Hitta hit:
T-bana: Universitetet
Frescativägen 40

Ordinarie öppettider:
Tisdag-söndag 10-18


  • Huvudmeny

Metamorfa bergarter

Metamorfa bergarter bildas genom omvandling av sedimentära eller magmatiska bergarter, ofta vid höga temperaturer och tryck nere i jordskorpan. Vid metamorfosen kristalliserar mineralen om, och nya mineral kan bildas.

Genom tryck och rörelser i berget blir mineralkornen ofta parallellt orienterade, vilket ger bergarten en skiffrig struktur. Mineralen kan också samlas i olika band eller ådror vilket ger bergarten ett gnejsigt utseende. Rörelser kan också ge upphov till en veckad struktur. Lösningar som strömmar genom berggrunden kan förändra bergartens kemiska sammansättning, genom att vissa grundämnen bortförs och andra tillförs.

Indelning av metamorfa bergarter

De metamorfa bergarterna indelas i tre undergrupper:
 
Regionalmetamorfa bergarter har utsatts för en kombination av höga tryck och temperaturer på olika djup i berggrunden i samband med en bergskedjebildning. Ofta, men inte alltid, är de också veckade. Som namnet antyder har de stor regional utbredning, både i moderna bergskedjor och i de frameroderade rötterna till forna bergskedjor vilka dominerar berggrunden i kontinenternas äldre delar (urbergssköldarna). Klassificeringen av de regionalmetamorfa bergarterna bygger på ursprungsbergartens karaktär och hur hög omvandlingsgrad den varit utsatt för. Beroende på hur högt trycket och temperaturen varit talar man om olika metamorfa facies, med olika karaktäristiska mineral. Slutresultatet vid metamorfosen är ofta någon form av gnejs, vars ursprung inte alltid så lätt kan avgöras. Vid ytterligare förhöjd temperatur börjar delar av bergarten smälta upp och en s.k. migmatit bildas. Nästa steg är fullständig uppsmältning och magmabildning. I och med detta övergår man från metamorfa till magmatiska bergarter.
 
Kontaktmetamorfa bergarter har främst utsatts för hög temperatur i kontaktzonen runt magmatiska intrusivbergarter. Lösningar kan också ha tillförts från intrusivet. Exempel är hornfels och skarn.
 
Dynamometamorfa bergarter har främst utsatts för tryck och deformation i samband med förkastningar och överskjutnings-rörelser i berggrunden, vilket lett till uppkrossning och sönder-malning, följt av hopläkning. Exempel är breccia (grov krossbergart) och mylonit (finmald bergart).

Metamorfa facies

Olika metamorfa facies karaktäriseras av olika typiska mineral. Vid mycket låg metamorfosgrad bildas en grupp mineral som kallas zeoliter, om bergartens sammansättning är den rätta. Det grönfärgade mineralet klorit (släkt med glimmer) är karaktäristiskt för grönskifferfacies, och ger då dessa bergarter en grönaktig färgton. Amfibolitfacies utmärks för nybildning av mineral som tillhör amfibolgruppen, framförallt då hornblände, men granat är också ett vanligt metamorft mineral i många sådana bergarter. Granuliter utmärker sig för sitt innehåll av pyroxener (i synnerhet ortopyroxen), eklogiter av kombinationen pyroxen och granat.

Tryck-temperatur-diagram som visar olika metamorfa facies.

Tryck-temperatur-diagram som visar olika metamorfa facies. Ett tryck på 12 kilobar motsvarar ungefär 40 km:s djup i jordskorpan. Underlaget till diagrammet kommer från University of Colorado´s hemsida.

Diagrammet ovan visar ungefärligt tryck och temperatur vid olika metamorfa facies. Vid kontaktmetamorfos runt en het magmakropp ökar främst temperaturen; motsvarande metamorfa facies kallas hornfelsfacies. Vid regionalmetamorfos i samband med kontinent-kollision och bergskedjeveckning ökar både temperatur och tryck, från grönskifferfacies via amfibolitfacies till granulitfacies. Pressas delar av jordskorpan ner till stort djup i en subduktionszon ökar framförallt trycket, och vi får blåskiffer- eller eklogitfacies. Dynamometamorfa bergarter, bildade längs förkastnings- och överskjutningszoner genom rörelser i berggrunden, finns inte med i diagrammet.

