Metamorf bergart

Metamorf bergart, eller omdannede bergarter, blir dannet når en eller flere bergarter blir, under metamorfisme, utsatt for høyt trykk, temperatur og/eller kjemisk påvirkning. Bergartene smeltes ikke, men blir omstrukturert (omdannet) og mineralene vil bli helt eller delvis omkrystallisert. Den har hatt en metamorfose. Metamorfe bergarter har ofte et stripete (foliasjon) eller bølget mønster og er sjelden helt homogen i struktur eller mønster.

Metamorfe bergarter oppstår ved transformasjon av eksisterende bergarter til nye bergarter i en prosess som kalles metamorfose. Den opprinnelige bergarten (protolitten) utsettes for temperaturer høyere enn 150 til 200 °C og ofte forhøyet trykk på 100 megapascal (1000 bar) eller mer, noe som forårsaker dyptgripende fysiske eller kjemiske endringer. Under denne prosessen forblir bergarten stort sett i fast tilstand, men omkrystalliserer seg gradvis til en ny tekstur eller mineralsammensetning.^[1] Protolitten kan være en magmatisk, sedimentær eller eksisterende metamorf bergart. Faktorer som kreves for at en bergart skal gjennomgå metamorfose:

1. Temperatur
2. Trykk
3. Ionetransport
4. Differensielt stress
5. Metasomatose (varmt grunnvann)

Metamorfe bergarter utgjør en stor del av jordskorpen og utgjør 12 % av jordens landoverflate.[2] De er klassifisert etter deres protolitt, deres kjemiske og mineralske sammensetning og deres tekstur. De kan dannes ganske enkelt ved å være dypt begravd under jordoverflaten, hvor de utsettes for høye temperaturer og det store trykket fra berglagene over. De kan også dannes fra tektoniske prosesser som kontinentale kollisjoner, som forårsaker horisontalt trykk, friksjon og forvrengning. Metamorf bergart kan dannes lokalt når bergarten varmes opp ved inntrenging av varm smeltet bergart kalt magma fra jordens indre. Studiet av metamorfe bergarter (nå eksponert på jordoverflaten etter erosjon og heving) gir informasjon om temperaturene og trykket som oppstår på store dyp i jordskorpen.

Noen eksempler på metamorfe bergarter er gneis, skifer, marmor og kvartsitt. Fliser av skifer^[2] og kvartsitt^[3] brukes i bygningskonstruksjon. Marmor er også verdsatt for bygningskonstruksjon^[4] og som medium for skulptur.^[5] På den annen side kan skiferberggrunn utgjøre en utfordring for ingeniørteknikk på grunn av dets uttalte svakhetsplan.^[6]

Bergartene i denne gruppen deles inn i to undergrupper, kontakt- og regional metamorfose. Felles for de begge er at dette er bergarter som på et tidspunkt har forandret seg. Både magmatiske og sedimentære bergarter kan omdannes til en metamorf bergart.

Dette skjer når magma trenger opp på jordskorpen og krystalliseres. Da blir varmen fra denne prosessen avgitt til bergartene rundt, og resultatet er at disse blir «stekt» (omkrystalisert). Det er varmen som blir avgitt som er den viktige omdannelsesfaktoren for denne typen metamorfe bergarter. Det er sjelden at det oppstår nye strukturer i bergartene.

Marmor er et eksempel på vanlig kalkstein som omkrystaliserer ved kontaktmetamorfose.

Som regel skyldes denne formen for metamorfose at store områder med sedimentbergarter blir presset ned i grunnen, der trykket og temperaturen er høyere. Den kan være snakk om 5 – 15 km dybde, og temperaturen kan ligge fra 200 – 800 °C. Overstiger temperaturen 800 °C vil bergarten smelte til magma.

Rekrystalliseringen av mineralene skjer mens det er i fast form. Og det er hovedsakelig vann som sirkulerer mellom mineralkornene som transporterer grunnstoffene fra de oppløste mineralene til de nye. Hvor mye omdannelse som finner sted, er avhengig av hvilket trykk og temperatur bergarten blir utsatt for. Sedimentære bergarter som er dannet under overflatebetingelser forandrer seg kraftig. Mens grovkornede bergarter som har størknet ved høy temperatur, forandrer seg lite.

Trykket er mye sterkere ved regional metamofose enn ved kontaktmetamorfose. Derfor er forskjellene i de to såpass store. Leirskifer som blir omdannet under regional metamorfose vil vokse under et lett trykk, for eksempel under en fjellkjede. Mineralene vil som resultat av trykket bli liggende parallelt, og det fører til at det blir mange vannrette lag i denne bergarten. Den vil da lett løse seg opp i disse lagene. Vi sier da at bergarten er blitt skifrig.

• Gneis, dannet ved høy grad metamorfose, dens protolitt kan være blant annet leirskifer eller fyllitt
• Kleberstein, dannet av hovedsakelig gabbro, basalt eller diabas
• Kvartsitt, dannet av hovedsakelig sandstein
• Hornfels, dannet av sandstein eller leirstein
• Fyllitt og glimmerskifer, dannet av hovedsakelig leirskifer
• Marmor, dannet av hovedsakelig kalkstein

(en) Metamorphic rocks – kategori av bilder, video eller lyd på Commons

• Metamorphic textures – Middle East Technical University
• Contact metamorphism example Arkivert 16. februar 2012 hos Wayback Machine.