Metamorfe Bjergarter

Udvalgte metamorfe bjergarter fra Stenlabyrinten:

Placering i Stenlabyrinten:

 Metamorfe bjergarter

  1. Lavmetamorfe bjergarter
  2. Mellemmetamorfe bjergarter
  3. Højmetamorfe bjergarter

 

Metamorfe Bjergarter i Stenlabyrinten:

 

Kort beskrivelse:

Metamorfe bjergarter er opstået ved omdannelse af andre bjergarter, som har været udsat for ændringer i temperatur og tryk, og evt. i det kemiske miljø, fx på grund af påvirkning af kemisk aktive vandige opløsninger. Metamorfose omfatter ikke processer ved jordoverfladen såsom forvitring og diagenetisk omdannelse af sedimenter eller processer ved så høje temperaturer, at bjergarterne smelter, idet der da er tale om magmatiske processer.

 

grovkornede korndiametre større end 5 mm
mellemkornede korndiametre mellem 1 og 5 mm
finkornede korndiametre mindre end 1 mm
tætte mineralkorn, der ikke kan skelnes i lup

Ved metamorfose omkrystalliserer bjergarterne under dannelse af nye mineraler og evt. nye strukturer, men oftest uden at der sker større ændringer af den totale kemiske sammensætning. I de tilfælde, hvor også den kemiske sammensætning ændres, tales om metasomatose.

Man skelner mellem fire hovedgrupper af metamorfose:

Kontaktmetamorfose, dvs. de ændringer i de omliggende faste bjergarter, som magmaers høje temperaturer er årsag til.

Dynamometamorfose, dvs. ændringer forårsaget af kraftig trykpåvirkning, fx i forbindelse med deformationer af jordskorpen (forkastninger).

Regionalmetamorfose, dvs. ændringer forårsaget af høje tryk og temperaturer under bjergkædedannelse.

Retrograd metamorfose, dvs. de ændringer, der sker, når bjergarter dannet på stor dybde under bjergkædedannelse udsættes for lavere temperaturer og tryk.

 

Længere beskrivelse

De faktorer, der bestemmer, hvad der sker ved metamorfose af en bjergart, er temperaturen; det totale tryk, belastningstrykket, der er betinget af vægten af de overliggende bjergarter; deformationstrykket, også betegnet stress; den kemiske sammensætning af bjergarten og af den tilstedeværende flygtige (fluide) fase, oftest varme, vandige opløsninger; tilførsel eller fraførsel af stof under metamorfosen, dvs. metasomatiske processer; samt den tid, der har været til rådighed.

oprindelig bjergart lav metamorfose middel metamorfose høj metamorfose
ler lerskifer/fyllit glimmerskifer sillimanitskifer/ gnejs
sand sandsten/ kvartsit kvartsit kvartsit
kalksten marmor marmor marmor
gråvakke skifer/ fyllit gnejs pyroxengnejs
basiske magmabjergarter grønsten/ grønskifer amfibolit pyroxenamfibolit
granit flasergnejs/ fyllonit gnejs hyperstengnejs og -granit
peridotit talksten/ serpentinit hornblendit olivinpyroxenit

 

Metamorfose består i en omkrystallisation af den faste bjergart, idet dens totale kemiske sammensætning stort set bevares. Denne proces sker ved reaktion mellem bjergartens primære mineraler under dannelse af mineraler, der er stabile ved de nye fysisk-kemiske betingelser. Trykpåvirkning, der resulterer i deformation og evt. knusning af de primære mineraler, og tilstedeværelsen af en fluid fase, der kan transportere de kemiske reaktionsprodukter, fremskynder de kemiske processer under metamorfosen og er medvirkende til, at metamorfose kan foregå ved ret lave temperaturer.

I mange tilfælde kan man erkende, hvad det er for en bjergart, der er blevet metamorfoseret. Man angiver dette med forstavelsen meta-, fx metaandesit og metagråvakke. Gnejs, der er dannet ud fra magmatiske, ofte granitiske bjergarter, kaldes orthognejs, mens betegnelsen paragnejs angiver den sedimentære oprindelse.

