Bergartslära
Bergartslära eller petrologi omfattar den del av geologin som behandlar bergarternas bildning, uppträdande, sammansättning och systematik.
Petrografin är inriktad mot att beskriva och systematisera bergarterna efter mineralsammansättning, kornstorlek, textur, struktur, fossilinnehåll, etc.
Hur bergarter byggs upp
En bergart byggs upp av mineral, vilka är kemiska föreningar. Vissa mineral utgörs dock av grundämnen, t.ex. grafit och diamant som utgör olika modifikationer av kol. I naturen finns mer än 4 000 mineral, varav endast ca 15 i olika proportioner bygger upp de vanligaste bergarterna.
Att bestämma en bergart
För att kunna bestämma en bergart måste de ingående mineralen och de ovan nämnda parametrarna identifieras. Detta kan ske t.ex. med lupp, men i regel behövs hjälp av mikroskop. Med stor förstoring iakttar man tunna (0,03 mm), på glas limmade skikt av bergarten, s.k. tunnslip. Ibland måste man identifiera mineral genom röntgenanalys eller med hjälp av kemiska analyser. Bergartsbestämningar följer internationella klassifikationssystem.
Vanliga bergartsbildande mineral är kvarts, kalifältspat, natrium-kalciumfältspat (plagioklas), mörk och ljus glimmer (biotit resp. muskovit), amfibol, pyroxen, olivin, klorit, epidot, zirkon, apatit och titanit, samt karbonat- och lermineral och några olika oxider och sulfider.
Bergarten granit består huvudsakligen av mineralen kvarts, kalifältspat, natriumrik plagioklas och biotit. Den har hög SiO 2-halt och kallas därför sur.
En basisk bergart, t.ex. gabbro, har lägre SiO 2-halt och innehåller oftast ingen kvarts eller kalifältspat, utan består huvudsakligen av kalciumrik plagioklas, hornblände och pyroxen, samt ibland olivin. Gabbron har därmed andra egenskaper än graniten och är t.ex. tyngre än den senare och ger upphov till mera näringsrika vittringsprodukter genom högre innehåll av t.ex. kalcium, magnesium och järn.
En bergart som sammansättningsmässigt ligger mellan gabbro och granit kallas intermediär. Ett exempel är tonalit, som främst består av plagioklas, kvarts, hornblände och biotit.
Bergarter – tre huvudtyper
Det finns ett mycket stort antal bergarter och därmed bergartsnamn. För att en bergart exempelvis skall kallas granit, måste den uppfylla ett antal villkor avseende mineralinnehåll och proportioner samt bildningssätt. Efter bildningssätt skiljer man på tre huvudtyper av bergarter:
-
Magmatiska bergarter
-
Sedimentära bergarter
-
Metamorfa bergarter
Magmatiska bergarter är bildade genom stelning av smältor. Om smältan når jordytan bildas vulkaniska bergarter, t.ex. basalt och ryolit. Bergarterna är då finkorniga till mycket finkorniga. Om smältan stelnar nere i jordskorpan bildas t.ex. granit, gabbro och diabas. I detta fall kan kristalltillväxten ske under längre tid och bergarten blir från fin- till grovkornig.
Sedimentära bergarter, t.ex. kalksten, lerskiffer och sandsten, bildas genom att sediment, som avlagrats på jordytan eller i vatten, kompakteras och cementeras (förhårdnar).
Metamorfa bergarter, t.ex. gnejs, amfibolit och marmor, bildas genom omvandling av magmatiska eller sedimentära bergarter vid de höga tryck och temperaturer som dessa utsätts för på stora djup i jordskorpan vid en bergskedjebildning.
Bergarternas kretslopp
Den s.k. bergartscykeln eller bergarternas kretslopp innebär att huvudgrupperna av bergarter kan härledas ur varandra. En granit kan vittra och ge beståndsdelar till en sedimentär bergart. Denna kan i sin tur omvandlas till en metamorf bergart, vilken i sin tur kan smälta upp och ge upphov till en ny magmatisk bergart.