn waarschijnlijk de meest fraaie zwerfstenen, die we kunnen vinden. Om deze reden en omdat we van deze gesteenten een aantal voorbeelden in ons bezit hebben, besteden we aan de Orbiculieten extra aandacht. Helaas is de kans om een zwerfsteen van dit gesteente te vinden echter zeer, zeer klein.
Tot nu toe zijn er slechts twee vondsten bekend uit Drenthe (Eext, Schoonebeek) Ook in Duitsland en Denemarken zijn zeer weinig van dit soort kogelgesteenten gevonden.
Orbiculieten komen op verschillende plaatsen in de wereld voor. Eventuele zwerfstenen in ons land kunnen afkomstig zijn uit Finland, Zweden (Slättemossa) en Noorwegen (Kogelnoriet). Elders in de wereld komen orbiculieten voor in o.a. Frankrijk, Chili en Australië.
Bij ons zijn de Orbiculieten uit Zuidwest-Finland het meest bekend. Volgens M. Bräunlich (Kristallin.de) zijn er wel 90 verschillende typen bekend. De meeste typen kent men alleen als zwerfsteen, vooral uit Finland zelf. Van deze 90 typen weet men slechts van 29 de plaats van herkomst. Verwonderlijk is dit niet, want de rotsvoorkomens van Orbiculieten zijn vaak bijzonder klein. De gangen zijn vaak niet breder dan 5 meter en ze zijn meestal niet meer dan enkele tientallen meters lang. Dit betekent, dat rotsen, die zich in ontoegankelijk gebied bevinden moeilijk zullen worden ontdekt. De plaatsen, waar Orbiculiet-rotsen zijn ontdekt, bevinden zich vooral aan de randen van de massieven. Het komt ook voor, dat gangen in omringend gesteente zijn doorgedrongen.
Hoewel men vaak de naam “Kogelgraniet” gebruikt, behoort maar een klein deel van de Orbiculieten tot de echte granieten. Het merendeel behoort bij andere soorten stollingsgesteenten, zoals diorieten, monzonieten of gabbro’s. (Peridotiet)
Het juist determineren van Orbiculieten is moeilijk, omdat in een steen vaak veel mineralen voorkomen en verschillende delen van een steen nogal van elkaar kunnen verschillen. De deskundigen verschillen dan ook nog al eens van mening.
Orbiculieten bestaan uit twee delen, namelijk de kogels en de grondmassa/tussenmassa/matrix.De mineralen van zowel kogels als matrix zijn gewoonlijk dezelfde. Plagioklaas, kaliveldspaat, kwarts, biotiet en in mindere mate hoornblende komen veel voor. De kogels verschillen erg in grootte. In “lichtgekleurde” stenen met veel kwarts en veldspaat vindt men over het algemeen de grootste kogels. Basische, donkergekleurde stenen met veel ijzerhoudende mineralen zoals pyroxenen en amfibolen hebben gewoonlijk slechts kleine kogels. Ook binnen dezelfde steen kunnen de kogels echter nog al verschillen in grootte en samenstelling.
De kogels bestaan uit een kern en één of meerdere concentrisch gelegen schalen De mineralen in de kern kunnen verschillende structuren vormen. Ze kunnen willekeurig verspreid voorkomen, maar bijvoorbeeld ook een concentrische of een radiaalstralige ligging vertonen. (Zie de afzonderlijke gesteentebeschrijvingen) De schalen rondom de kernen verschillen per soort en soms ook per steen, sterk in aantal en breedte. De buitenkant van de schalen hebben nog al eens een dunne donker gekleurde ring.
De mineralogische samenstelling van de tussenmassa/matrix bepaalt met wat voor soort Orbiculiet we te maken hebben. Soms is dit moeilijk te bepalen.
Over het ontstaan van dit interessante gesteente bestaan nog altijd verschillende meningen. Men schijnt het er over eens te zijn, dat de kogels van binnen naar buiten zijn gestold. Verder schijnt kristallisatie slechts onder bepaalde voorwaarden te kunnen leiden tot het ontstaan van kogelgranieten. Zo moet er spake zijn van een zeer heet magma. Bovendien moet er een snelle afkoeling plaats vinden in een rustige omgeving. Dit is bijv. het geval als het magma stolt in een gang met een koud omringend gesteente. Na de stolling hebben zich bij veel Orbiculieten nog metamorfose verschijnselen voorgedaan. De vormen van metamorfose worden bij de afzonderlijke gesteenten besproken.

