På de ytterste skjærene har havet vasket fjellet rent. Bergartene på Litla Kalsøy i Austevoll størknet på vei opp fra dypet i kambrosilurtiden. De tilhører de såkalte eksostiske bergartene i kakemodellen for hordalandsgeologien. (Haakon Fossen)

Av Haakon Fossen

Publisert 07.05.2019

Fast Fjell

Mye er skjult, men noen av hovedtrekkene kjenner vi om historien bak det mangfold av bergarter og mineraler som omgir oss. Det Hordaland som vi opplever i dag, er et resultat av en spennende og til tider dramatisk geologisk utvikling som har pågått gjennom mange hundre millioner år – et resultat som er viktig for Hordaland. Berggrunnen er med på å avgjøre jordsmonn og kulturgrunnlag, muligheter for gruvedrift og skiferbrudd, bygningsstein og veipukk, og ikke minst, hvor vi finner fjell, daler og fjorder.

En tykkbunnet kake

Geologisk befinner Hordaland seg nær randen av et gammelt kontinent som bærer navnet Fennoskandia eller Baltika. Det er et stort og stabilt grunnfjellsområde som over geologisk tid har vokst langs kantene under kollisjoner med andre kontinenter. Derfor finner vi noen av verdens eldste bergarter inn mot de sentrale deler av dette kontinentet (Finland og Russland), mens de blir yngre ut mot vestlandskysten. De fleste bergartene i Hordaland fylke er likevel svært gamle, fra over halvannen milliard år og ned til150 millioner år for de absolutt yngste.

Hordalands berggrunn har en oppbygning som kan minne om en lagdelt kake (se kakemodellen på neste side). Grunnfjellet med bergarter fra urtiden (se tidssøylen på neste side), ligger underst som en svært så tykk og solid bunn. Oppå denne bunnen ligger et tynt vaniljelag av fyllitt fra den første delen av oldtiden (kambrosilur). Oppå fyllitten er det igjen nye lag eller dekker av grunnfjellsbergarter, kontinentale skyvedekker, og videre eksotiske skyvedekker med kambrosiluriske bergarter som har sin opprinnelse i havet langt vest for datidens Hordaland. Her finner vi blant annet grønnstein, gabbro og granitt sammen med fyllitt. Disse bergartene har i en periode vært dekket av lag fra jordas mellomtid og muligens også fra nytiden.

Bare smuler igjen av de yngste kakelagene

Hele denne kaken er nå hakket opp av forkastninger, og den ble gjennomtrengt av størkningsbergarter (ganger) i tidsperiodene perm og trias. Naturkreftene på jordoverflaten har også forsynt seg godt av kaken gjennom lange tider, slik at de forskjellige lagene har kommet opp i dagen og til dels blitt fjernet. Lagene fra juratiden og eventuelt yngre lag som måtte ha vært avsatt, er nå helt «oppspist». Bare en liten smule er igjen under Vatlestraumen i Fjell kommune – ellers må en vest for skjærgården for å finne rester av disse lagene.

Helt på toppen av Hordalands berggrunnskake ligger kakestrøet: avsetninger av grus, sand og leire fra de kvartære nedisningene og den påfølgende tiden fram til i dag. Det meste er rundt 10 000 år gammelt, noe som i geologisk sammenheng er svært ungt. Så har da disse lagene heller ikke rukket å bli forvandlet til bergarter – de er fortsatt «bare» sand og grus.

Kakebunnen

Grunnfjellsbergartene, som utgjør selve fundamentet eller kakebunnen i Hordaland, ble dannet i jordens urtid. De oppstod ved at dypbergarter (bergarter som har størknet dypt under jordoverflaten), som granitt og gabbro, trengte inn i noe eldre overflatebergarter (bergarter som er dannet på jordoverflaten), som basalter, ryolitter og kvartsitter. I store deler av Hordaland ble alle disse bergartene etter hvert presset sammen og omdannet til forskjellige typer gneiser. Dette skjedde både i urtiden (under den svekonorvegiske fjellkjededannelsen) og i forbindelse med den senere kollisjonen med Grønland (den kaledonske fjellkjededannelsen). I områder som ikke ble forgneiset, kan vi finne de opprinnelige bergartene. Dypbergarter, og især store granittmassiv, er framtredende i det sørøstlige Hordaland (Hardangerfjord–Finse– Hardangervidda-området). Flere av disse bergartene kan være vakre å se på, som finsegranitten og eidfjordgranitten. Sistnevnte har da også blitt benyttet som både bygningsstein og gatestein gjennom lang tid.

