Bergarter vid HK

Högsta kustlinjen - Husbyringen

Högsta kustlinjen är en geologistig som är ett av besöksmålen i natur- och kulturleden Husbyringen. Stigen ligger cirka fyra kilometer söder om Stjärnsund i Hedemora kommun i södra Dalarna och beskriver hur det såg ut vid inlandsisens utbredning för cirka 10 000 år sedan.

Högsta kustlinjen (HK) är den nivå dit havet nådde som högst under och efter den senaste istiden. Utefter geologistigen passerarar man stranden för Yoldiahavet, som är geologernas namn på en fas i Östersjöbassängens historia. Längs med en 1,5 kilometer långa stigen är flera informationstavlor uppsatta.

Bland annat finns en grävd grop där kan man se morän som består av en osorterad blandning av olika kornstorlekar av block, sten, grus, sand, silt och lera. Högsta kustlinjen följer Långsjön, som för 10 000 år seden tillsammans med Fäbodsjön var en gemensam vik av Ancylussjön, som var ytterligare en fas i Östersjöbassängens historia. Vid parkeringen finns en rad stenblock med olika bergarter uppställda, bland annat kalksten, grå granit, grå gnejs, röd gnejs, zink-bly-och silvermalm samt järnmalm. Blocken är hämtade från de numera nedlagda Smältarmossgruvan respektive Garpenbergs gruvor.

Bergarter

Bergart är ett fast oorganiskt ämne. Den definieras av de mineraler som ingår, dess kemiska sammansättning samt på vilket sätt den har bildats. Man delar vanligen in bergarter i fyra olika huvudgrupper: magmatiska bergarter, metamorfa bergarter, sedimentära bergarter samt meteoriter. Bergarterna ingår i berggrunden som bygger upp jordskorpan.

Även om bergarter i ett mänskligt perspektiv verkar eviga, utsätts de för förändring av en rad geologiska processer som verkar över lång tid. Det geologiska kretsloppet beskriver en rad sådana processer, som hur de olika typerna av bergarter bildas och hur de övergår i varandra. Magmatiska bergarter bildas när magma svalnar i jordskorpan, eller lava svalnar på markytan eller havsbotten. De metamorfa bergarterna bildas när befintliga bergarter utsätts för så stora tryck och temperaturer att de omvandlas, något som till exempel inträffar när kontinentalplattor krockar. De sedimentära bergarterna bildas genom diagenes eller litifiering av sediment som i sin tur bildats genom vittring, transport och deposition av befintliga bergarter. Meteoriter består av bergarter eller metaller som faller ned på jorden från rymden.

Bergarternas struktur, sammansättning och uppkomst studeras bland annat inom ämnena petrologi, mineralogi, kristallografi och sedimentologi.

Magmatiska bergarter

Magmatiska bergarter, magmabergarter, bildas som stelningsprodukter av magmor (bergartssmältor) i eller ovanpå jordskorpan. I motsats till ett rent ämne (grundämne eller kemisk förening) saknar en magma specifik stelningstemperatur. När magman svalnar sker därför stelnandet, kristallisationen, inom ett stort temperaturintervall. Vid stelnandet utfäller magman normalt kristaller av flera olika mineral. Utkristallisationen sker med lagbundenhet vad avser den ordning i vilken mineralen bildas.

Sedimentära bergarter

Sedimentära bergarter bildas genom mekanisk-fysisk avsättning av transporterade lösa partiklar och genom kemisk-biokemisk utfällning av olika mineral i porerna mellan partiklarna. Termen sedimentär innebär att materialet avlagrats ur ett medium, i regel vatten eller luft. Emellertid innefattas, något oegentligt, i begreppet sedimentära bergarter även material som bildats på kemisk, biokemisk eller organisk väg genom anrikning eller utfällning.

Gemensamt för de sedimentära bergarterna är således att de bildats vid jordytan – på land eller i havet – och att de flesta först bestått av lösa partiklar av varierande beskaffenhet vilka sedan genom olika processer cementerats samman (litifierats), i regel utan högt tryck eller hög temperatur. Med utgångspunkt från de sedimentära bergarternas härkomst och den eller de processer som huvudsakligen medverkat vid deras bildning brukar man indela dem i fyra huvudkategorier.

Metamorfa bergarter

Metamorfa bergarter har förändrat sin textur och/eller struktur samt oftast även sin mineralogiska sammansättning i förhållande till ursprungsmaterialet (magmatiska, sedimentära eller äldre metamorfa bergarter). Förändringarna har skett genom omkristallisation och i vissa fall även genom materialutbyte med omgivningen men alltid utan att materialet till någon del har uppsmälts. Sådana bergartsomvandlingar (metamorfoser) sker vanligen på djup större än 1 km i jordskorpan som en följd av betydande förändringar av temperatur, tryck och/eller kemiska förhållanden.

