Een serie plaattektonische processen bereikte zo'n 1900 miljoen jaar geleden in Scandinavië zijn climax in de vorming van het Svecofennidische hooggebergte. Ongeveer 200 miljoen jaren later was deze ongetwijfeld imposante gebergteketen alweer tot op zijn wortels afgebroken.

 

In diezelfde periode traden veranderingen op in de mantel onder

delen van het Baltisch schild in Scandinavië. Dit leidde tot

opsmeltingsprocessen, die op hun beurt in de middelste en bovenste

delen van de aardkorst aanleiding waren tot de vorming van rapakivi’s

en hun begeleidende gesteenten als gabbro’s, anorthosieten en

diabazen.

Rapakivi’s zijn anorogene granieten. Hun vorming houdt geen direct

verband met plaattektonische processen en daaraan

gerelateerde gebergtevormingen en opsmeltingsprocessen.

Rapakivigranieten duidt men daarom wel aan als zgn. A-granieten

(=anorogeen).

Het Baltisch schild in Scandinavië bestaat uit een aantal orogenen. 1: Svecofenniden ( 1750 - 2000 milj. j.) 2: Archeïsche gesteenten ( 2500 - 3100 milj. j.) 3: TIB = Transscandinavische granietgordel ( 1650 - 1800 milj. j.) 4: Zuidwestelijk gneisgebied ( 900 - 1700 milj. j.) 5: Caledonische gebergtegordel ( 400 - 700 milj. j.) 6: Osloslenk ( 250 - 300 milj. j.)

De voorkomens van rapakivigraniet vormen als het ware 'eilanden'

van granietische gesteenten temidden van oudere, vaak gemetamorfoseerde

Svecofennidische gesteenten. Rapakivi's doorsnijden deze

gesteenten scherp, zonder overgangen, hetgeen een duidelijke

aanwijzing is dat ze jonger zijn dan de Svecofenniden.

 

Hoewel het ontstaansproces nog niet in alle onderdelen bekend

is, is men het er over eens dat de vorming van rapakivi's gekoppeld

is aan mantelprocessen onder de aardkorst. Uit seismisch onderzoek

blijkt dat de mantel onder rapakivivoorkomens omhoog welft.

Deze mantelbulten bestonden uit een mix van peridotiet en basisch

magma. Het magma was ontstaan door selectieve opsmelting van de

peridotiet. Door het opwelven van de mantel werd de bovenliggende

aardkorst uitgerekt en daardoor dunner.

 

Het gevormde basaltische magma uit de mantel hoopte zich lange

tijd op aan de basis van de onderste aardkorst. De hoge temperatuur

ervan had tot gevolg dat de gesteenten van de onderste aardkorst

geleidelijk opsmolten. Hieruit ontstonden rapakivimagma's. Het 

opeenhopen en stagneren van het magma noemt men in de geologie

‘underplating’. De onderliggende oorzaak van underplating is onbekend.

 

Na verloop van tijd stegen delen van het basaltische magma samen met het

rapakivimagma op tot hoog in de bovenliggende aardkorst. Daar

vormde het laccolietachtige stollingslichamen van rapakivigraniet en reeksen gangen van diabaasgesteente, gabbro- en

anorthosietplutonen en uitvloeiingen van basaltlava.

De vorming van rapakivigranieten was het gevolg van opsmeltingsprocessen in de mantel, waardoor ook relatief waterarme gesteenten in de onderste aardkorst opsmolten. Het gevormde 'droge' magma steeg in de aardkorst omhoog en kristalliseerde bij relatief hoge temperaturen in de bovenste aardkorst tot rapakivigraniet. Het basische magma kristalliseerde tot gabbro en diabaas. In de rapakivimassieven vormen deze basische gesteenten kleine zelfstandige stollingslichamen en vooral gangvullingen.   Oranje en groen: zure en basische vulkanieten Rood: rapakivimagma en rapakivigesteenten Zwart: basisch magma, gabbro's en diabaas. Naar Rämö en Haapala, 2005.

Het magmatisme waaraan rapakivigranieten hun ontstaan te

danken hebben, noemt men in de geologie ‘bimodaal’. Hiermee

geeft men aan dat deze granietische gesteenten in samenhang voorkomen met

basische (=donkere, ijzer- en magnesiumrijke) gesteenten als gabbro, anorthosiet,

diabaas e.d. In Zuidwest-Finland worden de rapakivimassieven

omgeven en soms doorsneden door talrijke gangen van diabaas.

Merendeels betreft het fijnkorrelige soms olivijnhoudende diabaastypen.

Soms vormen (leuco)gabbro en anorthosiet zelfstandige gesteente-

eenheden in de rapakivi, zoals dat in het Aland- en het Viborg-gebied

het geval is.