Overflatebergartene er godt bevart i den nordøstlige delen av Folgefonnhalvøya og videre mot Sveio. Her ligger blant annet kvartsitt, ryolitt og omdannet basaltisk lava inneklemt mellom store massiv av granitt og gabbro. Enkelte steder kan vi finne bølgeslagsmerker og rester etter sanddyner fra den gangen kvartsitten var avsatt som løs sand. Her finnes dessuten konglomeratlag som en gang var grus og stein i urtidens elvesystemer eller strandsoner.

Lignende kvartsitter finnes også i grunnfjellet lenger nord, i den vestlige Stølsheimen og Nordhordland øst for Fensfjorden. Grunnfjellet i dette området er for øvrig dominert av gneiser og migmatitter uten de massive partiene av granitt og andre dypbergarter som er så vanlige i Hardangerregionen. Mindre partier av eklogitt finnes i den nordvestlige delen av disse gneisene, dannet på store dyp i silurtiden.

Et tredje grunnfjellsområde finnes i kommunene Sund, Fjell, Fedje og den vestligste delen av Bergen kommune. Også dette området er dominert av gneiser med enkelte massiv av granitt og gabbro. Rødlige pegmatittganger er vanlige både her og ellers i grunnfjellet, og bryter igjennom de andre bergartene fra jordens urtid. Geologiske aldersbestemmelser tyder på at disse siste urtidsbergartene trolig ble til for ca. 800–900 millioner år siden.

Grunnfjellet og urtiden omtales mer i detalj i neste artikkel.

Vaniljelag av fyllitt

Fyllittlaget ligger smurt utover grunnfjellet og er omdannete rester etter leirrike sedimenter som ble avsatt oppå grunnfjellet i kambrosilurtiden. Laget strakte seg en gang kontinuerlig fra Østlandet over Hardangervidda mot vestkysten av Hordaland. Mye av fyllittlaget er nå borte, etter millioner av år med erosjon. De mørkegrønne flekkene på det geologiske kartet (neste side) i Hardangervidda- området er steder hvor fyllitten er bevart, noen steder med rester av såkalte skyvedekker oppå. I de vestlige delene (Voss og vestover), hvor temperaturen var høyest under den kaledonske omdanningen, har bergarten blitt til glimmerskifer med større glimmerflak og med mineralet granat.

Noen få steder kan vi finne konglomerat i bunnen av fyllittlaget, i kontakt med grunnfjellet. Det er forsteinet strandgrus fra begynnelsen av jordens oldtid (kambrium), da det sørnorske grunnfjellet ble oversvømt av havet. Fyllitten selv er omdannet leire som ble avsatt på havbunnen. Lag av kvartsitt og kalkstein vitner om avsetning av sandlag og marint dyreliv. Lengst øst i Hordaland er det også funnet fossiler i fyllittbeltet. Ved Hårteigen, Finse, Holberget og Dvergsmednuten på Hardangervidda er det funnet 500–600 millioner år gamle rester etter levende organismer – tegn på et yrende liv i oldtidshavet.

Den kambrosiluriske, kalkholdige fyllitten forvitrer lett. Råtafjell er et betegnende navn for bergarten mange steder i Hordaland. Men dette råtafjellet gir et godt jordsmonn og god grobunn, både på høyfjellet og i lavlandet. Kalkinnholdet forhindrer at fjellvann blir sure og dermed tømmes for fisk. Det er derfor en god idé å bruke det geologiske kartet om du skal fiske på Hardangervidda. Fyllitt i vannets nære nedslagsfelt gir godt håp om fisk. Et eksempel på bygdeområder som drar nytte av det frodige fyllittbeltet, er Voss–Bulken-området, hvor fyllittlaget er flere hundre meter tykt.

