Ganggesteenten

a. Algemeen  –  b. Aplieten   –  c. Granofieren    –    d. Graniet porfieren   – e. Pegmatieten granitisch   –   f. Mafische pegmatieten   –   g. Schriftgranieten

a. Algemeen

Als het magma het aardoppervlak niet bereikt en ook niet in de diepte van het magmahaard kristalliseert maar ergens tussenin vast blijft zitten en daar stolt, spreken we van een ganggesteente. Meestal gebeurt dit in scheuren in de aardkorst of afvoerpijpen voor magma die zijn afgesloten en z.g.. “dikes” of “Sills”. (zie E en F op de afbeelding)
Uit één soort magma kunnen zich afhankelijk van de afkoelingssnelheid of de plaats waar de vorming plaats vindt verschillende gesteente typen ontwikkelen.
Veel hangt af van de afkoelingssnelheid van het magma. Als er sprake is van een snelle kristallisatie van het magma t.g.v. een snelle afkoeling ontstaan er kleine kristallen, omdat ze niet de tijd hebben gehad om goed uit te kristalliseren. Dergelijke snelle afkoeling vindt vooral plaats in dikes. Een gesteente dat door snelle afkoeling ontstaat is bijv. apliet.
Wanneer het magma door grote druk omhoog wordt geperst en vast komt te zitten in allerlei scheuren in de aardkorst boven de magmahaard of Sills gaat vormen, gaat de afkoeling veel langzamer, waardoor grote kristallen kunnen ontstaan. Het bekendste voorbeeld van gesteenten, die onder deze voorwaarden ontstaan, zijn de Pegmatieten. Een gesteente, dat behalve grote kristallen ook nog al eens zeldzame mineralen bevat. Niet iedereen is van mening, dat pegmatiet tot de echte ganggesteenten behoort. Dit vanwege de zeer grote kristallen.

Vanwege de vele vormen wordt het ganggesteente diabaas (doleriet) in een apart hoofdstuk besproken.

Waar vormen zich ganggesteenten?
A toont een magmahaard. Bij stolling verandert deze haard in een batholiet. Dit is een zeer groot lichaam, dat bestaat uit een kristallijn gesteente. Dit zijn de grootste gesteentelichamen in de aardkorst. Ze kunnen vele duizenden km2 groot zijn.
B is het aardoppervlak.
C = Rotsbodem die uit verschillende gesteenten bestaat.
D = Laccoliet. Een laccoliet is een groot magmalichaam niet ver onder het aardoppervlak. Deze grote magmalichamen koelen niet al te snel af, waardoor dieptegesteenten ontstaan. Ze zijn lensvormig met de ronde kant aan de bovenkant. Vaak worden bovenliggende lagen iets omhoog geduwd, waardoor een verhoging aan het aardoppervlak ontstaat.
E = Sill. Sills zijn dunne plaatvormige intrusielichamen van magma die via een gang omhoog zijn gestuwd. Ze ontstaan doordat magma zich niet verder verticaal door een bestaande rotslaag kan verspreiden, waardoor een horizontale uitbreiding plaats vindt. Sills kunnen heel klein zijn maar ook honderden meters dik en zich over veel kilometers uitstrekken.
F = Dikes. Dikes zijn verticale breuken in de aardkorst. Ze zijn ook zichtbaar aan het aardoppervlak, waar ze zeer lange gangen kunnen vormen van ganggesteente. Ze kunnen van heel smal tot honderden meters breed zijn en een lengte hebben van honderden kilometers.

b. Aplieten

Aplieten zijn  fijnkorrelige ganggesteenten, die praktisch geheel bestaan uit kaliveldspaat en kwarts. Plagioklaas en donkere mineralen zoals biotiet zijn gewoonlijk niet of slechts in zeer kleine hoeveelheden aanwezig. Soms bevatten de stenen een beperkt aantal veldspaateerstelingen.  Aplieten zijn soms moeilijk te herkennen. Alleen als tussen kwarts en alkaliveldspaat, eventueel met een loep, grafische vergroeiingen zichtbaar zijn weet men dat de steen tot de aplieten behoort.  De fijnkorreligheid is ontstaan, doordat aplieten in tegenstelling tot pegmatieten snel zijn gestold. Ze zijn gewoonlijk ontstaan uit een granitisch, waterarm restmagma, dat zich in smalle gangen en spleten in reeds gestold gesteente bevond. Het stollingsproces vond voor de aanwezige mineralen tegelijk plaats, waardoor de kristallen niet volledig zijn en als een soort mozaïek in elkaar passen.
Aplieten hebben meestal een wit/grijze of roodachtige kleur, waardoor vergissingen met zandsteen mogelijk zijn.
Aplietgangen zijn smal. Gewoonlijk niet breder dan 50 cm. De randen van deze gangen lopen gewoonlijk opvallend parallel. In veel dieptegesteenten komen apliet en pegmatiet gezamenlijk voor. Soms zelfs samen in één gang. Het ene gesteente vult dan het midden van een gang en het
andere gesteente de randen.
Er bestaan ook fijnkorrelige gesteenten die veel op apliet lijken, maar die naast kwarts en alkaliveldspaat ook plagioklaas en meer dan 5% biotiet bevatten. In dat geval spreken we van microgranieten. Voorheen noemde men zulke gesteenten wel “aplietgranieten”, maar deze term is verouderd.
Hetzelfde geldt voor diorieten en gabbro’s. Als dit soort stenen een zeer fijne grondmassa had sprak men van dioriet-aplieten of gabbro-aplieten. Tegenwoordig zijn het micro-diorieten en micro-gabbro’s.

