Hvar finnst myndbreytt berg og hvernig kemst það aftur upp á yfirborðið eftir að hafa verið djúpt í jörðu?

Svar

Myndbreytt berg finnst hvarvetna þar sem berg hefur hitnað yfir 300°C eða svo niðri í jörðinni. Það berst upp á yfirborðið aftur við rof.

Eins og fram kemur í spurningunni, verður myndbreyting bergs einkum djúpt í jörðu, á hitabilinu 300-850°C. Venjulega er átt við berg sem upphaflega myndaðist við yfirborð – til dæmis basalthraun eða setberg – en grófst síðan undir yngra bergi og leitaði efnajafnvægis við hærri hita og þrýsting. Þessu má lýsa á meðfylgjandi P-T-t-grafi (þrýstingur – hiti – tími):


Berg við yfirborð (tími t₀) grefst undir yngra bergi og hitnar upp (t₁, t₂). Hámarks hita er náð við t₃ og síðan rís bergið í átt til yfirborðsins jafnframt því sem það kólnar (t₄).
Myndbreyting er flokkuð eftir myndunarháttum, en meginflokkarnir eru þrír: innskots-myndbreyting (e. contact metamorphism), fellinga-myndbreyting (e. regional metamorphism) og fergingar-myndbreyting (e. burial metamorphism).

Innskots-myndbreyting verður, eins og nafnið bendir til, kringum innskot, ekki síst stóra granít-hleyfa (sjá tvær næstu myndir). Fræg dæmi eru granítin í Cornwall á Englandi, en hér á landi hefur myndbreytingu af þessu tagi verið lýst kringum ýmsar fornar megineldstöðvar sem jökulrof hefur fært upp á yfirborðið.


Snið gegnum granít-innskot. Grannbergið í kring hitnar og myndbreytist – þrír jafnhitaferlar eru merktir T₁ til T₃. Lágrétt brotalína merkir yfirborðið á næstu mynd.

Kort af myndbreytingu kringum innskotið á myndinni hér fyrir ofan. Hæsta stig myndbreytingar er næst innskotinu en dvínar með fjarlægð.
Fellinga-myndbreyting verður í rótum fellingafjalla, en þau hlaðast upp yfir sökkbeltum þar sem hafsbotnsskorpa sekkur niður í jarðmöttulinn. Dæmi um virk fellingafjöll eru Andes- og Klettafjöll á vesturbrún Suður- og Norður-Ameríku, og Alpafellingin sem teygir sig frá Vestur-Evrópu til Himalajafjalla. Yfir sökkbeltum safnast gríðarþykkir staflar af seti sem hitna upp af völdum geislavirkra efna og myndbreytast. Í tímans rás rofna fellingafjöllin og myndbreytt berg opnast á yfirborði. Meginlandsskildir jarðar eru mestmegnis berg þannig myndað. (Sjá grein Sigurðar Steinþórssonar (2001) Myndun meginlandskorpu, Náttúrufræðingurinn 70: 165-174).


Fellingafjöll myndast yfir stökkbelti. Dökkblái liturinn er hafsbotnsskorpa, ljósblái er sjórin. Rauðu litirnir tákna hita í setbunkanum; brotalínan er framtíðar-rofflötur.
Fergingar-myndbreyting verður þegar berg grefst undir yngra bergi og hitnar aftur eftir ríkjandi hitastigli. Megindæmi er hafsbotninn og þar með jarðskorpa Íslands. Ekki er að því hlaupið að skoða slíka myndbreytingu, en frægir staðir eru svonefnd ófíólít, sem eru hlunkar af hafsbotnsskorpu sem orðið hafa innlyksa í fellingafjöllum. Kunnur staður er Troodos-hálendið á Kýpur, þar sem norðurrek Afríku hefur þrýst hafsbotnsskorpu forn-Miðjarðarhafs upp á meginlandsskorpu Evrópu.

Myndir: Sigurður Steinþórsson.