Kaketoppen – skjøvet inn fra siden

Rester av et tykt dekke av grunnfjellsbergarter hviler på fyllitten. Under den kaledonske fjellkjededannelsen ble enorme flak revet fullstendig løs fra grunnfjellet og plassert oppå de kambrosiluriske avsetningene. Slike løsrevne grunnfjellsenheter kalles skyvedekker. Vi finner rester av slike skyvedekker en rekke steder i Hordaland, bant annet på Hardangervidda, i Bergensområdet og rundt Oppheim. Noen få av de underste grunnfjellsflakene (Bergsdalsdekkene) er omgitt av fyllitt både over og under. Denne forstyrrelsen av den ellers så systematiske kakestrukturen skyldes kompliserte bevegelser i jordskorpen under den kaledonske fjellkjededannelsen.

Noen av de løsrevne grunnfjellsflakene består av bergartstyper som vi gjenkjenner fra grunnfjellet under fyllitten, riktignok i mer forgneisete eller flattrykte utgaver. Andre grunnfjellsflak inneholder svært så særegne bergarter. Dette gjelder først og fremst de løsrevne grunnfjellsbergartene som strekker seg fra sørlige deler av Bergen kommune via Osterøy, Lindås, Austrheim, Radøy og Meland kommuner (Lindåsdekket), samt Stalheim–Mjølfjell-området (Jotundekket). I disse to enhetene finner vi store volumer av anortositt og anortosittgabbro. Dette er lyse, nærmest hvite bergarter som er forholdsvis uvanlige. Navnet Mjølfjell kommer nettopp av den lyse, melhvite fargen.

Anortosittbergartene representerer bergsmelte som har trengt inn i jordskorpen for omtrent en milliard år siden og størknet. Siden har den blitt omdannet og fått sin lyse farge. Anortositt er svært vanlig på månen, men der er den eldre, vel 4 milliarder år gammel.

Den lyse fargen, den kjemiske sammensetningen og egenskapene for øvrig har gjort den interessant innen en rekke bruksområder, fra slipemiddel i tannkrem til veipukk og hagestein. Den inneholder mye aluminium som en håper kan utnyttes ved hjelp av ny teknologi en gang i framtiden. Dessuten har titanjern- og nikkelforekomster tilknyttet anortositten i Bergensområdet vært drevet i tidligere tider. En variant av anortosittgabbroen er kjent under navnet koronitt. Den består av olivin omgitt av svart pyroksen og rødlig granat i en hvit grunnmasse og er blitt kåret til Hordalands fylkesstein. Anortositt bergarter brytes i betydelige mengder både i Bergensområdet og i Nærøydalen. I Meland kommune inneholder anortositten for øvrig partier av bergarten eklogitt. Forekomster av det titanrike mineralet rutil i eklogitten kan i framtiden vise seg å bli av økonomisk interesse.

Både Jotundekket og Lindåsdekket inneholder også en annen type dypbergarter som ikke er så vanlig – de såkalte mangerittsyenittene. Mangeritt er den mest kjente av dem, en dypbergart som er en mellomting mellom granitt og gabbro i sammensetning, dannet dypt nede i jordskorpen. Denne bergarten har fått navnet sitt fra Manger i Radøy kommune.

Gammel havbunn – innvandret fra Amerika?

Rester etter det som i kakemodellen ble kalt eksotiske skyvedekker av kambrosilurisk alder, er begrenset til kystnære strøk og ligger over både fyllittbeltet og løsrevne flak av grunnfjellsbergarter. Bergartene er ganske sammensatte og består for en stor del av omdannete størkningsbergarter, som grønnstein, ryolitt, serpentinitt, granitt og gabbro, sammen med fyllitt, kvartsitt, marmor og konglomerater. Disse bergartene er eksotiske i den forstand at de ikke ble dannet i Hordaland, men ble fraktet langveis fra av voldsomme krefter under den kaledonske fjellkjededannelsen. De ble opprinnelig dannet på gammel havbunnsskorpe, langt vest for dagens Hordaland, for 400–500 millioner år siden.