Asbydiabaas - Järso, Aland, Finland.   Een grofkorrelig type diabaas dat op Aland soms brede, tientallen kilometers lange gangen vormt die de rapakivigesteenten doorsnijden.	Anorthosietgabbro (leucogabbro) - Zwerfsteen van Groningen.   Deze lichtkleurige veldspaatgabbro's komen samen voor met rapakivigesteenten. Ze zijn van dezelfde ouderdom.
Olivijndiabaas - Zwerfsteen van Haddorf (Dld.).   Enkele diabazen bevatten naast witte plagioklaaslijsten, zwarte augiet en magnetiet talrijke kristallen van geelgroene olivijn. Aan de buitenzijde van de steen zijn deze olivijnkristallen grotendeels door verwering verdwenen.	Op het breukvlak zijn de geelgroene olivijnkristallen duidelijk zichtbaar. Bijzonder is dat deze olivijn, ondanks de geologisch hoge ouderdom, niet is omgezet.

Het opstijgen van het rapakivimagma in de aardkorst vond ook

plaats via bestaande breuksystemen en overschuivingsvlakken.

Naast een hoofdtype, meestal een Viborgiet, ontstonden uit

opeenvolgende magmafasen afzonderlijke plutonen van

rapakivigraniet, gangen van porfiergesteente en aan de oppervlakte

zelfs vulkanieten als ignimbriet en rhyoliet. Deze laatste kennen we in de zwerfsteengeologie als kwartsporfieren. 

Viborgiet uit het Viborggebied - Gesteentemonster uit groeve bij Ylämaa in Zuid-Finland.   Viborgieten vormen in de grotere rapakivimassieven het belangrijkste gesteentetype.	Pyterliet uit het Viborggebied - Gesteentemonster uit groeve bij Finska bij Virolahti in Zuid-Finland.   Pyterlieten zijn grootkorrelige rapakivi's die van Viborgieten verschillen doordat de kaliveldspaatovoïden veelal een plagioklaasmantel missen.

Al deze gebeurtenissen vonden verspreid plaats in ruimte en tijd.

Het grote rapakivigebied van Viborg in Zuid-Finland en aangrenzend

Rusland ontstond samen met zijn satellietplutonen en diabaasgangen

tussen 1670-1620 miljoen jaar geleden. De rapakivi-massieven van

Aland, Vehmaa, Laitila en Kökar in Zuidwest-Finland zijn ongeveer

50 miljoen jaar jonger. Zij ontstonden in de periode tussen 1590-1540

miljoen jaar geleden. 

Rapakivimassieven op het Baltisch schild. Van west naar oost onderscheidt men een viertal rapakivi regio's.  De gebieden zijn met een blauwe lijn aangegeven. De rapakivi's vormen vier ouderdomsgroepen ( 1.53 - 1.47, 1.59 - 1.54, 1.67 - 1.62, en 1.56 - 1.53 miljard jaar). De stippellijnen geven de dieptecontouren aan van de Moho, de overgangszone van aardkorst naar de mantel (gewijzigd naar Rämö en Haapala, 2005).

Rapakivi’s vormen verspreid in de aardkorst enorme plaatvormige

lichamen, die pas na miljoenen jaren langzame afkoeling tot

rapakivigraniet moeten zijn gekristalliseerd.  De voorkomens in

Finland noemt men weliswaar massieven, maar in feite 

zijn het enorme laccolietachtige stollingslichamen in de aardkorst. De maximale dikte ervan bedraagt ongeveer tien kilometer.

 

Het 5500 km2 groot rapakivimassief van Aland, waar de meeste

van onze rapakivizwerfstenen vandaan komen, wordt vergezeld door

meer dan 500 diabaasgangen. Vanaf het Kökarmassief in het zuidoosten

doorsnijden ze de rapakivigesteenten op Aland en lopen door tot in

het rapakivimassief van Vehmaa op het vasteland van Finland. Diabaas

en rapakivigraniet zijn tegelijkertijd gevormd.

 

In het zuidwesten van Aland is sprake van vermenging van basaltisch

magma met rapakivimagma (magma mingling). De gesteenten die hieruit ontstonden

komen bij ons ook als zwerfsteen voor. De vermenging met het

basisch magma blijkt duidelijk uit de mineralogische samenstelling

en de kleur van de rapakivigesteenten. Sommige bevatten een relatief

hoog percentage plagioklaas en hoornblende en zijn daardoor duidelijk monzonietisch van aard. Daarnaast bevatten ze

talrijke donkere, basaltische insluitsels, soms vergezeld van (delen van grote) eerstelingen van

plagioklaas.

Alandkwartsmonzoniet - Zwerfsteen van Slochteren (Gr.).   In het zuidwesten van Aland komen rapakivigranieten voor die  basische bestanddelen uit andere gesteenten hebben opgenomen. Ze zijn rijk aan plagioklaas en hoornblende. Kwarts komt alleen grafisch vergroeid met kaliveldspaat in de grondmassa voor.

Alandkwartsmonzonietporfier- Zwerfsteen van Lathum (Gld.).   Op Aland komt ook een granietporfierachtige rapakivi voor met een fijngrafisch vergroeide grondmassa van kwarts en kaliveldspaat en kwartseerstelingen die omgeven zijn door een dun, donker gekleurd manteltje van gechlorietiseerde hoornblende. Het gesteente bevat relatief veel plagioklaas, soms in de vorm van deels geresorbeerde megakristen. Regelmatig zijn basische insluitsels aanwezig, op de foto hierboven een plagioklaasporfierische paleobasalt.