De Orbiculieten waarvan we foto’s laten zien zijn ruim 50 jaar geleden door R. Baken (destijds woonachtig te Ens) in Finland verzameld. Het zijn alle stukken van rotsen en geen zwerfstenen.
In die tijd was het normaal, dat landeigenaren van harte medewerking verleenden bij het aanwijzen van de vindplaatsen en meehielpen stukken van de rotsen af te slaan.
Van een wetsovertreding was destijds nog geen sprake. Tegenwoordig zijn alle bekende voorkomens beschermt en is het streng verboden iets van een rots af te slaan. Uiteraard is dit terecht gebeurd om te verhinderen, dat (kleine) voorkomens zullen verdwijnen.

b. Orbiculieten van Virvik.

1. Orbiculiet van Virvik. Grof. – Deze steen hoort bij de monzodiorieten. De kogels aan de linkerkant zijn erg klein en anders gevormd dan de rest. Door verhitting tijdens deformatie werden de kogels plastisch en vond er vervorming plaats.
2. Detail van foto 1. – Deze detailfoto toont het grote aantal lichte en donkere schalen. De afgebeelde kogel ligt tussen twee andere geklemd. Een gevolg van deformatie.
3. Orbiculiet van Virvik. Fijn. – Er zit tussen de twee typen nog al wat verschil
4. Detail van foto 3. – De pijlen geven de binnenste kogelschaal aan, die bestaat uit plagioklaas en biotiet

Bij het dorp Virvik, oostelijk van Helsinki komen enkele fraaie kogelgesteenten voor. Een grof en een fijner type. Het groffe type (Foto’s 1 en 2) heeft over het algemeen zeer grote kogels. De doorsnede van de kogel op foto 2 is ongeveer 14 cm. De kernen van de kogels bestaan vooral uit plagioklaas, in mindere mate kaliveldspaat, zwarte vlekjes biotiet en staafjes hoornblende. De opbouw van de verschillende kernen verschilt nogal. In praktisch alle kernen bevinden zich echter duidelijke biotietvlekjes.
De matrix bestaat vooral uit wat kaliveldspaat, veel plagioklaas, biotiet, hoornblende en wat kwarts.
Eigenlijk hebben we hier te maken met een dioritische samenstelling, maar vanwege het kaliveldspaatgehalte noemt men het gesteente wel een Monzodioriet.
Foto 2. De kern toont op de detailfoto de radiaalstralige ligging van de mineralen. De grens tussen de kern en de eerste schaal is niet te zien, maar de grote hoeveelheid biotiet- en hoornblendekristallen (Pijl B) ligt binnen de eerste schaal. Deze schaal wordt aan de buitenkant gegrensd door een biotietrijke donkere rand. (Pijl A)
Foto 3. Het fijn type uit Virvik ziet er heel anders uit. De kogels zijn veel kleiner. Ze hebben een relatief grote kern en weinig schalen. Het hele gesteente bestaat grotendeels uit biotiet en lichtgekleurde plagioklaas. In de matrix bevindt zich ook nog wat groenige plagioklaas en lichtgrijze kwarts. De binnenste schaal van de kogels is meestal weer een mengsel van vooral biotiet en plagioklaas. (Pijl detailfoto 4) De biotiet in deze schaal ligt wat radiaalstralig naar buiten gericht.

c. Orbiculieten. Dioriet

 1. Kogeldioriet van Kuru. – De orbiculiet van Kuru is goed te herkennen aan de opvallende lichtgekleurde buitenste schalen. De overgang tussen kern en eerste schaal is erg onduidelijk. Dit komt doordat de kern uit een agglomeratie van kleine mineraalkorrels bestaat.  De gedrongen ligging van de orbiculen  is waarschijnlijk een gevolg van een nieuwe opsmelting na de vorming, waardoor de orbiculen in plastische toestand ten gevolge van toevoeging van nieuwe mineralen minder ruimte kregen, waardoor ze tegen elkaar werden geduwd en daardoor werden vervormd. 
2. Detail van foto 1. – Het verschil tussen de structuur van de kernen der twee kogels is opvallend. Er zijn ook stenen met grotere hoeveelheden geelachtige kaliveldspaat
3. Kogeldioriet van Pöytyö – Ook hier zien we weer kogels van verschillende grootte en structuur.
4. Detail van foto 3. – Het rechter gedeelte van de kogel is ingenomen door een gang met o.a. kaliveldspaat en kwarts. Dit kan een gevolg zijn van metamorfose.

