För att sgu.se ska fungera på ett bra sätt för dig använder vi kakor (cookies) på webbplatsen.

Läs mer om kakor.
Jag godkänner

Foto: Jan-Olov Svedlund, SGU.

Bergarter

Bergarter byggs upp av mineral. De flesta bergarter består av kristaller eller korn av flera olika mineral. I vissa specialfall består bergarten av nästan uteslutande ett enda mineral, sådana bergarter kallas monomineraliska.

Bergarters utseende och sammansättning avgörs av hur och var på Jorden de har bildats. Utifrån bildningssätt kan bergarter delas upp i tre huvudsakliga grupper: magmatiska, sedimentära och metamorfa bergarter. Dessa tre huvudgrupper av bergarter beskrivs nedan.

Magmatiska bergarter

Magmatiska bergarter bildas, som namnet antyder, från magmor. Magma bildas genom uppsmältning av bergarter. Magmatiska bergarter indelas i tre grupper beroende på var i jordskorpan magman kristalliserat (stelnat): djupbergarter, gångbergarter och vulkaniska bergarter. Djupbergarter och gångbergarter kallas tillsammans för intrusiva bergarter eftersom magman tränger in och stelnar i jordskorpan. I motsats står vulkaniska bergarter som är extrusiva, det vill säga har avsatts uppe vid jordytan.

Magmans sammansättning beror på var i jordklotet den bildats, där magmor bildade i Jordens mantel generellt sett är kiselfattiga medan magmor bildade i jordskorpan är mer kiselrika. Utifrån detta indelas magmatiska bergarter efter kemisk sammansättning: sura bergarter som innehåller mer än 65 procent kiselsyra (SiO2), intermediära bergarter med mellan 52 och 65 procent SiO2 och basiska bergarter med mindre än 52 procent SiO2. Extremt kiselfattiga bergarter med mindre än 45 procent SiO2 kallas även ultrabasiska.

Basiska magmatiska bergarter består till stor del av mörka svart-, grön- och brunfärgade mineral, såsom pyroxen, olivin och amfibol. Underordnat kan även den ljusfärgade fältspaten plagioklas ingå. Sura magmatiska bergarter består istället av ljusfärgade mineral i vitaktiga, rosa och röda nyanser, till exempel kvarts, plagioklas och kalifältspat. Mineralinnehållet styr också bergarters färg, basiska bergarter är därför med några få undantag mafiska (mörkfärgade) medan sura bergarter är felsiska (ljusfärgade).

Basiska magmatiska bergarter bildas företrädesvis längs så kallade mittoceana spridningsryggar, det vill säga de bergskedjor som uppstår på havsbotten där två kontinentalplattor rör sig från varandra. Här är jordskorpan förhållandevis tunn och till följd av extensiva (isärdragande) krafter kan basisk magma från manteln tränga upp i jordskorpan.

Sura magmatiska bergarter bildas mestadels genom så kallad partiell uppsmältning av bergarter i jordskorpan. Att uppsmältningen är partiell (delvis) beror på att temperaturen är sådan att mineral med förhållandevis låg smältpunkt kommer att smälta medan mineral med högre smältpunkt inte gör det. Kiselrika mineral har generellt sett lägre smältpunkt än kiselfattiga mineral och därför bildas företrädesvis sura magmor vid partiell uppsmältning. Sura magmor bildas i zoner där två kontinentalplattor möts och krockar med varandra.

Djupbergarter

Magmatiska djupbergarter bildas från magma som intruderat och stelnat djupt nere i jordskorpan, i eller nära den så kallade magmakammaren. Här svalnar magman långsamt och enskilda kristaller har gott om tid att växa sig stora. Djupbergarter är därför oftast grovkorniga, det vill säga att kristallerna överstiger 5 millimeters storlek. Djupbergarter bildar vanligen större sammanhängande kroppar, så kallade intrusiv eller plutoner, som kan vara flera hundra kvadratkilometer stora.

Ett exempel på en basisk djupbergart är gabbro. Intermediära djupbergarter inkluderar diorit, tonalit och monzonit. Granodiorit är en djupbergart vars sammansättning ligger mellan intermediär och sur. Den vanligaste sura djupbergarten är granit. Särskilt natrium- och kaliumrika sura magmor ger upphov till djupbergarten syenit.

Gångbergarter

Magmatiska gångbergarter bildas när magma tränger högre upp i jordskorpan och stelnar i sprickor i berggrunden. Sprickorna kan uppstå till följd av övertryck i magmakammaren eller på grund av extensiva plattektoniska rörelser. Bildningssättet gör att de enkelt kan identifieras som gångar i den omgivande berggrunden. En enskild gång är vanligen från några centimeter till tiotals meter bred. Den största kända gången på jorden finns i Zimbabwe, är 460 meter som bredast och kan följas över 550 kilometer längs markytan.

