Anna Johnson februari 2022. Baserad på artikeln Magmakivien luokittelu av Mikko Turunen.

Magmatiska bergarter

Magmatiska bergarter uppstår till följd av att smält stenmaterial stelnar antingen djupt nere i jordskorpan eller uppe på jordytan. Om smältan kommer ut på jordytan kallas den för lava. Smält stenmaterial nere i jordskorpan kallas för magma. Magma stelnar till berg då temperaturen sjunker och/eller trycket förändras. Djupt nere i jordskorpan sker förändringar i tryck och temperatur mycket långsamt vilket leder till att magman stelnar långsamt. Uppe på jordytan stelnar det smälta stenmaterialet mycket snabbare. Beroende på hur snabbt smältan stelnar och kristalliseras utvecklar bergarten olika utseende och struktur.

Magmatiska bergarter delas in i tre grupper baserat på uppkomstdjup och struktur:

• Djupbergarter eller intrusiva bergarter (plutoniska), t.ex. granit
• Gångbergarter eller hypabyssala bergarter, t.ex. diabas
• Ytbergarter eller extrusiva bergarter (lava- eller pyroklastiska bergarter), t.ex. basalt

Om magmatiska bergarters struktur

En gabbro (djupbergart), en diabas (gångbergart) och en basalt (ytbergart) kan ha exakt samma mineralsammansättning, men beroende på att de stelnat på olika djup och med olika hastighet får de olika struktur och utseende. Gabbro är grovkornig och massiv eftersom den har fått stelna långsamt och ostört. Basalt bildas då lava kommer ut på jordytan, snabbt kyls ner och stelnar, alltså kan den precis som andra ytbergarter få flytstruktur och vara mycket finkornig. Diabasens kornstorlek varierar beroende på var i gången kristallerna stelnat. I gångens centrala delar är kornen större, i ytterkanterna är de mindre pga. närheten till omgivande kallare bergarter.

I en jämnkornig bergart är huvudmineralernas korn i stort sett lika stora. En porfyrisk bergart har stora strökorn i en finkornig eller glasig grundmassa, en sådan bergart har börjat kristallisera djupt nere i jordskorpan men transporterats upp till ytan och erupterat innan all stenmassa hunnit bilda kristaller.

Hos magmatiska bergarter kan man se en mängd sammanväxningsstrukturer mellan olika mineral. Grafisk textur är vanlig hos en del granitiska bergarter, då har kvarts och kalifältspat vuxit samman på ett sätt som får kvartsen att likna hieroglyfskrift. Skriftgranit är en sådan här bergart som ofta förekommer som gångbergart.

Hos typiska diabaser ser man ofta en ofitisk eller diabasisk textur. Texturen är ofitisk om stora pyroxenkorn innesluter flera mindre plagioklaslister, men diabasisk när plagioklaskristallerna är stora och det mellan dem finns mindre pyroxenkorn.

I lavabergarter kan håligheter efter gasbubblor senare fyllas med ett sekundärt mineral, t.ex. olika varianter av kvarts (agat, kalcedon, bergskristall), kalcit, klorit och epidot. De fyllda bubblorna kallas för mandlar eller amygduler, och bergarten är en mandelsten.

Djupbergarter

Djupbergarter bildas när magma kristalliserar djupt nere i jordskorpan. Kristalliseringsprocessen är långsam och kan ta flera miljoner år, därför är djupbergarter grovkorniga. Temperaturen sjunker inte brant när bergarten stelnar, utan nedkylningen sker mycket långsamt så att mineralen har gott om tid på sig att växa till så stora korn att de kan urskiljas med blotta ögat. Kornen är oorganiserade, de ordnar sig inte i någon gemensam riktning, och bergarterna är mycket kompakta.

En bergarts mineral kristalliserar i en viss ordning. Först bildas malmmineral (magnetit, ilmenit) och några mineral som är sällsynta i djupbergarter (titanit, zirkon), sedan följer de mörka mineralen (pyroxen, amfibolit, glimmer), därefter kristalliserar fältspater och till sist kvarts. De mineral som kristalliserar först har utrymme att växa fritt och därför hinner de ofta utveckla fina kristallformer, medan de mineral som börjar bildas senare får nöja sig med det utrymme som finns mellan de äldre mineralen. Därför finns kvarts med kristallytor aldrig i djupbergarter.

