Magmatisk bergart

På dette kartet over verdens geologiske provinser framtrer de magmatiske provinsene som orange og mørk lilla. De er relativt utbredt på kontinentene, og enda mer utbredt i dypet under landoverflaten (rosa) samt på havbunnen.

Kontinentalskorpe: Kraton,arkeisk-proterozoisk Plattform,arkeisk-proterozoisk Orogen,prekambrisk-paleozoisk Basseng Magmatisk Annet

Havbunnsskorpe: 0–20 mill. år 20–65 mill. år >65 mill. år

Vulkan.Magmastrømmer opp til jordoverflaten, avkjøles og blir til magmatiske bergarter. De sedimentære bergartene i jordplaten løses opp og smeltes sammen med magmaen. Bergarter «dør» og «fødes».

Gabbro

Magmatisk bergart,ellerstørkningsbergart,er igeologienen av de tre hovedgruppene avbergarterpå jorda - de andre ersedimentære bergarterogmetamorfe bergarter.De magmatiske og metamorfe bergartene utgjør 90-95 % avjordskorpen. De magmatiske bergartene er dannet ved atmagmahar trengt opp gjennom jordskorpen fra jordensmantel,og blitt avkjølt slik at det flytende magmaet størkner og omdannes tilbergarter.Det er beskrevet mer enn 700 ulike magmatiske bergarter, de fleste dannet under jordskorpens overflate. Den opprinnelige smeltingen med lavavandring skyldes økt temperatur, redusert trykk, eller mineralblanding.

Det er tre hovedtyper av magmatiske bergarter:dypbergarter,gangbergarter(eller intrusive bergarter), ogdagbergarter(eller vulkanske bergarter, eruptive bergarter). De førstnevnte størknet allerede før de nådde overflaten.Intrusivegangbergarter dannet ved at magma størkner sakte inne i sprekker som siden blottstilles, er på den annen side mer grovkornede.Eruptiveeller vulkanske dagbergarter størknet i kontakten med kald luft oppe på jordens overflate og fikk en finkornet sammensetning.

Mørke og tunge magmatiske bergarter som inneholder litesilikatkallesmafiske,og er gjerne dannet relativt dypt nede i jordskorpa eller mantelen. De vanligste består avbiotitt(mørk glimmer),pyroksen,amfibol,ellerolivin.

Lyse og lettere magmatiske bergarter erfelsiskeog er gjerne dannet relativt langt oppe i jordskorpen eller størknet til på overflaten. De vanligste består av mineralenekvarts,feltspatognefelin.

De metamorfe bergartene er viktige fordi de kan la seg aldersbestemme vedradiometrisk datering,og dermed kan bidra til tidfesting av omkringliggende materiale. De forteller også om omgivelsene da de ble dannet og kan slik bidra til å gjenskape og forstå jordensplatetektonikkgjennom tidene. De er også økonomisk viktige ved å kunne føre verdifullemetallerog mineraler somwolfram,tinn,olivin,uran,krom,platinaogdiamanter.

De grupperes iStreckeisens klassifikasjonssystemetter sitt innhold av henholdsvis kvarts, alkalifeltspat, plagioklasfeltspat, feltspatoider, og mafiske (mørke) mineraler (QAPF-M).Men de kan også klassifiseres utfra sin kjemiske bestanddel, og dette er særlig vanlig for vulkanske bergarter (dagbergarter) som en forutsetning for å gå videre med QAPF-diagram.

Størkning og bergarter

Når en smeltemasse (magma) presses oppover jordskorpa og størkner, for eksempel i et kammer, krystalliserer mineralene i en bestemt rekkefølge. Først blir de krystalliseres de mørke og tungejern- ellermagnesium-holdige mineralene, gjerne i rekkefølgen olivin - pyroksen - amfibol - biotitt. Olivin og pyroksen blir tilperidotitt,men om blandingen har mer enn 90 % olivin kalles dendunittellerolivinstein.Dersom blandingen tilføres mye serpentin dannesserpentinittellerserpentinstein.Disse ultramafiske dypbergartene mangler mange mineralemner for planter og er derfor ofte helt bare på overflaten.

