Bergarter: magmatiska, metamorfa och sedimentära

De tre bergarterna

Det är det första man lär sig på en geologilektion – i korthet är de tre bergarterna:

• Gnetiska – de bildas genom nedkylning av magma djupt inne i jorden. De har ofta stora kristaller (man kan se dem med blotta ögat).
• Metamorfa – de bildas genom förändring (metamorfos) av magmatiska och sedimentära bergarter. De kan bildas både under jord och på ytan.
• Sedimentära – de bildas genom stelning av sediment. De kan bildas av organiska rester (t.ex. kalksten) eller av cementering av andra bergarter.
  Nu är den långa historien, som är mycket mer intressant, denna:

Nu är den långa historien, som är mycket mer intressant, denna:

Gneösa bergarter

Magma är hjärtat i alla magmatiska bergarter. Magma består av en blandning av smält eller halvsmält berg, tillsammans med gaser och andra flyktiga element. När du kommer djupare ner under jorden stiger temperaturen; om du går vidare når du så småningom jordens mantel – ett enormt lager av fast sten som omger jordens kärna (som i geologisk tid beter sig som en viskös vätska).

Som du säkert vet förvandlas magma till sten när den svalnar; om den svalnar medan den fortfarande befinner sig under jorden vid höga temperaturer (men vid temperaturer som fortfarande är lägre än magmaens), kommer avkylningsprocessen att gå långsamt, vilket ger kristaller tid att utvecklas. Det är därför man ser stenar som granit med stora kristaller – magman hade tid att svalna. Kristallerna är också differentierade, vilket du kan se nedan.

Och om magman bryter ut eller kyls snabbt får man i stället en vulkanisk sten – inte riktigt magmatisk, men den har också sitt ursprung i lava. Det klassiska exemplet här är basalt, som kan ha många små kristaller eller mycket få stora kristaller. Vulkaniska bergarter kallas också extrusiva magmatiska bergarter, till skillnad från intrusiva magmatiska bergarter. Vissa vulkaniska bergarter (som obsidian) har inga kristaller alls.

Inte all magma är likadan: olika magma kan ha olika kemisk sammansättning, olika mängder gaser och olika temperatur – och olika typer av magma ger olika typer av stenar. Det är därför man får en otrolig variation. Det finns över 700 hundra typer av magmatiska bergarter, och de är i allmänhet de hårdaste och tyngsta av alla bergarter. Vulkaniska bergarter kan dock vara otroligt lätta – pimpsten, till exempel, kan till och med flyta och kallades av gamla sjömän för ”havets skum”. Pimpsten bildas när en vulkan får ett våldsamt utbrott som skapar luftfickor i berget. The most common types of igneous rocks are:

• andesite
• basalt
• dacite
• dolerite (also called diabase)
• gabbro
• diorite
• peridotite
• nepheline
• obsidian
• scoria
• tuff
• volcanic bomb

Metamorphic Rocks

Here, the name says it all. These are rocks that underwent a metamorphosis; they changed. They were either sedimentary or igneous (or even metamorphic), and they changed so much, that they are fundamentally different from the initial rock.

There are two types of metamorphism (change) that can cause this:

• contact metamorphism (or thermal metamorphism) — rocks are so close to magma that they start to partially melt and change their properties. Man kan få rekristallisering, sammansmältning mellan kristaller och en massa andra kemiska reaktioner. Temperaturen är den viktigaste drivkraften här.
• regional metamorfism (eller dynamisk metamorfism) – detta sker vanligtvis när stenar befinner sig djupt under jord och utsätts för ett massivt tryck – så mycket att de ofta blir avlånga och förstör de ursprungliga egenskaperna. Tryck (ofta tillsammans med temperatur) är den huvudsakliga drivkraften här.

Metamorfa bergarter kan ha kristaller och mineraler från de ursprungliga bergarterna samt nya mineraler som är resultatet av metamorfosprocessen. Vissa mineraler är dock tydliga indikatorer på en metamorfisk process. Bland dessa är de vanligaste granat, klorit och kyanit.

