Håndbok 014 Laboratorieundersøkelser

Transkript

1 Vedlegg 2 - side 1 av 5 Håndbok Vedlegg 2 Bergartsklassifisering Vedlegg 2 Bergartsklassifisering Versjon april 2005 erstatter versjon juli 197 Omfang Prinsipp Å klassifisere bergarter inngår som et ledd i å bestemme steinmaterialers brukbarhet (egenskaper) til ulike formål. Det er nødvendig med kunnskap om ulike petrografiske klassifikasjonssystemer for generell geologisk kartleg-ging av materialforekomster og vedrørende stabilitet og drift ved bygging av veg. For ikke å overskride rammen for håndboken, beskrives et forenklet klassifikasjonssystem. Dette vil være veiledende ved videre undersøkelser og testing av steinmaterialer etter kap eller Systemet bygger på en visuell klassifikasjon av de hyppigst forekommende, norske bergarter, samt deres innhold av mineraler i sin almin-nelighet. Definisjoner Bergart: Et naturlig dannet, fast stoff sammensatt av minst ett, helst flere mineraler (se figur V2-3). Mineral: En molekylgruppe med en bestemt kjemisk sammensetning. De kan være ordnet i en bestemt krystallisasjonsform med særtrekk (se figur V2-2). De fleste mineraler er krystallinske. Magmatiske bergarter: Bergarter som er størknet fra en oppsmeltet masse, enten på eller nær jordoverflaten, vulkanske eller på større dyp, plutoniske (dypbergarter). Sedimentære bergarter: Bergarter med opprinnelse i et sediment (avsetning på havbunn eller på jordoverflaten), og herdet hovedsakelig ved trykkpåvirkning. Metamorfe bergarter: Omdannede bergarter med mer eller mindre bevarte særtrekk fra en tidligere fase eller opprinnelse (f.eks. magmatisk og/eller sedimentær). Strukturer i bergartssammenheng: - Lagmessig oppbygning eller skifrig (heterogen) - Homogen - jevnhet, massiv - Oppsprekning, opptreden av planparallelle eller uregelmessig bruddflater i en eller flere retninger - Porfyrisk, der store enkeltkrystaller opptrer i en finkornet masse - Porøs, med tydelige hulrom - Forvitret, der ett eller flere forskjellige mineraler er omdannet og derved svekker bergartens fasthet, samt forandrer øvrige strukturer - Kornstørrelse: Finkornet har korndiameter < 1.0 mm Middelskornet korndiameter 1.0-5,0 mm Grovkornet korndiameter > 5.0 mm Amorf = glassaktig, ikke krystallin, kryptokrystal-lin - Konglomeratisk, der forskjellige bergartsfragmenter ligger sementert i bergarten, gjerne i form av boller eller biter mer eller mindre rundet - Pegmatittisk, der svært store krystaller er utviklet som kropper, årer, konkresjoner eller bånd i en bergart - Teksturer, mikrostrukturer i mineralsammenheng - Form: * kornet menes at mineralene har uregelmessige korngrenser til hverandre. * Prismatisk betyr mer eller mindre avlange korn (f.eks. porfyrisk). * Sjiktig betyr krystall med krystalloppbygning i sjikt. * Stråleformet betyr krystallutvikling som stråler fra et punkt i form av lange prismer eller fibre Mineral H Mineral H Referanseeks. H Talk 1 6 Fingernegl 2,5 Gips 2 7 Messing 4,5 Kalkspat 3 Topas 8 Stål (spiker) 5,5 Flusspat 4 Korund 9 Glass 6 Apatitt 5 Diamant 10 Figur V2-1: Mohs hårdhetsskala