Ved kontaktmetamorfose (også kaldet termalmetamorfose), dvs. ændringer, der skyldes varmepåvirkningen af bjergarter omkring et størknende magma, sker der en simpel omkrystallisation. Bløde lerbjergarter bliver fx omdannet til hårde krystallinske bjergarter, der betegnes hornfels, idet det oprindelige vandindhold uddrives. Den oprindelige lagdeling vil i de fleste tilfælde blive udvisket. Nærmest magmakammeret, som er årsag til metamorfosen, dannes vandfrie højtemperaturmineraler som fx granat og andalusit, mens der længere væk fra magmaet kan dannes vandholdige mineraler som muskovit og biotit.

Ved ændringer forårsaget af kraftig trykpåvirkning, dynamometamorfose, fx i forbindelse med forkastninger, sker der en knusning, kataklase, af de deformerede bjergarter, som omdannes til finkornede eller tætte bjergarter, mylonitter. Disse kan indeholde øjeformede, større korn af den oprindelige bjergarts hårdeste og stærkeste mineraler; øjegnejs er dannet på denne måde. Den gnidningsvarme, der udvikles ved deformationen, kan resultere i en lokal opsmeltning af den knuste bjergart. Den dannede smelte vil størkne i form af glas. De knuste bjergarter giver god passagemulighed for cirkulerende varme, vandige opløsninger, der kan afsætte mineraler som calcit, kvarts og epidot, samt evt. malmmineraler som chalcopyrit (kobberkis), pyrit, galena (blyglans) og sphalerit, hvorved der dannes hydrotermale mineraliseringer.

Ved ændringer forårsaget af bjergkædedannelse, regionalmetamorfose, udsættes bjergarter for såvel tryk- som temperaturpåvirkning, dvs. der sker både en deformation og en omkrystallisation. Regionalmetamorfe bjergarter er derfor karakteriseret af deformationsstrukturer som skifrighed, lineation og foliation og af omkrystalliserede mineralselskaber, som det fx ses i glimmerskifer og gnejs. De betegnes ofte som krystallinske skifre.

Retrograd metamorfose er de ændringer, der sker, når metamorfoserede bjergarter omkrystalliserer ved lave tryk og temperaturer.

Man udskiller undertiden en femte metamorfosetype, begravelsesmetamorfose, der fx findes i sedimentbassiner og vulkanske områder med tykke lagserier af sedimenter og/eller vulkanske bjergarter. Kombinationen af stigende tryk og temperatur mod dybet er årsag til dannelse af nye mineraler, fx zeolitmineraler i blærerum i lavaer.

Metamorfe bjergarter klassificeres ud fra den oprindelige bjergart og metamorfosebetingelserne. En basalt omdannes til grønsten ved lav og til amfibolit ved høj metamorfosegrad. En lerbjergart bliver til lerskifer ved lav, glimmerskifer ved mellem og silimanitskifer ved høj metamorfosegrad.

Fakta

Metamorfe facies

Metamorfe bjergarter inddeles efter facies. Et bestemt facies fortæller, hvilken temperatur og dybde bjergarten er dannet under:

Hornfels-facies:
Temp.: 200-800 °C. Dybde: 0-10 km.

Blåskifer-facies:
Temp.: 200-500 °C. Dybde 15-30 km.

Grønskifer-facies:
Temp.: 350-500 °C. Dybde: 10-35km.

Amfibolit-facies:
Temp.: 450-750 °C. Dybde: 12-40 km.

Granulit-facies:
Temp.: 750-950 °C. Dybde: 15-50 km.

Eklogit-facies:
Temp.: 350-800 °C. Dybde: 30-60 km.

En glimrende hjemmeside: http://www.ig.uit.no/studier/nettgeologi/e_moduler/norwegian/metamorfose.html

 

Yderligere oplysninger om metamorfe bjergarter:

https://sv.wikipedia.org/wiki/Metamorf_bergart

http://www.nrm.se/faktaomnaturenochrymden/geologi/bergarterochmalmer/metamorfabergarter.1602.html

http://dan.wikitrans.net/Metamorf_bergart