Mye tyder på at de eksotiske bergartene kan ha sin opprinnelse nærmere det amerikanske kontinentet enn det norske. Enkelte av bergartstypene har imidlertid likhetstrekk med de mer «innfødte» bergartene. Fyllitt og glimmerskifer er eksempler på dette. «Innvandrerfyllitten» er likevel forskjellig; den er mer basisk og noen steder grønnere enn den mer «innfødte» slektningen i fyllittbeltet. Sammen med marmorlagene gir den svært fruktbar jord og står i så måte i sterk kontrast til for eksempel granittiske bergarter. Dette kommer spesielt godt til syne i Sunnhordland, hvor det er en markert forskjell mellom de fyllitt- og glimmerskiferrike sørlige delene av Stord og Tysnes og det mer karrige, granittdominerte området i nord mot Austevoll og Reksteren. Deler av Hardangerfjordens nordvestside (Øystese– Norheimsund–Tørvikbygd) nyter også godt av eksotiske kambrosiluriske skifrer. Nærmere Bergen har vi innslag av kambrosilurisk fyllitt og glimmerskifer både i det som kalles Store Bergensbue (Os–Samnangerområdet) og i Lille Bergensbue (fra Grimstad via Nordåsvatnet og sentrum til Askøys østside).

Fyllitt, glimmerskifer, grønnsteiner og grønnskifrer er bergarter som forvitrer forholdsvis lett. De danner derfor lavland eller daler i terrenget. I motsetning står gjerne størkningsbergarter som granitter og gabbroer opp som fjellpartier og høydedrag. Det lave fyllitt- og grønnsteinsområdet på sørsiden av Stord står derfor i sterk kontrast til det fjellrike sentrale og nordlige Stord, hvor størkningsbergarter dominerer.

Kalksteinene som fantes i denne eksotiske bergartsenheten, er for lengst omvandlet til marmor, og fyllittene er stort sett godt presset og knadd. Likevel kan vi fortsatt noen steder, slik som ved Dalskardvatnet på Stord og ved Ulven i Os, finne fossiler av organismer som levde i havet i ordovicium og silurtiden.

Holmengrå – en geologisk fargeklatt

Devonske konglomerater finnes hovedsakelig langs kysten av Sogn og Fjordane, med Solund-, Kvamshesten- og Hornelenområdene som de viktigste. De finnes også i Hordaland fylke, på Holmengrå i Fedje kommune. Denne lille øya består utelukkende av devonske konglomerater. Konglomeratene ble dannet da opptil meterstore steiner av kvartsitt, granitt, gneis og skifrer ble avsatt oppå de eksotiske kambrosiluriske bergartene. De devonske avsetningene er rester av den kaledonske fjellkjeden som ble tært ned for rundt 390–360 millioner år siden. Etter avsetning av de konglomeratene vi ser i dag, ble flere kilometer med nye sedimenter avsatt oppå, slik at konglomeratene ble presset sammen til fast fjell.

Vulkaner i dinosaurtiden?

Langs kysten i Hordaland finnes et hundretalls forekomster av gangbergarter (størkningsbergarter i sprekker i jordskorpen) som er yngre enn både de kambrosiluriske og de devonske bergartene. Disse størkningsbergartene finnes langs N-S- til NNV-SSØorienterte brudd. De ble dannet da magma fra mantelen strømmet opp mot jordskorpens overflate langs bruddene. Gangene har en basaltisk sammensetning og er sjelden mer enn en halv meter brede. De kan imidlertid være opptil noen hundre meter lange. Av utseende er de stort sett svært mørke og skjærer igjennom alle andre bergarter og bergartsstrukturer. Ved bruk av moderne dateringsmetoder har det vært mulig å bestemme alderen deres til tidsepokene perm og trias. Det ser ut som om det har vært en serie slike gangintrusjoner for rundt 260 millioner år siden, og så en ny puls for omtrent 220 millioner år siden. Det er ganske lang tid tilbake, men bergartene er likevel atskillig yngre enn de aller fleste bergartene i Hordaland.

Mye kan tyde på at disse relativt unge størkningsbergartene har kommet fra store dyp. Det er ikke utenkelig at noen av dem nådde datidens overflate og forårsaket lokale vulkanske utbrudd i området mellom Sunnhordland og Sotra. Om lavastrømmene nådde overflaten, ble de i så fall siden fjernet av vær og vind.