Jämfört med djupbergarter kyls gångbergarter av och stelnar snabbt. Därför är gångbergarter oftast finkorniga, vilket innebär att de enskilda kristallerna är mindre än 1 millimeter. Exempel på ofta finkorniga gångbergarter är diabas och aplit. Undantag från detta är pegmatitgångar, som trots att de är gångbergarter är mycket grovkorniga. I extrema fall kan enskilda kristaller nå en storlek av flera meter. Pegmatiter bildas från vattenrika smältor, vilket är en av förklaringarna till den grova kornstorleken.

I vissa fall kan gångbergarter uppvisa enskilda större kristaller i en övrigt finkornig grundmassa. Sådana kallas fenokrister och har kristalliserat i magmakammaren innan magman trängde högre upp i jordskorpan. En bergart som innehåller fenokrister kallas för porfyrisk.

Vulkaniska bergarter

Vulkaniska bergarter bildas i samband med vulkanism, som i sin tur drivs av att magma stigit högt upp i jordskorpan. I samband med vulkanutbrott når magma hela vägen upp till jordytan och benämns då istället för lava. Till bergartsgruppen räknas lavabergarter, men även vulkanoklastiska bergarter som bildas från aska och annat material som avsätts i samband med vulkanutbrott. Vulkaniska bergarter är normalt sett mycket finkorniga, men kan precis som gångbergarter vara porfyriska.

Precis som övriga magmatiska bergarter klassificeras vulkaniska bergarter med avseende på sammansättning. Basalt är en vulkanisk bergart av basisk sammansättning och andesit av intermediär sammansättning, medan sura vulkaniska bergarter benämns dacit eller ryolit.

Lavabergarter bildas när lava stelnar uppe på markytan eller på havsbotten. På grund av den snabba avkylningen är lavabergarter mycket finkorniga och innehåller varierande grad av glasigt material. Vulkaniskt glas bildas när avkylningen är så snabb att kristaller inte hinner bildas innan lavan har stelnat. Lavans viskositet, alltså hur trögflytande den är, beror av dess sammansättning. Kiselrika lavor är generellt mer trögflytande än basiska lavor, vilket ökar risken för explosiva vulkanutbrott.

Till de vulkaniska bergarterna räknas även vulkanoklastiska bergarter. Dessa bildas av vulkaniskt material som kastas upp i luften i samband med vulkanutbrott och därefter deponeras längs vulkanens sidor. Materialet kan bland annat bestå av aska, klumpar av flytande eller stelnad lava, vulkaniskt glas, fragment av berggrunden som slitits loss av lavan, med mera. Vulkanoklastiska bergarter beskrivs och klassificeras delvis på samma sätt som klastiska sedimentära bergarter. Begreppet ytbergarter samlar dessa två grupper av bergarter och kan användas när bildningssättet inte är känt.

Sedimentära bergarter

Sedimentära bergarter bildas av sediment, alltså lösa avlagringar av till exempel sand, grus eller lera, som deponerats på jordytan och sedan litifierats (förstenats). Litifieringen sker genom en process som kallas diagenes. Diagenesen sker när äldre sediment överlagras och kontinuerligt täcks av en allt tjockare packe överliggande sediment. Den överlagrande sedimentpacken ger upphov till de förhöjda tryck- och temperaturförhållanden som driver diagenesen. Under diagenesen kompakteras sedimenten så att porositeten, mellanrummet mellan de enskilda sedimentkornen, blir mindre. Dessutom fälls material ut från grundvatten som cirkulerar i de kvarvarande hålrummen, detta material kallas cement och binder samman sedimenten till en bergart.

Sedimentära bergarter klassificeras utifrån det ursprungliga sedimentets bildningssätt och delas vanligen upp i tre grupper: klastiska sedimentära bergarter, biogena sedimentära bergarter och kemiska sedimentära bergarter. Dessa tre grupper beskrivs mer utförligt här nedan.

Klastiska sedimentära bergarter

Klastiska sedimentära bergarter bildas av klastiska sediment, det vill säga mineralpartiklar eller bergartsfragment som vittrat ut eller eroderats från berggrunden och sedan transporterats, ackumulerats och deponerats. Sådan sedimentation drivs av vatten, vind eller glaciärer.

Vanliga exempel på klastiska sedimentära bergarter är sandsten, siltsten och lersten. Konglomerat är en bergart som består av större mineralkorn eller bergartsfragment som sammanfogas av en mer finkornig grundmassa. Den bergart som bildas genom litifiering av jordarten morän kallas tillit.

Biogena sedimentära bergarter

Biogena sedimentära bergarter bildas från sediment av biologiskt ursprung, alltså rester efter levande organismer. Detta kan vara till exempel skal från döda musslor, delar av koraller, rester av plankton, skelett från fiskar eller däggdjur, eller växtdelar av olika slag.

En av de vanligare biogena sedimentära bergarterna är kalksten, som bildas från kalkrika delar av bland annat skaldjur och mikroorganismer som deponerats på havsbotten. Ackumulering av kolrika organiska sediment, såsom växtdelar och djur, kan ge upphov till stenkol, framförallt om diagenesen sker under syrefattiga förhållanden.