Lika betydelsefulla är förändringar i den kemiska miljön som resulterar i två metamorfa processer: mekanisk dislokation (berget eller vissa mineraler förändras fysiskt) och kemisk rekristallisering (när temperaturen och trycket förändras är vissa kristaller inte stabila, vilket gör att de förändras till andra kristaller).

De kan delas in i många kategorier, men de delas vanligen upp i:

• Bladiga metamorfa bergarter – trycket pressar eller förlänger kristallerna, vilket resulterar i en tydlig preferentiell inriktning.
• Non-foliated metamorphic rocks – kristallerna har ingen preferentiell inriktning. Vissa bergarter, till exempel marmor (den metamorfiserade versionen av kalksten), består av mineraler som helt enkelt inte sträcker sig, oavsett hur mycket stress man utsätter dem för.

Metamorfa bergarter kan bildas under olika förhållanden, i olika temperaturer (upp till 200 °C) och tryck (upp till 1500 bar). Genom att vara begravd tillräckligt djupt under tillräckligt lång tid blir en sten metamorf. De kan bildas genom tektoniska processer, t.ex. kollisioner mellan kontinenter, som orsakar horisontellt tryck, friktion och distorsion; de kan också bildas när berget värms upp genom inträngning av magma från jordens inre.

De vanligaste metamorfa bergarterna är:

• amfibolit
• schist (blueschist, greenschist, micaschist etc.)
  

  

• eclogite
• gneiss
• hornfels
• marble
• migmatite
• phyllite
• quartzite
• serpentinite
• slate

Sedimentary Rocks

Sedimentary rocks are named as such because they were once sediment. Sediment is a naturally occurring material that is broken down by the processes of weathering and erosion and is subsequently naturally transported (or not). Sedimentary rocks form through the deposition of material at the Earth’s surface and within bodies of water.

Sedimentära bergarter är ganska svåra att klassificera, eftersom de har flera olika definierande egenskaper (den kemiska sammansättningen, sedimenteringsprocessen, organiskt/inorganiskt material), men den vanligaste klassificeringen är följande:

• Klastiska sedimentära bergarter – små bergartsfragment (många silikatstenar) som har transporterats och avlagrats av vätskor (vatten, bäddströmmar). Dessa bergarter klassificeras vidare efter storleken och sammansättningen av de klastiska kristaller som ingår i de sedimentära bergarterna (oftast kvarts, fältspat, glimmer och lera).
• konglomerat (och breccior) – konglomerat består huvudsakligen av rundat grus, medan breccior består av kantigt (skarpare) grus.
• sandstenar – som namnet säger är det en sten som består av många sandstora mineraler och bergkorn. Det mest dominerande mineralet i sandsten är kvarts eftersom det är det vanligaste mineralet i jordens ytskorpa.
  

  

• Lerstenar – återigen, namnet säger allt – det är stenar gjorda av stelnad lera. De innehåller vanligtvis mycket fina partiklar och transporteras som suspenderade partiklar genom turbulenta flöden i vatten eller luft, och avlagras när flödet lägger sig.
• biokemiska bergarter – du kommer förmodligen att bli förvånad över att få reda på att den mesta kalkstenen på jordens yta kommer från biologiska källor. Med andra ord kommer den mesta kalkstenen som du ser idag från skeletten av organismer som koraller, blötdjur och foraminiferer. Kol är ett annat exempel på biokemiska bergarter.
• kemiska bergarter – dessa bergarter inkluderar gips och salt (halit) och bildas mestadels genom vattenavdunstning

Det finns också andra typer av specifika sedimentära bergarter – till exempel de som bildas i varma källor. Det mesta av den fasta ytan på vår planet (ungefär 70 %) representeras av sedimentära bergarter, men om man går tillräckligt djupt under jordytan finns det gott om magmatiska och metamorfa bergarter att hitta.

Som jag nämnde med biokemiska bergarter kan fossiler med tiden bli till bergarter. Man kan faktiskt ha hela berg som är uppbyggda av rev som du kan se nedan.

Några vanliga sedimentära bergarter är:

• argillite
• breccia
• chalk
• chert
• claystone
• coal
• conglomerate
• dolomite
• limestone
• gypsum
• greywacke
• mudstone
• shale
• siltstone
• turbidite