Jurastein under Vatlestraumen

Inntil få år siden trodde forskerne at de permiske og triasiske gangene var de yngste bergartene i Hordaland. I forbindelse med drivingen av tunnelen under Vatlestraumen mellom Alvøen og Bjorøyna ved Bergen fant en imidlertid sedimentære bergarter fra juratiden, ca.150–160 millioner år gamle. Dette er lag som vi kjenner godt fra Nordsjøbassenget, hvor de kan følges østover mot land. Omtrent 15 km fra land blir de borte, men nå er det altså påvist at de også lokalt er bevart under Vatlestraumen. Årsaken er at de tidligere har dekket deler av Hordalands kystområde men siden er fjernet av erosjon. Den lille resten vi kjenner fra tunnelen under Vatlestraumen, ble skjermet fra erosjon der den ligger bevart i en forkastningssone. Lignende bergarter er sikkert påvist bare i Beitstadfjorden (Trøndelag) og på Andøya, og forekommer sannsynligvis også i Karmsundet ved Haugesund.

Tause vitner

Slik ser vi at Hordalands berggrunn, med en historie som strekker seg fra 1700 millioner til 150 millioner år tilbake i tiden, er blitt formet. Gjennom dette uendelige tidsspennet har Hordaland gjennomlevd skiftende landskap og klima. Her har vært fjell på høyde med Himalaya, men også lave slettelandskap. Vestlandet var i perioder totalt oversvømt av sjøvann, og det var rystet av jordskjelv og vulkanutbrudd. Landet har blitt løftet opp og slitt ned flere ganger. Tilbake ligger bergartene som en tykkbunnet kake av grunnfjell, fyllitt og skyvedekker. Overalt finner vi dem, de tause vitnene om Hordalands lange og dramatiske historie: gneis, granitt, gabbro, kalkstein, fyllitt, grønnstein og anortositt – og mange flere. Tause og livløse, men likevel bevis på at jorden er i kontinuerlig forandring.

Den geologiske tidsskalaen med høydepunkter i Hordalands geologiske historie.

For å forstå Hordalands geologiske historie er det nødvendig å reflektere over tidsaspektet forbundet med geologiske prosesser. Vi er vant til å tenke i år, mannsaldrer og kanskje opptil noen få tusen år tilbake i tid. Mer utfordrende blir det når kvartærgeologene opererer med titusener av år og opptil et par millioner år. Når vi lærer at Hordalands berggrunn er fra flere hundre millioner år til over halvannen milliard år gammel, får de fleste av oss nærmest uoverkommelige forestillingsvansker.

Det hjelper å lage billedskalaer. De eldste delene av Hordalands berggrunn kan være så mye som 1,7 milliarder år, om ikke enda mer. La oss ta utgangspunkt i jernbanesporet fra Finse til Bergen, som er ca. 170 kilometer langt. Dersom vi tenker oss en reise fra den tiden de eldste bergartene ble dannet (Finse stasjon) og fram til i dag (Bergen stasjon), vil en mannsalder (75 år) svare til 7,5 millimeter langs skinnegangen, en meter vil representere ti tusen år (tiden etter istidene), mens en reise på 16 kilometer vil tilsvare 160 millioner år, som er alderen til de yngste bergartene i Hordaland. Dersom vi står på stasjonen i Bergen vil vi se mange detaljer nær startpunktet, men færre og færre detaljer jo lenger vi stirrer langsetter sporet. Selv om vi stod høyt oppe og kunne se helt mot Finse stasjon, ville vi lengst borte bare kunne skimte enkelte fjelltopper eller hovedtrekk i landskapet. Slik er det i geologien også; jo lenger tilbake vi går i tid, jo færre detaljer er vi i stand til å skimte.