Foto’s 1 en 2. Een steen met een dioritische samenstelling. De kogelkern bestaat uit een mengelmoes van de mineralen plagioklaas, kaliveldspaat, hoornblende, biotiet en kwarts. Bij enkele kogels zien we, dat de radiaalstralige stolling van de lichte mineralen dwars door enkele, moeilijk van elkaar te onderscheiden schalen heengaat. (Detailfoto 2. Linker schaal) Opvallend is de buitenste vrij dunne, geelachtige, nogal gebroken schaal van microklien (plagioklaas) en wat kwarts.

Foto’s 3 en 4. Deze steen heeft een monzo-dioritische samenstelling. Opvallend is de grote hoeveelheid plagioklaas, waarvan er waarschijnlijk enkele soorten in de steen vookomen. De zwarte mineralen zijn vooral hoornblende en biotiet. Verder zien we een beetje geelrode plagioklaas.. De hoornblende vormt soms fraaie naaldjes, die verspreid door het hele gesteente heel liggen. (Pijl B) De kern van de kogels bestaat weer vooral uit plagioklaas, hoornblende, biotiet en wat kwarts. De scheiding tussen kern en eerste schaal is vaag herkenbaar. (Pijl A) We vinden in deze zone fijne, naar buiten gerichte hoornblendenaaldjes. Zeer opvallend is de paarlemoerachtige schittering, die verspreid in kleine hoeveelheden in het gesteente voorkomt. (Pijlen C) Dit duidt mogelijk op de aanwezigheid van het plagioklaas mineraal labradoriet. In een rode plagioklaasrijk deel van de matrix vinden een opvallende kwartsklonter, waarin de scheurtjes zijn gevuld met rode hematiet. In het buitenste deel van de schalen komt magnetiet voor. 
Naast een aantal gelijksoortige kogels komen enkele anders gevormde of onvolkomen exemplaren voor. (Kogel waarin pijl C ligt) Mogelijk hebben we hier te maken met een z.g. “proto orbiculuul”. Proto orbiculen zijn exemplarten die geen gelegenheid gehad hebben om zich compleet te ontwikkelen. Dit mogelijk door verandering in de omstandigheden. 

d. Orbiculieten Graniet

Volgens de vermelde vindplaatsen komen deze kogelgranieten van twee verschillende plaatsen aan de Finse zuidwestkust. Ze lijken echter bijzonder veel op elkaar. In beide granieten is er een groot contrast tussen de kogels en de graniet waarvan ze deel uitmaken. Deze kogels zijn groot, zoals dat gebruikelijk is in stenen met veel kwarts en veldspaat. De structuur van de kogels is verschillend, zoals we op detailfoto 2 duidelijk kunnen zien. Er zijn kogels met lichte kernen (plagioklaas, kwarts, kaliveldspaat, biotiet) en exemplaren met donkere kernen, die vooral uit biotiet, hoornblende en plagioklaas bestaan. De overgang tussen kern en binnenste schaal is bij de kogels met lichte kern niet heel gemakkelijk te zien. De binnenste schaal is evenals de kern zeer plagioklaasrijk, maar bezit meer biotiet.
De grondmassa’s/matrixen van beide stenen lijken er veel op elkaar. Beide zijn fraaie, wat porfirische granieten met oranjerode, rechthoekige kaliveldspaten. Beide granieten hebben rookgrijze xenomorfe kwartsen, veel plagioklaas en vrij veel kleine biotietnesten. De rots van Hanko is echter iets groffer, er zijn minder, maar grotere rechthoekige veldspaten, die een fractie lichter van kleur zijn. Bovendien zijn de veldspaten van de graniet van Hanko duidelijke tweelingveldspaten, is het gehalte aan plagioklaas beduidend groter en vormt de kwarts grotere klonters.