2 Vedlegg 2 - side 2 av 5 Viktige egenskaper hos mineraler: - Farge henspeiler på egenfargen hos mineraler. Enkeltmineraler vil i større mengder i en bergart gi farge til denne - Brudd henspeiler på bruddflater som skyldes egenskaper karakteristiske hos enkelte mineraler i form av planparallelle kløv i en eller flere retninger. - Hardhet betegner ripemotstand mot et annet medium, f.eks. glass, stål, messing, fingernegl med kjent hardhet. Prøvet mot enkeltmineraler etter Mohs' hardhetsskala: (se figur V2-1). - Krystallsystemer: Mineraler opptrer i 7 ulike hovedformer og i et utall av varianter av disse avhengig av indre oppbygging. - Krystallflater: Utviklede flater på enkeltkrystaller som har opphav i mineralets krystallform. - Strekprøve utføres i forbindelse med hardhetstest. Mineraler kan eksempelvis risses mot et uglassert porselensskår for fargetest. Mineraler: De viktigste bergartsdannende mineralene er silikater, hvorav feltspat utgjør ca. 60 % av jordskorpen. Pyroksen og amfibol utgjør ca. 16 %, kvarts ca. 12 %, glimmer ca. 4 %, mens de resterende 8 % består av mer enn 2000 kjente mineraler av ulik type. De viktigste mineraler og deres visuelle egenskaper er følgende: (se figur V2-2). Bergarter: I figur V2-3 er beskrevet de viktigste bergartstyper som opptrer i Norge. Det opptrer imidlertid mange varianter med avvikende mineralinnhold, eller som er så finkornet at de ikke lar seg bestemme visuelt. Mikroskopisk analyse kan da være aktuelt, se kap og Referanser For ytterligere studium: Nystuen, J.P. (1972) : Mineralogi og petrografi. Universitetsforlaget Statens vegvesen (1976): Bestemmelsestabeller for mineraler og bergarter. Intern rapport nr Veglaboratoriet, Oslo Kommentar: Denne klassifikasjonsmodellen, sammen med definisjoner på ulike typer mineraler og bergarter vil være den minimumkunnskap som skal til for å utføre en grov petrografisk klassifikasjon. Referanselisten gir henvisning til litteratur på norsk der basiskunnskaper om geologi og petrografi kan innhentes.

3 Vedlegg 2 - side 3 av 5 Mineral Farge Form Kløvretninger Hardhet Strekfarge Finnes i disse bergarter Lys grå til hvit eller rødlig grå kornet eller prismatisk 2, av og til 3 nær terning 6 Hvit Magmatiske, de fleste metomorfe, gråvakke, arkose Svart, dyp brungrønn, grågrønn Uregelm. kornet eller langprismatisk stengelig, fibrig 1-2, vinkel ca. 60/ Hvit til lys grønnlig Magmatiske, metamorfe Pyroksen Svart, dyp brungrønn, grågrønn kornet eller kortprismatisk 1-2, vinkel ca Lys grønnlig til brunlig Magmatiske, enkelte metamorfe Hvit til grå kornet Ingen 7 Hvit Enkelte magmatiske, metamorfe, sandstein, kvartsitt med flere Olivengrønn til gulgrønn kornet Svakt utviklet 6,5-7 Hvit Magmatiske uten kvarts Serpentin Grønn til gulgrønn Kornet eller fibrig Svake 3-4 Grønnlig hvit Metamorfe (omdannet olivin) Kalkspat Hvit til grå, gulaktig, brunaktig kornet 3 gode, rombohedralt 3 Hvit Sedimentære, metamorfe Bruser med saltsyre Dolomitt - " - - " - - " - 3(4-5) Hvit - " - Grålig hvit eller svartbrun Sjiktig, plateformet 1 god 2-3 Hvit eller lys grønnlig til brunlig Metamorfe Elastiske enkeltsjikt typiske. Ofte "metallisk" glans Kloritt Grågrønn til gråsvart Sjiktig, skjellaktig, kornet 1 god 1-2,5 Hvit til lys grønnlig til grå Metamorfe Ikke elastiske enkeltsjikt Epidot Grønn, gulgrønn, brungrønn kornet til prismatisk Gråaktig Metamorfe Granat Rødbrun, grønnbrun, svart Runde korn, ofte med krystallform Ingen 6,5-7,5 Hvit til blek rødbrun Metamorfe Kis (Ulike typer) Metallisk gul, grå eller blåaktig m.m. Kornet, men også andre former: Sjiktig, terning, oktaeder m.m Mørk grå til svart Eruptive, metamorfe Av og til også i svart leirstein Leirmineraler Hvit til grå, nyanser i grønt, brunt og blått Kryptokrystallint, sjiktig Omdanningsprodukter, hovedsakelig etter feltspat. Lyse typer er ofte svellende ved opptak av vann, se kap Figur V2-2: De viktigste mineraler og deres visuelle egenskaper