Studier av en metamorf bergarts mineralogi ger alltså en uppfattning om dess metamorfosgrad. Genom att med mikroteknik göra punktanalyser av de olika mineralens kemiska sammansättning kan tryck- och temperatur-förhållandena under metamorfosen beräknas i mer detalj.

Vilka mineral som kan bildas beror dock också på bergartens ursprungliga sammansättning. Basiska (kiselfattiga, men järn- och magnesium-rika) magmatiska bergarter har en lämplig samman-sättning för att bilda olika metamorfa mineral, likaså lerrika sedimentära bergarter. I granitiska bergarter som domineras av kvarts och fältspater sker däremot inte samma nybildning av metamorfa mineral, än mindre i en kvartsrik sandsten. Metamorfosen hos dessa märks främst genom deformering och omkristallisering av de befintliga mineralen. Därav följer att denna typ av bergarter är mindre användbara om man vill bestämma vilken metamorfosgrad ett område varit utsatt för.

Slutstadiet för metamorfosen är att bergarten börjar smälta upp, men när detta sker beror både på tryck och temperatur och bergartens sammansättning. De bergarter som har lättast att smälta upp är lerrika bergarter av sedimentärt ursprung, vilka innehåller mycket vatten bundet i olika mineral. Även sura (kiselrika granitiska) magmatiska bergarter har rätt låg smälttemperatur, runt 700 ºC, jämfört med basiska bergarter. Ofta sker dock inte en fullständig uppsmältning, utan kvarts och fältspat som lättast smälter upp bildar ljusa ådror i bergarten efter att de stelnat på nytt när temperaturen gått ner. En sådan bergart kallas ådergnejs, eller med ett utländskt ord, migmatit.

Namngivning av metamorfa bergarter

Namngivning av metamorfa bergarter är komplex, eftersom den både ska ta hänsyn till ursprungs-bergartens karaktär, metamorfos-graden, och bergartens nuvarande utseende och karaktär. Därtill förekommer en hel del beteckningar av traditionell karaktär, exempelvis hälleflinta och leptit för metamorft omvandlade sura vulkaniter i Mellansverige. Nedanstående tabell är ett försök att ordna in ett antal vanligt förekommande namn på metamorfa bergarter i ett enkelt schema.

Tabell 1: Översikt över regionalmetamorfa bergarter
Utgångs-bergartLåg metamorfosMedelhög metamorfosHög metamorfos
SandstenKvartsitKvartsitKvartsit
KalkstenMarmorMarmorMarmor
LerskifferFyllitGlimmerskifferÅdergnejs
Sur vulkanitHälleflintaLeptitLeptitgnejs
GranitGnejsgranitGnejsgranitGranitgnejs
BasaltGrönskifferAmfibolitEklogit
GabbroGrönstenAmfibolitEklogit

Några vanliga metamorfa bergarter

Nedan följer bilder och beskrivningar på de vanligaste metamorfa bergarterna.


Kvartsit

Kvartsit

KVARTSIT bildas genom omkristallisering av kvarts-sandsten. Är sandstenen ren består kvartsiten nästan uteslutande av kvarts, och är ljus, hård och massiv.




Marmor

Marmor

MARMOR bildas genom omkristallisering av kalksten, varvid eventuella fossil utplånas. Ren marmor består av mineralet kalcit, och är vit med ett "sockrigt" utseende (exempel italiensk Carrara-marmor, populär för skulpturer) men betydligt mjukare än kvartsit. Oren marmor innehåller mörka eller grönaktiga ådror av andra mineral förutom kalcit, vilket ger den ett typiskt "marmorerat" utseende (exempel Kolmårds-marmor, vanlig i många byggnader). Skarn bildas genom omvandling av oren kalksten eller reaktioner mellan kalksten och heta lösningar, ofta i anslutning till en granitintrusion, och består främst av kalcium-silikater. Ofta innehåller skarnet också sulfidmineraliseringar, exempelvis i Bergslagen.


Fyllit

Fyllit

FYLLIT är en måttligt omvandlad lerskiffer, där skiffrigheten genom trycket blivit mer påtaglig, samtidigt som bergarten fått en glänsande yta genom att lermineralen ombildats till fina fjäll av ljus glimmer.

