Metamorfe gesteenten
Leisteen, fylliet, schist en gneis kunnen uit dezelfde moddersteen ontstaan; het verschil is hoe heet het werd, van ongeveer 150 °C tot boven 550 °C.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
Metamorfose betekent vormverandering. Een metamorf gesteente begon als een ander gesteente: een stollingsgesteente, sedimentgesteente of eerder metamorf gesteente. Het veranderde door sterke hitte, hoge druk, hete mineraalrijke vloeistoffen of meestal een combinatie daarvan. Zulke omstandigheden vind je diep in de Aarde en waar tektonische platen elkaar raken. De BGS voegt toe dat gesteenten daar miljoenen jaren kunnen blijven, lang genoeg om hun mineralen fysisch, chemisch of op beide manieren te veranderen.
Veranderd, maar nooit gesmolten
De cruciale voorwaarde is dat het gesteente niet smelt. Zou het smelten, dan werd het magma en daarna stollingsgesteente. In plaats daarvan herkristalliseren de mineralen in vaste toestand: atomen herschikken zich tot nieuwe mineralen of reageren met vloeistoffen die binnensijpelen. Het resultaat is meestal dichter en compacter dan het oorspronkelijke gesteente. Gesteenten die bijna smelten, kunnen gedeeltelijk smelten; Physical Geology noemt zo'n gemengd gesteente van metamorf en stollingsmateriaal een migmatiet.
Foliatie: strepen door druk
Wordt gesteente in één richting sterker samengedrukt dan in een andere, dan groeien platte of langwerpige mineralen zoals glimmer in een richting loodrecht op de druk. Het gesteente krijgt een gestreept of plaatvormig uiterlijk: foliatie, waarin de drukrichting bewaard blijft. Physical Geology rangschikt de gefolieerde gesteenten voor een moddergesteente zoals schalie naar graad, de intensiteit van de metamorfose. Eerst ontstaat leisteen. De glimmerdeeltjes zijn onzichtbaar klein, maar het gesteente breekt makkelijk in platte platen. Fylliet is sterker verhit en krijgt glans door de glimmers. In schist zijn de glimmerkristallen groot genoeg om te zien. In gneis zijn de mineralen gescheiden in lichte en donkere banden.
| Graad | Temperatuur |
|---|---|
| Zeer laag | 150 tot 300 °C |
| Laag | 300 tot 450 °C |
| Middelmatig | 450 tot 550 °C |
| Hoog | boven 550 °C |
| Moedergesteente | Bij toenemende graad |
|---|---|
| Moddersteen (schalie) | leisteen (zeer laag), fylliet (laag), schist (middelmatig), gneis (hoog) |
| Graniet | weinig of geen verandering tot middelmatige graad, granietgneis bij hoge graad |
| Zandsteen | weinig verandering bij lage graad, kwartsiet vanaf middelmatige graad |
| Kalksteen | weinig verandering bij zeer lage graad, marmer vanaf lage graad |
Sommige gesteenten krijgen geen foliatie, hoe hard ze ook worden samengedrukt, omdat hun mineralen niet plat of langwerpig zijn. Kalksteen bestaat vooral uit calciet, waarvan de korrels zich niet uitlijnen. Door verhitting herkristalliseert het tot marmer en verdwijnen eventuele fossielen. Zuiver calciet geeft wit marmer; verontreinigingen geven de kronkelende patronen die we gemarmerd noemen. Zandsteen wordt kwartsiet: extra silica last de kwartskorrels aan elkaar. De tabellen hierboven uit Physical Geology laten ook zien dat graniet tot een hoge metamorfosegraad nauwelijks verandert. De mineralen blijven namelijk tot enkele honderden graden stabiel.
Eén ontsluiting kan het hele verhaal tonen. Physical Geology beschrijft een leisteenblok in de Canadese Rockies waarin de oorspronkelijke sedimentlagen als lichte en donkere banden zichtbaar zijn. De leisteenfoliatie doorsnijdt die banden onder een andere hoek. De gelaagdheid laat zien hoe de modder werd afgezet; de foliatie bewaart de richting waarin het gesteente later werd samengedrukt.
Gebakken aan de rand
Niet elke metamorfose vereist diepe begraving. Dringt heet magma koeler gesteente binnen, dan wordt het aangrenzende gesteente gebakken zonder samendrukking en zonder te smelten. Dit heet contactmetamorfose. Zulke gesteenten, zoals hoornrots, hebben meestal geen foliatie omdat sterke druk uit één richting ontbreekt. Waar platen over een groot gebied botsen en gesteenten zowel begraven als samengedrukt worden, ontstaat regionale metamorfose met gefolieerde leisteen, schist en gneis.
| Foliatie | Parallelle mineraalordening door gerichte druk |
| Kalksteen → | Marmer |
| Zandsteen → | Kwartsiet |
| Contactmetamorfose | Gesteente dat naast heet magma is gebakken zonder te smelten |
- Wat mag er tijdens metamorfose niet met een gesteente gebeuren?
- Smelten
- Verhitten
- Samenpersen
- Kalksteen wordt...
- marmer
- leisteen
- kwartsiet
- Zandsteen wordt...
- kwartsiet
- marmer
- gneis
- Zet de gefolieerde gesteenten uit een moddersteen op volgorde, laagste graad eerst.
- Wat veroorzaakt foliatie?
- Druk die in één richting sterker is, ordent platte mineralen
- Snelle afkoeling van lava
- Zandlagen die in water bezinken
- Waarom toont marmer meestal geen foliatie?
- Calcietkorrels richten zich niet uit
- Het ontstaat zonder hitte
- Het is stollingsgesteente
- Gesteente dat naast een hete intrusie is gebakken, zonder sterke samendrukking, onderging…
- contactmetamorfose
- regionale metamorfose
- verkitting
- Waarom zijn fossielen zeldzaam in marmer?
- Herkristallisatie vernietigt ze
- Marmer ontstaat op het land
- Marmer is te jong
- Hoe breekt leisteen meestal?
- In platte platen
- In ronde korrels
- Het buigt in plaats van te breken
- Gneis ontstaat boven 550 °C en leisteen bij ongeveer 150 tot 300 °C. Hoeveel graden heter is 550 °C dan de bovengrens van het leisteenbereik?
- Metamorf gesteente: veranderd door hitte, druk of vloeistoffen zonder te smelten.
- Gerichte druk geeft foliatie: leisteen, fylliet, schist, gneis bij toenemende graad.
- Kalksteen → marmer, zandsteen → kwartsiet; meestal zonder foliatie.
- Contactmetamorfose bakt gesteente naast magma; regionale metamorfose vindt plaats waar platen botsen.
Bronnen van deze cursus (18)
- USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
- What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
- What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
- What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
- USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
- USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
- USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
- USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
- NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
- Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
- Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
- Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
- Geological processes (erosion, deposition)
- BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
- Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
- OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
- USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).
Geraadpleegd: 2026-10-17