I följden granit – diorit – gabbro – peridotit blir djupbergarterna successivt mörkare eftersom mängden mörka mineral ökar. Bergartens färgindex är det bästa kännetecknet för att särskilja dem. Mellan de här huvudsakliga bergarterna finns det flera andra bergarter, men de anses vara en blandning av eller en övergångsart mellan dem.

Djupbergarternas specifika vikt ökar i samma ordning (granit – diorit – gabbro – peridotit) som deras kiselsyrahalt (SiO₂) minskar. Grani har den högsta SiO₂-halten och benämns sur eller felsisk, diorit är neutral eller intermediär, och gabbro med den lägsta halten SiO₂ är basisk eller mafisk.

Klotbergarter är djupbergarter med ett mycket speciellt utseende. Klotbergarterna består av koncentriska klot i en grundmassa, kloten uppvisar ofta en inre radiell struktur. Klotbergarterna kan ha olika sammansättning, det finns exempelvis klotgranit, klotdiorit, klotgabbro och klotperidotit. De här speciella bergarterna finns endast i små förekomster, och i Finland är de oftast skyddade.

Kännetecknande för djupbergarter:

• Kristallina
• Grovkorniga (kornen synliga med blotta ögat)
• Massiva; inga ordnade mineralriktningar eller grupper
• Inga håligheter, kompakt struktur
• Erosionsytorna vanligtvis rundade
• Särskiljs från varandra främst genom sitt färgindex

Syenit är en djupbergart som till utseendet påminner om en granit. Förutom kalifältspat innehåller den också biotit och hornblände, men överhuvudtaget ingen kvarts. Den gångbergart som motsvarar syenit heter syenitporfyr.

Granit består av kalifältspat, plagioklas och kvarts samt biotit eller hornblände. Granit är vanligtvis röd eller grå enligt fältspaternas färg, och djupbergarten är vanligtvis jämnkornig. Granit är Finlands vanligaste bergart, de vackraste och kvalitetsmässigt jämnaste används gärna som byggnadssten eller till minnesmonument.

Granodiorit påminner om granit, den innehåller plagioklas, kalifältspat och kvarts samt hornblände eller biotit. Granodiorit skiljer sig från granit genom att den innehåller mera plagioklas än kalifältspat, medan det hos graniten finns mera kalifältspat än plagioklas. Också granodiorit är en mycket vanlig djupbergart i Finland.

Diorit är en djupbergart som till huvudsak består av plagioklas samt mörka mineral som hornblände, pyroxen och biotit. Diorit kan ibland också innehålla en liten mängd kvarts. Diorit är vanligtvis medel- eller finkornig och mörkgrå eller grönskiftande till färgen. Också denna djupbergart är vanligt förekommande i Finland. Jämna mörka dioriter används ofta som byggnadssten och kallas ibland för ”svart granit”.

Gabbro är en mörk mafisk djupbergart som utöver plagioklas består av mörka mineral som hornblände, pyroxen, olivin och biotit. Gabbro är oftast jämnkornig och saknar mineralriktning. Också gabbro används som byggnadssten.

Peridotit är en grupp mörka, grönaktiga djupbergarter som innehåller olivin, pyroxen, amfibol och ibland en del malmmineral som magnetit och kromit. En peridotit som består av enbart olivin kallas för dunit. Om bergarten i huvudsak består av hornblände kallas den för hornbländit, och om pyroxener som enstatit, hypersten eller augit är huvudmineral heter bergarten pyroxenit.

Gångbergarter

Gångbergarter kristalliserar i den övre delen av jordskorpan, dvs i området mellan djupbergarter och ytbergarter, vilket leder till att kristalliseringen sker snabbare än hos djupbergarterna men långsammare än för ytbergarterna. Gångbergarter uppvisar därför likheter med både djup- och ytbergarter. Till sammansättningen har varje djupbergart (utom peridotit) en motsvarande gång- och ytbergart. Sålunda har gabbro (djupbergart), diabas (gångbergart) och basalt (ytbergart) precis samma mineralsammansättning. Att artbestämma gångbergarter kan ofta vara komplicerat utan mera avancerade analysmetoder.