Met betrekking tot de geologische benaming zullen de aplieten vooral thuishoren in het veld  van de alkaliveldspaat granieten.  Dit vanwege hun met granieten vergelijkbaar kwartsgehalte en het zeer geringe percentage aan plagioklaas.

c. Granofieren

d. Granietporfieren

Granietprofieren hebben hetzelfde mineralenbestand als granieten en hebben ook een granitische samenstelling. Verschil met graniet zijn de vaak opvallende porfirische eerstelingen, die in een fijngranitische grondmassa liggen. Granietporfieren zijn van porfieren te onderscheiden door hun fijnkorrelige grondmassa. Als de grondmassa voor het oog dicht is spreken we van een porfier en is er waarschijnlijk sprake van een uitvloeiingsgesteente, waarvan de grondmassa is gestold aan het aardoppervlak. We spreken van granietporfieren als we met het blote oog in de grondmassa afzonderlijke mineralen kunnen onderscheiden. De stolling van granietporfieren is in de diepte begonnen als een normaal dieptegesteente. Daarbij hebben zich de porfierische eerstelingen gevormd.

e. Pegmatieten. Granietisch. ( > 1 miljard jaren)

Pegmatieten zijn gewoonlijk grofkorrelige gesteenten. Er zijn zelfs kristallen mogelijk met de doorsnede van enkele meters. Dit zijn echter uitzonderingen en tussen de zwerfstenen zullen we ze niet tegenkomen. Pegmatieten zijn overwegend granietisch van samenstelling. Ook mafische gesteenten zoals gabbro en dioriet kunnen echter op een dusdanige wijze stollen, dat er een pegmatiet ontstaat. Het zelfde geldt voor alkaliveldspaat syenieten zoals nordmarkiet en larvikiet.
Pegmatieten en aplieten komen vooral voor in gangen.
Zoals reeds vermeld zijn de meeste pegmatieten gevormd vanuit een granietisch magma. Ze bevatten gewoonlijk dezelfde mineralen als graniet namelijk alkaliveldspaat (perthitische microklien) kwarts en biotiet. Deze granietische pegmatieten vormen vaak een fraai kleurencontrast van gewoonlijk rode alkaliveldspaat en melkkleurige of heldere kwartsklonters. Gewoonlijk bevatten de stenen ook wat biotiet. Mica is ook nog al eens aanwezig.
Over het ontstaan van pegmatieten schijnt veel onenigheid te bestaan. Men gaat er vaak van uit, dat grote kristallen in dieptegesteenten zijn ontstaan door een langzame afkoeling. Tegenwoordig is er echter ook een andere theorie. Volgens deze theorie zijn de grote kristallen ontstaan door vloeistoffen met een lage viscositeit (stroperigheid) zoals water, fluor en chloor. In een vroeg stadium van kristallisatie kristalliseren deze vloeistoffen niet, waardoor de concentratie ervan naarmate de kristallisatie vordert, groter wordt. Tenslotte zij er zo veel vloeistoffen, dat ze zich afscheiden van de smelt en ontstaan er een soort kleine “waterzakken”, met oververhit water. Dit water wordt scheuren en spleten ingeperst. De vloeistof bevat veel ionen zitten veel ionen. Deze kunnen zich vanwege de lage viscositeit snel bewegen, waardoor er kristallen ontstaan die snel om een kern kunnen gaan klonteren. Hierdoor kunnen zeer grote kristallen ontstaan.
Langs de randen van een magmalichaam (batholiet) ontstaan vaak breuken waarin ook pegmatiet wordt gevormd. Er ontstaat a.h.w. een scheidingswand van pegmatiet met omringend gesteente. Deze pegmatietwanden noemt men “Dikes”.

In pegmatieten kunnen zeldzame mineralen voor komen. 
Ook dit is het gevolg van het dunner worden van het magma. Vanwege het grote percentage vluchtige stoffen, kunnen de in het magma zwevende elementen zich aansluiten bij reeds bestaande kristallen van dezelfde soort en hechten ze niet aan bij kwarts- of veldspaatkristallen.
Er is een theorie, die er van uit gaat dat pegmatieten bij hun vorming vijf stadia kunnen doorlopen. Verreweg de meeste pegmatieten zijn gevormd in het eerste stadium. Slecht enkele doorlopen alle stadia. Hoe meer stadia worden doorlopen des te meer zeldzame mineralen voorkomen. Omdat slechts een zeer klein deel bij het stollingsproces alle stadia doorloopt, is het aantal exemplaren met zeldzame mineralen zeer klein.

Naast de granitische pegmatieten komen ook schriftgraniet, alkali syenietpegmatiet, gabbro-pegmatiet en vlammenpegmatiet aan de orde. Alkalisyenietpegmatiet en vlammenpegmatiet worden bij de herkomstgebieden behandeld.

f. Mafische pegmatieten

Basisch magma bevat minder vluchtige stoffen dan felsisch (granitisch) magma. Dit betekent, dat dit magma een minder gunstige samenstelling heeft voor de vorming van pegmatieten dan het dunne granitische magma. Desondanks vormen ook mafische gesteenten als gabbro en dioriet in gangen en spleten soms pegmatieten, hoewel deze stenen beduidend zeldzamer zijn dan de granitische pegmatieten.
De meest voorkomende mineralen in deze gesteenten zijn lichtgekleurde plagioklaas, augiet en de hoornblende variëteit oeraliet, die ontstaat ten gevolge van omzetting. Vaak ontstaat deze omzetting in zeer oude gesteenten.

g, Schriftgranieten. (> 1 miljard jaren)

1. Schriftgraniet. Sarup Havn Als DK. Een erg opvallende pegmatietachtige schriftgraniet die afwisselend bestaat uit groffe en fijne delen.

2. Detail van 1. We zien hier duidelijk de roze, perthietische microklien. In de kwarts zien we rode hematiet.