Stollingsgesteente: Word gevorm wanneer magma of lawa afkoel en verhard

Stollingsgesteente word gevorm wanneer magma (ondergronds) of lawa (bogronds) afkoel en verhard. In eersgenoemde geval word van intrusie gepraat en in laasgenoemde geval van ekstrusie. Die vulkaniese rotse kan gevorm word met of sonder kristallisasie. Ander name vir dié soort gesteente is fynkorrelrige, korrelrige, kristallyne, plutoniese en vulkaniese stollingsgesteentes.

Magma kan ontstaan óf uit die gedeeltelike smelting van vooraf bestaande rotse óf in ’n planeet se litosfeer (die kors en boonste deel van die mantel). Die smelting word gewoonlik veroorsaak deur een of meer van drie prosesse: ’n toename in temperatuur, ’n afname in druk of ’n verandering in samestelling. Meer as 700 soorte stollingsgesteentes is al beskryf – die meeste van hulle het onder die aardkors gevorm. Die vorming van magma kom net in enkele tektoniese situasies voor: warm kolle, subduksiesones, mid-oseaanriwwe en skeure.

Plutoniese gesteentes ontstaan deur die afkoeling van vloeibare magma diep in die aardkors. Deur erosie word hierdie gesteentes aan die oppervlak blootgestel as plaatvormige of koepelvormige strukture. Plaatvormige strukture ontstaan deurdat magma in swak sones indring. Hierdie strukture kom in verskillende vorms voor. 'n Lopoliet het 'n skottelvorm en 'n lakkoliet ʼn lensvorm.

Nie-plaatvormige strukture word plutone genoem. Hierdie struktuur is 'n diepliggende liggaam met steil wande en indien dit in 'n berggordel voorkom, word dit 'n batoliet genoem. Die klassifikasie van stollingsgesteentes berus eerstens op die SiO₂-inhoud, dan op die veldspate en laastens op die ander minerale wat daarin aanwesig is. Silika-oorversadigde plutoniese gesteentes In hierdie gesteentes kom vrye silika voor in die vorm van kwarts (q). Die verhouding (k/p) tussen d ie alkaliveldspate (k) en die plagioklase (p) gee 'n algemene onderverdeling:

- k/p > 9: alkaligraniet

- 9 > k/p > 2: graniet

- 2 > k/p > 1/ 2: adamelliet

- 1/ 2 > k/p > 1/ 9 : granodioriet

- k/p < 1/ 9: kwartsdioriet

Al hierdie gesteentes het 'n granitiese tekstuur, dit wil sê die kristalle is onreëlmatig van vorm en ongeveer ewe groot. 'n Tipiese graniet bevat kwarts (oorversadig), albietryke plagioklaas en ortoklaas. Daar is voorts biotiet en/of amfibool as bykomstige minerale (in klein hoeveelhede) aanwesig.

Silika-versadigde plutoniese gesteentes

Die hoeveelheid kwarts aanwesig, wissel tussen 0 en 15 %. Indien kaliumveldspaat dominant is, word die gesteente 'n siëniet genoem. Indien die hoeveelheid plagioklaas en kaliumveldspaat ongeveer ewe groot is, word die gesteente 'n siënodioriet (monzoniet) of siënogabbro genoem.

Silika-onderversadigde plutoniese gesteentes

Hierdie groep word gekenmerk deur die voorkoms van veldspaatvervangers soos nefelien, sodaliet en noseaan, in die afwesigheid van vrye kwarts. Siëniete en siënodioniete kom ook voor in hierdie groep en 'n voorbeeld hiervan is nefeliensiëniet, wat tussen 5 en 10 % nefelien bevat.

Ultramafiese gesteentes en anortosiete

Gesteentes met meer as 90 % mafiese bestanddele word ultramafies genoem. Hierdie gesteentes kom voor in gelaagde intrusiewe liggame, saam met gabbros en verwante gesteentes. Soms bestaan hierdie gesteentes uit slegs 1 mineraal. Voorbeelde hiervan is pirokseniet, wat uit klino- of ortopirokseen bestaan; hornblendiet, wat hoofsaaklik uit hornblende bestaan; duniet, met olivien as hoofbestanddeel, en anortosiet, wat uit plagioklaas bestaan. Die ontstaan van anortosietgesteentes word verklaar deur die akkumulasie van plagioklaaskristalle vanweë swaartekragskeiding.