De steen van de foto’s 5 en 6 is heel bijzonder. Het is een stuk van een kogelgraniet die is gevonden in de omgeving van Schoonebeek in Zuidoost Drenthe. Orbiculieten zijn in Nederland maar enkele keren gevonden. De steen bestaat uit dezelfde mineralen als de stenen van de foto’s 1 t/m 4. Opvallend in deze steen is de nogal rijkelijke aanwezigheid van het rode ijzermineraal hematiet. In het Hunebedcentrum in Borger ligt een zeer fraai exemplaar van de bij Schoonebeek gevonden stenen.

e. Orbiculieten Peridotiet

Dit soort basische orbiculieten heeft vaak relatief kleine kogels.
De twee stukken rots die we hier zien zijn allebei dusdanig ijzerrijk, dat een kleine magneet blijft hangen. Als de steen van foto 1 op zijn kop wordt gehouden, blijft de omgekeerde magneet nog hangen! Bij de tweede steen blijft de magneet alleen kleven op het schuine gepolijste vlak.
IJzerrijkdom komt voor in stenen, die vaak voor een groot deel uit donkere pyroxenen (augiet) bestaan. Het is dan ook geen wonder dat beide stenen voor een groot deel uit mineralen uit de pyroxeengroep bestaan. De groenachtige kleur, die door het gehele gesteente zichtbaar is wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van de peridoot. (Chloriet) Gesteenten die bijna geheel bestaan uit pyroxenen, peridoot en kleine hoeveelheden als biotiet, hoornblende en veldspaat noemt men peridotieten. Dat geldt voor beide orbiculieten.
Foto 1. Deze steen is dus uitermate ijzerrijk. De kogelkernen bestaan vooral uit donkere pyroxenen en groenachtige epidoot. (Zie detailfoto 2) De dunne schaal bestaat voornamelijk uit augiet.
Foto 3/4 Een steen waar de kogels weer verschillend zijn van samenstelling. Een aantal kogels heeft kernen, die grotendeels bestaan uit donkere pyroxeen, vermengd met groene epidoot. De schalen bestaan vooral uit donkere pyroxeen. Opvallend zijn de dunne witte schalen in twee kogels. Ze bestaan vooral uit veldspaat en kwarts.
Beide stenen hebben een opvallend hoog soortelijk gewicht, zoals dat gebruikelijk is bij pyroxeenrijke gesteenten.

f. Orbiculieten overige

Ten slotte tonen we nog enkele orbiculaire peridotieten. Dit soort stenen komt op enkele plaatsen voor in Finland. 
Foto’s 1 en 2. De kern van de orbiculieten van deze steen bestaat waarschijnlijk uit ortho-pyroxeen, clino-pyroxeen en hoornblende. De schaal (reactierand??) bestaat waarschijnlijk uit omgezette olivijn. Het is twijfelachtig of deze steen tot de echte orbiculieten behoort. De kleine periodiet voorkomens bij Kylmäkoski bestaan namelijk voor een deel uit normale peroditiet en een deel waar zich in de peridotiet knobbeltjes hebben gevormd. Van deze knobbeltjes heeft een deel zich ontwikkeld tot orbiculieten. Het verschil in aanblik tussen de twee laatst genoemde typen is op foto’s uit artikelen van deskundigen klein. De groenachtige matrix bestaat vooral uit olivijn met wat pyroxeen. 

Foto’s 3 en 4. Een fraai, zeer hoornblenderijk type met een groot aantal verschillende kogels. Zeer opvallend is de kern van de linker kogel op foto 4. De brede buitenste mantels van de kogels zijn opvallend zwart van kleur. Ze bestaan waarschijnlijk bijna geheel uit hoornblende met kleine hoeveelheden plagioklaas. De matrix die slechts een klein gedeelte van de steen inneemt, bestaat bijna geheel uit plagioklaas en hoornblende, waardoor we ook hier waarschijnlijk te maken hebben met een kogeldioriet.