Gångbergarter spelar i förhållande till djupbergarterna ingen speciell roll för byggnadsindustrin, men de kan i stället vara värdefulla för gruvindustrin eftersom de ofta innehåller malmmineral.

Diabas är en vanlig gångbergart i vår berggrund. Till sin sammansättning motsvarar den gabbro och basalt. Diabas som förekommer i smala gångar är vanligtvis svart och finkornig, men i bredare gångar kan plagioklas synas som långsmala lister eller flisor som ligger kors och tvärs i oordning. Den här texturen kallas ofitisk och den gör att diabasen är mycket hållbar för slitage.

Pegmatit är en mycket grovkornig magmatisk bergart som ofta förekommer som gångar. Största delen av pegmatiterna är granitiska till sin sammansättning, men man känner också till gabbropegmatiter och syenitpegmatiter.

Ytbergarter

Lava, pyroklastiskt material (fasta partiklar av variernade storlek) och gas är vulkaniska utbrottsprodukter. Lava är magma som flyter ut på jordytan, antingen på marken eller på havsbottnen. Lavan stelnar (kristalliserar) till en lavabergart. Explosiva vulkaniska eruptioner ”slänger ut” stora mängder bergartsfragment, vulkaniska bomber, aska och damm (pyroklastiskt lösmaterial eller tefra) och bildar pyroklastiska bergarter.

Eftersom ytbergarterna stelnar mycket snabbare än djupbergarterna blir deras kristaller i regel mycket små, ofta så små att de bara går att urskilja med mikroskop, de kallas täta eller afanitiska. Strökorn förekommer allmänt, ofta infrusna i bergartens flyttexturer. En bergart med tät grundmassa med strökorn kallas porfyr, vilket är ett karakteristiskt utseende för ytbergarter. Om stenmaterialet kyls mycket snabbt hinner inga kristaller bildas och bergarten som bildas blir ett amorft vulkaniskt glas som obsidian. Ibland fångas gasbubblor upp i den stelnande lavan, den resulterande stenen liknar en tvättsvamp som är full av hål efter bubblorna. Denna textur kallas vesikulär. Håligheterna fylls ibland av sekundära mineral (kvarts, kalcit eller epidot) och kallas då mandelstrukturer eller amygduler.

Lavor med låg viskositet kan flyta ut över stora områden, medan mera trögflytande lavor bildar mindre utbredda lavatäcken. Precis som djupbergarterna blir ytbergarterna mörkare och tyngre, dvs. mera mafiska (/basiska) i takt med att kiselsyrahalten minskar.

Kännetecknande för ytbergarter:

• Enstaka strökorn
• Tät grundmassa
• Full av håligheter efter gasbubblor
• Flytstrukturer

Basalt är en svart finkornig vulkanisk bergart som till sammansättningen motsvarar gabbro. När basalt erupterar rinner den ut över vida områden och kan bilda platåer. Sådana platåbasalter finns t.ex. i Indien och på Island. När basalt stelnar kan den spricka upp och bilda pelarförklyftning (eng: columnar jointing), sådana basaltpelare har ofta 5–7 sidor. Giant’s Causeway är ett typexempel på detta.

Mandelsten är en vulkanisk bergart vars mandelformade gasvesiklar (blåsor) har fyllts av ett sekundärt mineral som kvarts eller kalcit.

Obsidian är lava som har stelnat så snabbt att den bildat en glasaktig bergart. Obsidian är vanligtvis svart. Brottytan blir skarpkantad och mussligt. Glasliknande stenar som uppstått som obsidian hittar man också t.ex. i närheten av gamla masugnar, då är de inte spår av vulkanism utan istället restmaterial av mänsklig verksamhet.

Pimpsten är mycket blåsrikt vulkaniskt glas med granitisk sammansättning som slungas ut vid högexplosiv vulkanisk verksamhet. Scoria är pimpsten av intermediär till mafisk sammansättning.

Källor: Ursprungsartikeln, samt:
Strandman, F. och Eklund, O., 2002. Kompendium i bergartskännedom. Åbo Akademi. Finland. 67 s.
Melkerud, Per-Arne, 2015. Liten Geologisk Encyklopedi. Sveriges lantbruksuniversitet, Institutionen för mark och miljö, Uppsala.