Ganske tidlig krystalliserer også det lysere mineraletplagioklassom er en type feltspat rik påkalsium.Når denne krystalliserer seg samtidig med olivin og amfibol, dannes detgabbroogfeltspat.Gabbro er også basisk og gir god plantenæring. Dersom gabbroen består av mest kalsium og aluminium kalles denanortosittellerlabradorstein.

Den smeltemassen som nå fortsetter oppover jordskorpa i flytende form, er nå enda mere rik på lette grunnstoffer somaluminium,silisium,kaliumognatrium.I denne midtfasen krystallisereskvartsog feltspater som er rike på kalium og natrium, ofte sammen med mørkere biotitt. Disse danner høyereliggende dypbergarter somgranitt,syenittellermonzonitt.

Dersom smeltemassen ikke størkner før den når helt opp på overflaten, dannes dagbergarter som for eksempelbasalt,ryolittellerandesitt.Gabbro som ikke størkner dypere nede, danner enten gangbergartendiabaseller den tilsvarende dagbergarten basalt. Disse tre bergartene er de aller vanligste ihavbunnsskorpa.Dersom gabbroen danner diabas eller basalt er ofte innholdet av mineraletapatitthøyt med tilhørende fosfor-mengder som er særlig gunstig for plantevekst.Granitt på sin side danner dagbergarten ryolitt, som i likhet med granitten er næringsfattig. Dioritt som ikke størkner før den når overflaten danner dagbergarten andesitt. Syenitt som størkner i overflaten dannertrakytt,mens monzonitt danner dagbergartenlatitt.

Dypbergarter

Utdypende artikkel:Dypbergarter

Hos dypbergartene harmagmaetstørknet nede i dypet (jordens indre) under høytemperaturog storttrykk.Avkjøling har skjedd langsomt over lang tid, derfor ligger krystallene i samme mønster (krystallstruktur) og de har omtrent samme størrelse. Krystallstrukturen er også velutviklet av samme grunn, ogkløvener som regel god i alle retninger.

De vanligste dypbergartene, med tillegg av viktige typer i Norge, er:

• Kvartsitt- som på overflaten størkner som bergkrystall
• Granitt- som på overflaten størkner som ryolitt
• Tonalitt- som er en lys, granittisk kvartsdioritt og på overflaten størkner som dakitt
• Dioritt- som på overflaten størkner som andesitt
• Anortosittsom inneholder mer enn 90 % plagioklas og kan føreilmenitt
• Gabbro- som intrusivt blir diabas eller noritt, og på overflaten størkner som basalt
• Pegmatitt- som også kan være en gangbergart
• Monzonitt- som på overflaten størkner som latitt
• Larvikitt- som er syenittholdig monzonitt med augitt, amfibol og biotitt
• Syenitt- som på overflaten størkner som trakytt
• Nefelinsyenittsom er nefelin-rik syenitt
• Foidolitt- som inneholder minst 60 % feltspatoider
• Peridotitt- som er en mørk mantelbergart
• Dunitt- som er svært olivinholdig peridotitt
• Serpentinitt- som er serpentinholdig dunitt

Granitt er svært vanlig i detsvekonorvegiske grunnfjellskjoldet,ikke minst påSørlandet,på begge sider avOslofjordenog iSør-Varanger.Gabbro er svært vanlig både i havbunnen og flere steder i det norske skyvedekket, særlig iJotunheimen,spredt iNordlandog iVest-Finnmark.Tonalitt finnes på sentraleFinnmarksviddaog iTana.Anortositt opptrer vedTromsø,Bergen,JotunheimenogEgersund.Nefelinsyenitt er meget vanlig iAltaog flere steder iOslofeltet.

Gangbergarter (intrusivbergarter)

Utdypende artikkel:Gangbergarter

Hos gangbergartene harmagmaenstørknet i gangene der magmaen har blitt presset opp mot jordoverflaten. Det vil si at når denvulkanskeaktiviteten har stoppet opp, er en gangbergart den bergarten som dannes av den resterende magmaen i vulkanens under jordoverflaten.Temperaturensynker nokså hurtig ogtrykketer relativt lavt i forhold til trykket dypbergartene blir utsatt for. Avkjøling har skjedd forholdsvis hurtig. Bergarten har ikke hatt tid på seg til å utvikle store krystaller, derfor ligger krystallene sjelden i et organisert mønster (krystallstruktur), de har ofte ulik størrelse og er ofte små. Bergarten kan kalles et umiddelbart resultat av en vulkansk aktivitet.