Kemiska sedimentära bergarter

Kemiska sedimentära bergarter bildas genom kemisk utfällning av mineral från vatten och andra vätskor. Hit hör till exempel evaporiter, det vill säga bergarter som bildas genom avdunstning av salthaltigt vatten. Även en speciell icke-biogen typ av kalksten bildas genom kemisk utfällning av karbonatmineral.

Metamorfa bergarter

Metamorfa bergarter bildas genom metamorfos, det vill säga omvandling och deformation, av magmatiska och sedimentära bergarter. Metamorfos sker framförallt i två fall. Det ena är i subduktionszoner, det vill säga där en kontinentplatta trycks ner under en annan,  och i det andra fallet i samband med så kallad bergskedjeveckning, det vill säga i zoner där två kontinentalplattor möts och krockar med varandra. I båda dessa fall trycks befintliga bergarter nedåt i Jorden eller överskjuts av andra bergarter, vilket gör att de utsätts för förhöjda tryck- och temperaturförhållanden. Framförallt är det ökad temperatur som får bergarterna att omkristallisera, det vill säga att befintliga mineral ombildas eller omvandlas till andra mineral.

Metamorfos kan även ske av berggrunden runt magmatiska intrusioner, så kallad kontaktmetamorfos. En annan typ av metamorfos är så kallad dislokationsmetamorfos, som är en rent deformationsrelaterad typ av metamorfos som påverkar bergarter i förkastningar och skjuvzoner. Metamorfos sker även vid större meteoritnedslag, så kallad impaktmetamorfos. Även blixtnedslag kan ge upphov till mycket lokal metamorfos av bergarter.

Hur omfattande omkristallisationen och omvandlingen blir bestäms framförallt av hur högt temperaturen når under metamorfosen. Låggradig metamorfos sker vid cirka 300–400°C och ger endast lätt omvandling av ursprungsbergarten, protoliten. Större delen av bergartens ursprungliga egenskaper är ofta bevarade och man kan enkelt identifiera protoliten. Höggradig metamorfos sker vid temperaturer över 600°C och ger så stark omvandling att det i vissa fall inte längre går att veta vilken bergart protoliten en gång var. I vissa fall når temperaturen så högt att de ursprungliga bergarterna börjar smälta.

Vissa mineral kan nästan bara bildas i metamorfa bergarter, som till exempel cordierit, granat, staurolit, kyanit och sillimanit. Dessa mineral kräver relativt specifika tryck- och temperaturförhållanden för att kunna bildas. De kan därför användas som indexmineral för att redan i fält grovt skatta den metamorfa graden.

Metamorfa bergarter namnges på flera olika sätt beroende dels på vad som går att utläsa ur bergarten, men även vilka egenskaper hos den metamorfa bergarten man vill betona. Det enklaste sättet är att utgå från protoliten, om den går att bestämma. I de flesta fall används prefixet meta- för att indikera att det är den metamorfa varianten av en bergart man åsyftar, till exempel metaintrusiv bergart, metavulkanisk bergart eller metasedimentär bergart. Prefixet kan även användas för mer specifika protoliter, såsom metagranit eller metaryolit. Därutöver finns även speciella bergartsnamn, som saknar prefixet meta-, som per definition beskriver en metamorf bergart. Ett exempel på detta är marmor, som är den metamorfa ekvivalenten av kalksten.

Ett annat sätt att namnge metamorfa bergarter är efter texturella och strukturella egenskaper, alltså hur deformerade och omvandlade de är. Deformationsgraden beror av en kombination av generell metamorf grad och lokala tektoniska rörelser. Fyllit är en metamorf bergart vars ursprungliga egenskaper i stora drag är bevarade, men omkristallisation i samspel med tektoniska skjuvkrafter har gjort att mineralkornen orienterats parallellt med varandra. Detta ger upphov till metamorf skiktning av bergarten, så kallad foliation. I en glimmerskiffer är foliationen än mer utvecklad och bildar tunna band i bergarten. Vi ännu högre grad av deformation och omkristallisation bildas gnejs, som uppvisar en tydlig metamorf bandning. Bergarten gnejs har alltså ingen specifik protolit, utan kan bildas genom metamorfos av såväl magmatiska som sedimentära bergarter.

Ett tredje sätt att namnge metamorfa bergarter är efter mineralinnehåll, ofta i kombination med ovan beskrivna strukturbaserade klassificering. Vanligt är att ange metamorfa indexmineral som del av bergartsnamnet, som exempelvis biotitskiffer, granatskiffer och kyanitgnejs. I vissa fall består metamorfa bergarter till övervägande del av ett enda mineral och kan då namnges efter detta minera, exempelvis amfibolit och pyroxenit som består till mer än 75 procent av mineralen amfibol respektive pyroxen.

Senast granskad 2021-03-08