 

Glimmerskiffer

Glimmerskiffer

GLIMMERSKIFFER är en kraftigare omvandlad lerskiffer, där lermineralen helt ersatts av ljus glimmer som bildar tydliga flak. Ofta innehåller den också röd granat och en del andra aluminium-rika mineral.

 


Ådergnejs (migmatit)

Ådergnejs (migmatit)

ÅDERGNEJS kan bildas genom kraftig metamorfos av olika ursprungsbergarter, exempelvis tuffer eller bandade sediment-bergarter med omväxlande sandiga och leriga skikt. Ådergnejsen innehåller ljusa band av kvarts och fältspat, och mörkare skikt med biotit och hornblände. Kvartsen och fältspaten har lägre smält-temperatur än de mörka mineralen, och bildar därför ådror av delvis uppsmält material. En ådergnejs med tydliga tecken på uppsmältning kallas även migmatit.


Hälleflinta

Hälleflinta

HÄLLEFLINTA är ett i Bergslagen vanligt namn på måttligt omvandlade sura vulkaniska bergarter (tuffer eller ignimbriter). Den är ljus, ofta bandad, och så finkornig att inga kristaller kan urskiljas för blotta ögat, vilket ger ett flint-liknande utseende, därav namnet.

 

 

 

 

Leptit

Leptit

LEPTIT betecknar en kraftigare omvandlad sur vulkanit, med urskiljbara mineralkorn. Liksom hälleflinta är detta ett lokalt bergartsnamn, främst använt i äldre litteratur om berggrunden i Mellansverige (Bergslagen). Eftersom bergarten ofta har ett rätt "anonymt" utseende (grå, medelgrov) kan den vara svår att identifiera, och många gånger krävs omfattande kartering i fält för att klarlägga det vulkaniska ursprunget.


Gnejs

Gnejs

GNEJS är en samlingsbeteckning för kraftigt metamorfoserade bergarter med gnejsig struktur, dvs mineralkornen är tydligt orienterade och ofta koncentrerade i olikfärgade band. Gnejsen kan vara av olika ursprung, exempelvis metamorft omvandlade vulkaniter, granitiska eller sedimentära bergarter. Ursprunget för ett enskilt gnejsprov låter sig ofta inte avgöras, utan många gånger krävs omfattande kartering i fält (jämför "Ådergnejs", "Gnejsgranit").


Gnejsgranit

Gnejsgranit

GNEJSGRANIT betecknar en förgnejsad och deformerad granit. Till skillnad från den massformiga graniten har mineralkornen här en tydlig parallell orientering, uppkommen genom det riktade trycket i jordskorpan. Samtidigt är gnejsgraniter oftast betydligt mer homogena än de bandade och ådriga gnejser som bildats från sedimentära bergarter. I provet på bilden syns enstaka större fältspatkorn som överlevt deformationen. Är innehållet av stora, utpressade fältspatkristaller med ögonliknande form större, kallas bergarten ögongnejs.


Grönsten

Grönsten

GRÖNSTEN betecknar måttligt omvandlade basiska bergarter (gabbro, diabas eller basalt), vilka ofta har en mörkt grönaktig färg.  Provet på bilden innehåller blåsrum efter gas vilka under omvandlingen fyllts med ljus kalcit. En grönsten med en tydligt skiffrig struktur kallas grönskiffer.


Amfibolit

Amfibolit

AMFIBOLIT är en kraftigare omvandlad basisk bergart. Amfiboliten är mörk med ett stängligt utseende beroende på innehållet av parallellt orienterade avlånga amfibolkristaller. I provet på bilden syns också ljus plagioklas och röd granat.


Granulit

Granulit

GRANULIT är en samlings-beteckning på sura och basiska bergarter som utsatts för höga tryck och temperaturer i de undre delarna av jordskorpan. Mineralet pyroxen (ortopyroxen) är ett karaktäristiskt inslag. Granulit med granit-ursprung kallas charnockit, förekommer i Sverige i Varbergs-trakten.

Eklogit

Eklogit

EKLOGIT är en basisk bergart som varit utsatt för mycket höga tryck, till exempel i en oceanplatta som pressats ned i en subduktionszon. Jordens mantel tros innehålla mycket eklogit. Bergarten består av grön pyroxen och röd granat. Påträffas i Sverige lokalt i fjällkedjan och på några platser i sydvästra Sverige.

Foton: Åke Johansson