Den geologiske tidsskalaen deles inn i fire hoveddeler. Urtiden (prekambrium, fram til rundt 550 millioner år siden) er tiden da grunnfjellet ble til. I oldtiden (ca. 550–250 millioner år siden) ble den kaledonske fjellkjeden dannet og nedbrutt. Fisker og planter opptrer for første gang. Vestlandets mest fruktbare strøk er tuftet på bergarter fra kambrosilurtiden, som er den første delen av oldtiden. I mellomtiden (250–60 milloner år siden) ble de fleste av de oljeførende lagene i Nordsjøen avsatt. Nytiden innledes med at dinosaurene dør ut. Siden løftes Norge opp til et nær 2000 meter høyt platå før istidene gjør seg gjeldende for nærmere to millioner år siden. Da er vi kommet til siste del av nytiden, kvartærtiden, som varer fram til for rundt 11500 år siden.

Fjellet omkring oss består av en lang rekke forskjellige bergartstyper. Noen er bløte, mange er harde, noen røde eller grønne, andre igjen nesten svarte eller hvite. Hver av dem har gjennomgått en spesiell historie. Liksom det er umulig å finne to like snøkrystaller, er det heller ikke to bergarter som er helt like. Bergarter kan imidlertid deles inn i tre hovedgrupper, alt etter sammensetningen og måten de er blitt dannet på.

Størkningsbergarter

Størkningsbergarter er bergmasser som har smeltet dypt nede i bunnen av jordskorpen eller enda dypere, i mantelen, og som deretter har beveget seg oppover i skorpen. Noen slike bergsmelter størkner på veien mot overflaten og danner dypbergarter, som gabbro og granitt. Dette er vanlige bergarter i Hordaland, spesielt er dypbergartene i Austevoll og på Bømlo, Stord og Tysnes velkjent. Andre smelter når helt opp til jordoverflaten og danner dagbergarter. På overflaten strømmer de ut som lava eller blåses ut som vulkansk aske. Når slike lag blir til bergarter, bærer de navn som ryolitt og basalt. Det finnes en god del lavabergarter i Hordaland, men alle er ganske omdannet.

Sedimentære bergarter

Når bergartene på overflaten tæres ned, blir mineralkorn og bergartsfragmenter fraktet av elver, is eller vind til de samles opp som sedimenter. Dersom stadig nye lag med sedimenter blir avsatt gjennom lang tid, vil de bli begravet og sammenpresset og omvandlet til sedimentære bergarter. Lag av sand blir til sandstein, gruslag til konglomerat og leirlag til leirstein. Kalkstein og marmor kan dannes ved oppsamling av store og små skallfragmenter av organismer som levde i havet, eller fra rev. Dagbergarter og sedimentære bergarter omtales ofte sammen som overflatebergarter. I Hordaland er det lite av sedimentære bergarter som ikke er omdannet. De minst omdannete finnes på Holmengrå i Fedje, i Ulvenområdet i Os og sørvest på Stord.

Metamorfe bergarter

Alle typer bergarter kan bli utsatt for en økning i trykk eller temperatur eller begge deler. Dette kan skje ved at de blir begravet eller trukket ned i jordskorpen hvor temperaturen er høyere, eller ved at opphetet magma trenger inn og øker temperaturen lokalt. De opprinnelige mineralkornene vil da kunne omdannes til nye krystallkorn eller mineraler, og det gir en metamorf bergart. For eksempel vil dagbergarter som basalt kunne bli til grønnstein eller amfibolitt, leirstein til fyllitt eller glimmerskifer, og kvartssandstein til kvartsitt. I grønnsteiner vil en få de metamorfe mineralene kloritt og epidot på bekostning av plagioklasfeltspat, amfibol og pyroksen. I fyllitt, og især under videre omvandling til glimmerskifer, vil leirmineralene omvandles til større glimmerflak, mens kvarts omkrystalliserer til nye og større kvartskorn. I glimmerskifrer, hvor temperaturen har vært høyere enn i fyllitt, kan en også få mineraler som granat og amfibol.

Med sterk sammenpressing under høy temperatur vil mange bergarter kunne bli til gneis – den vanligste bergarten i fylket. Dersom temperaturen er riktig høy, over 600–700 °C, kan den opprinnelige bergarten begynne å smelte opp og det dannes en migmatitt – en forsteinet blanding av oppsmeltet og smeltet berg.