De vanligste gangbergartene, med tillegg av viktige typer i Norge, er:

• Diabas(doleritt) - som er en av gangbergartene til gabbro
  • Noritt- som er en gangbergart til gabbro med pyroksen, labradoritt og olivin og kan førenikkel
• Aplitt- som er en av gangbergartene til granitt
• Bostonitt,som er en nesten ren albitt-kalifeltspat (alkalifeltspatt)
• Pegmatitt- som består av granitt, nefelin og syenitt og kan føretopasogberyll
• Rombeporfyr- som kan bestå av ulike bergarter
• Porfyritt- som inneholder bl.a kvarts og feltspater
• Peridotitt- som er en ultramafisk blanding av olivin og pyroksen
• Kimberlitt- som er en gangbergart og kan førediamant

Gangbergarter dominerer ofte inne i kjernen av store fjellkjeder, og kommer til overflaten når dagberglagene ovenfor slites bort gjennomerosjon.Store belter av intrusivbergarter finnes i dagen Midt-Sverige, ytre Trøndelag, og på ulike steder iOslofeltet,herunderKolsås.Pegmatitt finnes iØstfold,Vestfold,Bamble,IvelandogEvje,

Dagbergarter (vulkanske eller eruptive bergarter)

Utdypende artikkel:Dagbergarter

Hos dagbergartene harmagmaetstørknet oppe på jordens overflate.Temperaturensank hurtig ogtrykketvar lavt i forhold til det trykk dypbergartene ble utsatt for. Avkjøling har skjedd hurtig over svært kort tid, og strukturen ble ofte ganske finkornet. Bergarten har ikke hatt tid på seg til å utvikle særlige krystaller, derfor ligger krystallene sjeldent i et organisert mønster (krystallstruktur), de har ofte ulik størrelse og er ofte små.Kløvener ikke lik i alle retninger. Bergarten er et umiddelbart resultat av en vulkansk aktivitet.

Under erupsjon av lava avgis gass og væske, og ofte reagerer lavaen med de bergartene som den presser seg igjennom før den spruter opp i luften eller vannet over. Derfor har dagbergarter lokale navn eller navn som gjenspeiler struktur eller sammensetning til bergarten.

De vanligste dagbergartene, med tillegg av viktige typer i Norge, er:

• Basalt- som er lavasteinen til gabbro
• Ryolitt- som er lavasteinen til granitt
• Dakitt- som er kvarts-rik andesitt, alternativt lavesteinen til tonalitt
• Trakytt- som er den rene lavasteinen til syenitt
• Fonolitt- som er den alkali- og nefelinholdige lavasteinen til syenitt
• Andesitt(porfyritt) - som er lavasteinen til dioritt
• Porfyr- som kan bestå av ulike bergarter
• Rombeporfyr- som kan bestå av ulike bergarter
• Foiditt- som inneholder minst 60 % feltspatoider

Basalt er den vanligste gangbergarten globalt, særlig i havbunnsskorpa samt på land i blant annetUSA,Grønland,Island,Irland,EtiopiaogIndia.Den finnes også iOslofeltetvedKrokskogenogHolmestrand.I Trøndelag er basalten blitt omdannet tilgrønnstein.I Norge finnes rombeporfyr i vulkanske rørgang-forekomster iOslofeltet,nærmere bestemtKolsåsog spredt i Oslo by.

Klassifikasjon

I eldre tider grupperte man størkningsbergartene som entensureellerbasiske.De såkalt sure bergartene har mye silisium, som inngår i det som tidligere ble kaltkiselsyre(H4SiO4), men dette hadde ikke sammenheng med surhet i form avpH-verdi.De såkalt basiske bergartene hadde da lavt silisium-innhold, og man la merke til at basiske bergarter hadde flere mineraler som gavnerplantevekst,mens sure bergarter ga mindre mineralsk næring for planter.