Gang- of hipabissale gesteentes het oor die algemeen gekristalliseer op vlakker dieptes as plutoniese gesteentes, maar nie op die aardoppervlak nie. Hulle kom as die randfasies van plutone in gange en spleetopvullings voor. Ganggesteentes word in 4 groepe onderverdeel. Daar word onderskei tussen porfier (groot fenokriste in ʼn kleiner grondmassa), pegmatiet (baie grofkorrelrig), apliet (fynkorrelrig) en lamprofier ('n middel tot fynkorrelrige, donker gesteente). Van byna alle plutoniese gesteentes bestaan ekwivalente in die vorm van porfiere en pegmatiete. Oor die algemeen word ook gepraat van byvoorbeeld granietporfier of siënietpegmatiet.

Porfier

Porfiere is die hipabissale gesteente wat die meeste voorkom. In 'n granietporfier word fenokriste van veldspaat en, in minder mate, kwarts aangetref in 'n later gevormde grondmassa van kwarts en kaliumveldspaat. 'n Granofier ontstaan wanneer kwarts en veldspaat in die grondmassa vergroei is en die indruk van hiërogliewe gee. Siënietporfier is die middelkorrelrige ekwivalent van siëniet en kom voor in gange en plate. Ortoklaas vorm hierin fenokriste as deel van die grondmassa, saam met hornblende, biotiet en soms min kwarts. Doleriet kom voor as gange en plate en is die hipabissale ekwivalent van gabbroïese gesteentes en basalte. As fenokriste kom veral plagioklaas (labradoriet) en klinopirokseen (ougiet) voor, soms hipersteen, olivien of kwarts. Die plagioklaaskristalle letipies teen die ougiet of vorm 'n ofitiese tekstuur waar dit in die ougiet ingesluit is. Baie doleriet het in later prosesse veranderinge ondergaan; pirokseen is hierby vervang deur amfibool en/of chloriet en plagioklaas deur karbonate, epidoot en albiet, en die produk word dan 'n diabaas genoem.

Pegmatiete

Twee tipes pegmatiete kan onderskei word: die eenvoudige en die komplekse. Die eenvoudige pegmatiete kom voor as laat gange en are in granietliggame en die omringende newegesteentes waarin die residu-oplossings uitgekristalliseer het. Hierdie pegmatiete is grof en bevat veral kwarts, veldspaat en glimmers. Granietpegmatiet kom verreweg die meeste voor en die grafiese tekstuur, vanweë die vergroeiing van kwarts en veldspaat, is tiperend. Komplekse pegmatiete bevat naas bogenoemde minerale ook allerlei seldsame minerale soos lepidoliet en spodumeen (litiumhoudend), topaas, beril, toermalyn en radioaktiewe minerale. Daarom kan pegmatiete van groot ekonomiese belang wees. Komplekse pegmatiete is sonêr opgebou en kom voor in gebiede van hoe metamorfose.

Apliete

Apliete ontstaan uit die differensiaat van graniet en bestaan veral uit kwarts en veldspaat. Hierdie gesteentes is fynkorrelrig en die kristallisasieproses volg op die magmatiese stadium waarin die kristallisasie van plutoniese gesteentes plaasvind. As laaste fase ontstaan hidrotermale are vanweë die kristallisasie van minerale uit waterige oplossings wat in die splete sirkuleer. Granietapliet kom die algemeenste voor in assosiasie met lamprofiere.

Lamprofiere

Hierdie basiese differensiasieproduk is middel- tot fynkorrelrig en kom voor as dun gange en plate in groter plutone. Lamprofiere bevat fenokriste van mafiese minerale soos biotiet, ougiet, hornblende en olivien in 'n grondmassa van veldspaat of veldspaatvervangers of soms glas. Minette is biotietfenokriste in ʼn grondmassa van ortoklaas wat voorkom in assosiasie met graniete. Dit is ook die geval met vogesiet (hornblende met ortoklaas). Kersantiet (biotiet met plagioklaas) en spessartiet (hornblende met plagioklaas) is geassosieer met doleriet. Monchiquiet is 'n lamprofier met barkevikiet (alkali-amfibool), ougiet en olivien en kom voor in alkaliryke gesteentes soos nefeliensiëniet en foyaïet.

Lawastrome lewer die enigste moontlikheid om die vormingsprosesse van stollingsgesteentes direk te bestudeer. Lawa kan op die aardoppervlak of onder die see uitvloei en die vloeitempo hang af van die viskositeit van die vloeistof. Basaltiese lawa het 'n lae viskositeit en kan oor groot oppervlaktes versprei. Kenmerkend vir onderwater-uitvloeiings is die vorming van kussinglawa, wat soos opgestapelde kussingvormige massas lyk.