4 Vedlegg 2 - side 4 av 5 Type og navn Mineralinnhold Ca. volum % Struktur Andre karakteristika Magmatiske Basalt Diabas Porfyr Pegmatitt Tuff Granitt Dioritt Var.Granodioritt Var.dioritt Syenitt Gabbro Peridotitt Sedimentære sandstein Gråvakke (-sandstein) Arkose Konglomerat Pyroksen (og amfibol) (1 type) Som basalt. Lysere varianter har mer feltspat Varierende med feltspat, pyroksen, amfibol og/eller kvarts, feltspat, glimmer, m.m. Slam og støvpartikler med ulik sammensetning (2 typer) (1 type), amfibol (2 typer), (pyroksen), glimmer, kvarts (1 type) (2 typer) Pyroksen (1 type) Pyroksen, kalkspat, m.m. Andre mineraler Bergartsfragmenter, "boller" i sandstein, gråvakke eller siltstein Homogen, av og til porfyrisk eller porøs. Middelskornet - " - Homogen, som regel finkornet Figur V2-3: De viktigste bergartstyper (fortsettes neste side) Homogen, porfyrisk. Krystaller av ett mineral klart større enn grunnmassen som er finkornet Svært grovkornet. Ofte krystaller i størrelse på flere cm Finkornet til amorf, skifrig lite fast eller glassaktig med fragmenter Homogen,. Finkornet = aplittisk Homogen, som granitt Homogen, Homogen, Rundete korn, Benket eller noe skifrig Benket eller noe skifrig Boller fra 1 eller flere b., svakere skifrig/lagdelt Mørk grå til grønnlig grå, massiv. Lavabergart Mørk grå til grønnlig grå, massiv. Lavabergart Opptrer som gangbergart Porfyrisk med feltspat, pyroksen eller kvarts. Lavabergart eller gangbergart. Grå til brunlig grå, rustrød eller grønnlig grå Hvit, grå, rødlig grå mest vanlig Grå til brunlig i skikt. Vulkansk sedimentær. Fragmenter av lavabergarter forekommer. Ligger mellom lavastrømmer Lys grå til rødlig grå. Kan ha svak skifrig struktur (foliasjon) ved dannelse fra metamorfe b."gneisgranitt" Hvitaktig til grå Rødlig grå Lys grå Grå til rødlig grå Mørk grå til grønnlig grå eller brunlig. Av og til "lagdelt" med dioritt eller peridotitt. Grå, grågrønn. Brun ved forvitring Lys grå til grå, rødlig eller gulaktig Grå i nyanser, samt grønnlige eller rødlige. Sedimentasjonsstrukturer forek. Variable farger. Sedimentasjonsstrukturer forek. Rundete b.-fragmenter forek.

5 Vedlegg 2 - side 5 av 5 (fortsatt fra forrige side) Type og navn Mineralinnhold Ca. volum % Struktur Andre karakteristika Siltstein Leirstein, feltspat, leirmineraler, organiske rester (kullstoff), m.m. Utpreget skifrig og lagdelt. Finkornet til amorf Grå til nesten svart. Grønne og røde varianter ved innhold av jernoksyder. Svarte, ofte med svovelkis og/eller gips. Sedimentære strukturer. Strekprøve er svart ved innhold av kullstoff Kalkstein Kalkspat/dolomitt ±, kvarts, m.m Benket eller lagdelt. Finkornet til amorf Hvit til grå, varianter rødlige, grønnlige eller gulbrune. Bruser med fortynnet saltsyre Metamorfe itt Andre mineraler Kornig eller glassaktig. Svakt skifrig eller benket Hvit til grå, splintrig brudd. Mer feltspat: Arkose-"sparagmitt" Fyllitt og kloritt, kvarts, kalkspat, granat, m.m. Sterkt skifrig, bløt som regel finkornet til. Ofte sterkt foldet Middels grå til nesten svart, grønnlig til brunlig grå skifer, amfibol, kvarts, ±granat, kalkspat, m.m. Skifrig,, men ofte variabel kornstørrelse og/eller lagmessig sammensetning Grå i nyanser, ofte i grønt eller brunt Gneis, kvarts, amfibol, pyroksen, glimmer, ±granat, m.m. Oftest noe skifrig båndet eller benket. Inhomogen med variabel kornstørrelse Nyanser i grått, rødlige feltspatrike, mørke bånd med amfibol, pyroksen og glimmer itt ±, granat, kvarts, m.m. < 40 Noe skifrig eller massiv homogen. Middelskornet Mørk grå til svart eller grønnlig grå. Ofte som bånd eller større kropper i gneis Grønnstein, (pyroksen), glimmer, (kloritt), serpentin, epidot, m.m. Massiv eller noe skifrig. Middelskornet Grågrønn. Omdannet gabbro (dioritt) eller basalt Marmor Kalkspat, dolomitt, feltspat, granat, m.m Benket, Hvit til grå, marmorert også i gult, rødt, grønt eller brunt etter tidligere lagflate. Løses i saltsyre Hornfels Kalksilikater, feltspat, pyroksen, granat, kvarts, m.m. Glassaktig, benket og båndet. Finkornet Nyanser i grått, ofte marmorert i grønt, gult eller brunt. Som oftest omdannet fra ulike skifre ved høy temperatur Serpentinitt Kleberstein Serpentin Karbonater, talk, kloritt, m.m. Massiv, eller som linser/kropper/bånd med varierende kornstørrelse "Fet" å ta på. Farger i grønt og gult, som oftest brunforvitret overflate. Omdannet fra olivin. Kleber: overveiende grå marmorert Figur V2-3: De viktigste bergartstyper

6 Vedlegg 2 - side 6 av 5