Exempel på bergarter som finns vid Högsta kustlinjen - Husbyringen:

Kalksten

Kalksten är en sedimentär karbonatbergart som till minst 50 % består av kalciumkarbonat, huvudsakligen i form av mineralet kalkspat. Andra vanliga beståndsdelar är lermineral, svavelkis, järnspat, kvarts och kalcedon. Kalkstenar bildas antingen direkt genom organiska processer (t.ex. revkalksten) eller indirekt genom ansamling och cementering av skal- och skelettrester, eller genom enbart kemiska processer. Kalkstenar uppvisar högst skiftande hårdhet och färg, alltifrån mjölaktiga till mycket hårda, och från gulvita till svarta. Kalksten kan omvandlas till dolomitsten genom kemiska processer. Nutida kalksediment bildas huvudsakligen i tropiska och subtropiska vatten.'

Gnejs

Gnejs är en metamorf bergart. Det innebär att bergarten är bildad genom omvandling av en annan ursprunglig bergart. Den ursprungliga bergarten kan vara antingen en magmatisk bergart (ortognejs) eller en sedimentär bergart (paragnejs) som har omvandlats under höga tryck och temperaturer.

Gnejs är vanligtvis uppbyggd av fältspat, kvarts och en mindre del glimmer. Färgen på bergarten beror på de mineral som ingår. Gnejsen har en tydlig parallellstruktur och skiljer sig därigenom från graniten. Parallellstrukturen är dels skiffrighet, som uppstått genom att glimmerfjällen är inbördes ordnade parallellt, dels en mer eller mindre regelbunden lagerindelning på grund av att bergarten består av lagervis ordnade glimmerrika och glimmerfattiga band.

Malm

Med malm menar man en bergart som innehåller en sådan koncentration av metaller att den är ekonomiskt brytvärd. Är malmkroppen för liten för att vara brytvärd talar man om en mineralisering. I äldre tider krävdes oftast en ytnära och mycket koncentrerad malm för att den skulle gå att bryta med dåtidens enkla metoder, däremot var inte storleken så viktig. Med dagens storskaliga brytningsmetoder är storleken desto viktigare, däremot behöver metallhalterna inte vara lika höga, särskilt inte för mer sällsynta och värdefulla metaller.

De flesta metaller, med undantag av järn och aluminium, förekommer normalt endast i mycket små mängder i jordskorpan, utspridda som så kallade spårämnen i olika silikatmineral. I en malm eller mineralisering är de kraftigt anrikade och koncentrerade till särskilda mineral. Oftast är de oxider, det vill säga föreningar med syre, exempelvis järnmalmsmineralen hematit och magnetit, eller sulfider, det vill säga föreningar med svavel, exempelvis kopparkis, zinkblände och blyglans. Dessa mineral känns ofta igen på sin metalliska glans och färg, de är också betydligt tyngre än vanlig sten, och när det gäller magnetit kraftigt magnetisk. 

I vissa typer av malmer bildar malmmineralen en massiv malmkropp, ofta med en skarp avgränsning mot omgivande sidoberg. I andra typer av malm förekommer de som en finkornig impregnering i en vanlig bergart, eller sitter i tunna ådror och sprickfyllnader vilka genomsätter berget.

Vid de ovanstående koordinaterna så finner man fyra olika block av olika malmer. Ett av blocken är av kopparmalm och kommer från Boliden Minerals gruva i Garpenberg. Kopparmineralet i blocket är kopparkis, (CuFeS2) som uppträder i form av små gula korn i de rostfärgade ränderna. Bergarten är en kvartsit med huvudmineralet kvarts (SiO2).

Järnmalmsblocket är från den nu nedlagda Smältarmossgruvan i Garpenberg. Malmmineralet i järnmalmsblocket är magnetit (Fe3O4). Denna malmtyp kallas för svartmalm. De små gula mineralkornen är magnetitkis (FeS).

Blocket av Zink-Blymalm är också från Boliden Minerals gruva i Garpenberg. De malmmineral som kan ses i blocket är zinkblände (ZnS) och blyglans (PbS). De guldglänsande små kornen är svavelkis (FeS2) som inte har något ekonomiskt värde.

Det sista blocket är av Zink-bly-silvermalm, även det från Boliden Minerals gruva i Garpenberg. De malmmineral som kan ses i blocket är zinkblände (ZnS) och blyglans (PbS). Dessutom finns mikroskopiskt små silvermineral av olika slag. Detta block innehåller också små korn av svavelkis.

EarthCachen

För att få logga denna earthcache så ska du besöka de ovanstående koordinaterna och svara på de nedanstående frågorna. Skicka dina svar till mig via e-post. Du behöver inte vänta på att jag ska skicka ett svar, om dina svar behöver ändras/förbättras så kontaktar jag dig. Skriv inte dina svar i din logg. Loggar som inte uppfyller dessa krav kommer att raderas.

Frågorna:

1. Ta med en magnet och undersök stenarna som består av olika sorters malm. Vilka av de är magnetiska? Vilken är mest magnetisk? Vad tror du att detta beror på?

2. Jämför de två blocken av gnejs med varandra. Hur skiljer de sig åt? Vad tror du att detta beror på?

3. Kalkstensblocken på platsen har inga synliga lager som många sedimentära bergarter har. Vad tror du att detta beror på?