De intrusivegangbergartenehar på grunn av langsom størkning ofte store mineralkorn som kan ses godt med det blotte øyet, og dermed studeres utfra bergartenestekstur.For gangbergartene er det også mulig å klassifisere dem ved å studere hvordan de har trengt inn (intrudert) i det omkringliggende fjellet. Viktige intrusivformer i annet fjell er høy-dometbatolitt(batholithe),sylinder(stock), lav-dometlakolitt(laccolithe), horisontallaggang(sill), og vertikalgang(dike).

De vulkanskedagbergartenevil ofte måtte identifiseres etter deres kjemiske sammensetning før de kan analyseres i Streckeisen-systemet.Dersom man ikke kjenner det mineralogiske innholdet eller dersom det er stort innhold av vulkanskglasssom ivesuvianellerobsidian,brukes i stedetTAS-klassifikasjon(totalt alkali-silikat-innhold). Dersom bergarten erultramafiskmed mer enn 90 % innhold av mafisk mineral, brukes også andre metoder enn QAPF-diagrammet.

NorskQAPF-diagramsom grupperer både dypbergarter (svart), dagbergarter (blå) og gangbergarter (oransje). Den lille trekanten til venstre viser deultramafiskebergartene med mer enn 90 % mafisk mineralinnhold.

Den vanligstemineralogiskegrupperingen avdypbergarteneskjer vedStreckeisens klassifikasjonssystem(QAPF).QAPF-diagrammet etter Streckeisen brukes særlig for fanerittiskedypbergarter,men også for intrusive gang- og vulkanske dagbergarter dersom det mineralogiske innholdet har blitt fastslått. Her grupperer man bergartene etter deres innhold av henholdsvis:

• Kvarts(K, Q) - det vil si forbindelser medsilisiumogoksygensom er krystallinske. Eksempler ergranitt,kvartsitt,kvartsolittogbergkrystall.

• Alkalifeltspat(A) - det vil si forbindelser mednatriumogkaliumfeltspat.Eksempler ersyenittogalkalifeltspatsyenitt

• Plagioklasfeltspat(P) - det vil si forbindelser med natrium ogkalsiumfeltspat.Eksempler ergabbro,dioritt,anortosittogmonzodioritt.

• Feltspatoider(F) ellerfoider- det vil si forbindelser mellom silisium og en av grunnstoffene natrium, kalium eller kalsium, men som har lavere innhold av silisium enn de andre feltspatene (A, P, ovenfor). Eksempler ernefelinogfoidolitt.

• Mafiske(M) eller mørke mineraler - det vil si bergarter med minst 90 % mafiske mineraler. Dette er forbindelser med myejern,magnesium,mangan,titan,eller andre tunge metallmineraler. De viktigste mineral-bestanddelene erolivin,pyroksen,amfibol,hornblende,ogbiotitt(mørk glimmer).Bergartene kan værekimberlitt(diamantførende),serpentinitt(serpentinstein),dunitt(olivinstein), ellerperidotitt.

Mens gruppene K, A, P og F utgjør såkaltfelsiskeellerlyse mineralermed mindre enn 90 % mafiske mineraler, er demafiskeellermørke mineralersærpreget av sin relative tyngde (tetthet). I praksis ligger mange bergarter midt i mellom disse ekstrempunktene, fordi de inneholder en blanding av de ulike hovedmineralene. Gode eksempler ernefelinsyenitt(A-F),monzonitt(A-P), oggranodioritt(K-P).

Litteratur

• Le Maitre, R.W. (red),Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms,Recommendations of International Union of Geological Sciences - Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge University Press, 2002.
• Ramberg, Ivar B.;Bryhni, Inge;Nøttvedt, Arvid, red. (2007).Landet blir til: Norges geologi.Norsk geologisk forening.ISBN9788292344316.

Eksterne lenker

• (en)Igneous rocks– kategori av bilder, video eller lyd påCommons
• (en)Igneous rock– galleri av bilder, video eller lyd påCommons
• Igneous Rocks-U.S. Geological Survey.
• Igneous rock classification flowchart-LSU.edu,Institutt for Geologi.
• Igneous Rocks Tour, an introduction to Igneous Rocks-CSULB.edu,Institutt for Geologi.
• The IUGS systematics of igneous rocks- University of Texas at Dallas.