Silika-oorversadigde lawagesteentes

Rioliet is die vulkaniese ekwivalent van graniet en bestaan veral uit fenokriste van sanidien en kwarts en soms pirokseen. Ignimbriete (gloedwolkafsettings) het oor die algemeen 'n riolitiese samestelling. Riolitiese magma ontstaan deur die differensiasie uit primêr basaltiese magma en is baie viskeus. Hierdie lawa is dus beperk tot klein gebiede in die onmiddellike omgewing van die vulkaan. Vulkaniese glas met 'n riolitiese samestelling is bekend as obsidiaan. In baie rioliete en obsidiaan is die oorspronklike glas omgesit in 'n mikrokristallyne grondmassa en word felsiet genoem.

Silika-versadigde lawagesteentes

Tragiet is ryk aan die veldspaat sanidien en is die vulkaniese ekwivalent van sieniet. Wanneer die kristalle deur vloeibeweging georiënteer is, praat 'n mens van ʼn tragitiese tekstuur. Andesiet, wat naas basalt die lawagesteente is wat die algemeenste voorkom, bestaan uit fenokriste van oligoklaasandesien en mafiese minerale soos biotiet, bruin hornblende en pirokseen in ʼn glasgrondmassa. Basalt is die vulkaniese ekwivalent van gabbro en noriet. Hierdie gesteente bevat ongeveer ewe veel plagioklaas as pirokseen in fenokriste sowel as in die grondmassa.

Silika-onversadigde lawagesteentes

Fonoliet stem ooreen met nefeliensiëniet, foyaïet en verwante plutoniese gesteentes. Dit is 'n grysgroen gesteente wat 'n helder geluid afgee wanneer dit met 'n hamer geslaan word - vandaar die naam. Fonoliet bestaan uit sanidien, nefelien en egiriet en/of riebeckiet. Onversadigde tragibasalt lyk soos basalt en kom voor in gange en lawastrome. Fenokriste van ougiet en olivien is soms met die blote oog sigbaar. Die olivienvrye tipe word tefriet genoem en die olivienhoudende tipe basaniet.

Ander lawagesteentes

Karbonatiet is 'n feitlik suiwer karbonaatgesteente wat deel uitmaak van 'n bepaalde groot ringkompleks van byvoorbeeld nefeliensiëniet. Soms vorm karbonatiet die sentrale prop van so 'n kompleks en in ander gevalle kom dit voor as radiaalstralende gange. Buiten kalsiet en dolomiet, kom ankeriet ook voor in karbonatiet en as bykomstige minerale kan apatiet en magnetiet voorkom. Spiliet is 'n fynkorrelrige basiese gesteente wat in die vorm van kussinglawa voorkom. Albiet of oligoklaas kom hier saam met pirokseen voor. Die meeste spiliete is verander in karbonate, epidoot en chloriet en die holtes word opgevul deur kalsiet.

Stollings- en matemorfe gesteentes maak 90 tot 95% uit van die volume van die boonste 16 km van die aardkors.

Hulle is belangrik omdat:

• hul minerale en chemie inligting verskaf oor die samestelling van die mantel, waaruit van die stollingsgesteente gepers word, asook die temperatuur- en druktoestande wat die uitpersing moontlik maak;
• hul absolute ouderdom bereken kan word met verskeie vorms van radiometriese datering en dus vergelyk kan word met nabygeleë geologiese strata, waarmee ’n tydreeks van gebeure geskep kan word;
• hul eienskappe gewoonlik tipies is van ’n spesifieke tektoniese omgewing, wat tektoniese hersamestellings moontlik maak;
• hulle in sommige gevalle belangrike minerale deposito's (erts) bevat: wolfram, sink en uraan word algemeen verbind met graniete en dioriete, terwyl chroom en platinum verbind word met gabbro's.

 

Stollingsgesteentes kan op twee maniere gevorm word: deur intrusie, uit magma wat in die aardkors afkoel, of ekstrusie, uit vulkaniese uitbarstings bo die aarde se oppervlak.

Fossiele word in sedimentêre gesteentes aangetref, maar nie in stollingsgesteentes nie. Die rede is dat stollingsgesteentes gevorm word deur die stolling van magma wat afkoel. Die temperatuur van magma self is tussen 700 °C en 1300 °C. Enige organiese materiaal sal dus heeltemal verbrand by sulke hoë temperature en sal nie fossiele vorm nie.

• Sedimentêre gesteente
• Metamorfiese gesteente

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409672, volume 26, bl. 209 - 213

• Stollingsgesteente by USGS Geargiveer 21 Februarie 2013 op Wayback Machine
• Klassifikasie Geargiveer 10 Mei 2008 op Wayback Machine

• Wiki Afrikaans  Wiki Commons het meer media in die kategorie Stollingsgesteente.
•   Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wiki