Mer spesielle metamorfe bergarter er kleberstein og serpentinitt, eller såpestein som de ofte kalles. Dette er ekstremt basiske bergarter som består av serpentinmineraler og talk. De finnes i relativt små felt, spredt rundt omkring i berggrunnen i fylket. De myke talkmineralene gjør berget så mykt at steinen lett kan sages og skjæres i. Kleberstein er derfor en takknemlig bygningsstein.

Den mest spesielle metamorfe bergartstypen i Hordaland er kanskje eklogitt. Eklogitt er en grønnlig og svært tung bergart dannet av basiske bergarter som har vært begravet svært dypt og dermed utsatt for usedvanlig høyt trykk. Den kjennetegnes av mineralene rød granat og grønn amfibol. Vi finner den først og fremst i Meland kommune.

Hordaland består i stor grad av mer eller mindre omdannete eller metamorfe bergarter som følge av jordskorpebevegelser under de svekonorvegiske (ca. 1 milliard år siden) og kaledonske (400–450 millioner år siden) fjellkjededannelsene.

Mineralene er bergartenes byggesteiner. Noen bergarter, som kvartsitt, kan i all hovedsak bestå av bare ett mineral (kvarts). De fleste bergarter er imidlertid satt sammen av flere mineraler. De vanligste mineralene i såkalt sure bergarter er kvarts, kalifeltspat og glimmermineraler.

Kvarts er et hardt mineral som kan være gjennomsiktig i krystallform (bergkrystall), men er hvitt i de fleste tilfeller. Mange steder kan en finne linser eller årer av hvit melkekvarts i fjellet, til forveksling lik marmor, men mye hardere. Kalifeltspat er rødlig til hvit, og spalter opp langs fine, skinnende flater. Kalifeltspat blir brukt til glasur i keramikkproduksjon. Flere brudd finnes rundt om i Hordaland, for eksempel i Fjell, Sund og Sveio. Glimmermineralene er sølvfarget (muskovitt eller kråkesølv) eller nærmest svarte (biotitt). Disse mineralene kan spaltes opp i svært tynne flak. Tynne, store flak av muskovitt har blitt mye brukt som vinduer i vedovner.

I mer basiske bergarter er kvartsen og kalifeltspaten erstattet av plagioklasfeltspat og mørke mineraler som amfibol og pyroksen, i tillegg til biotitt og kloritt. Bortsett fra feltspaten er dette jern- og magnesiumrike mineraler som gir bergarter en mørk farge. Klorittmineraler ligner på glimmer, men er grønne og karakteristiske for blant annet grønnsteinene i Hordaland.

Mineraler krystalliserer og vokser når flytende bergartsmasser (magma) størkner i jordskorpen eller på overflaten, eller når bergarter blir utsatt for høye trykk og temperaturer (metamorfose). I tillegg kan mineraler felles ut av såkalt hydrotermale løsninger – varme, mineralholdige væsker som sirkulerer i sprekker og forkastninger i jordskorpen. Slik hydrotermal mineralvekst kan gi fine krystallflater dersom mineralene får vokse i hulrom i fjellet. De aller fleste mineraler har imidlertid ikke utviklet krystallflater, og gjenkjennes på egenskaper som farge, kløv (måten de spaltes på), hardhet og optiske egenskaper.

Granitt og gabbro er blant våre vanligste bergartstyper. Disse størkningsbergartene kan utgjøre store massiv på mange kilometer i diameter. De kan også trenge inn og størkne langs smale sprekker og danne gangbergarter. Granitter er massive og harde bergarter laget av kvarts, kalifeltspat og gjerne litt mørk glimmer (biotitt). Dersom de er av god kvalitet, kan de benyttes som bygningsstein og prydstein. Eksempler er eidfjordgranitten og granitter i Austevollområdet. Gabbro er en mørkere bergart uten kvarts. Ofte finner vi den som en mørk stein med hvite korn av plagioklasfeltspat. Noen ganger kan de mørke pyroksen- eller amfibolmineralene nærmest mangle. Bergarten kalles da anortositt og kan bli nesten helt hvit, som på Mjølfjell og i Bergensbuene. Utvalsete granitt- og gabbrobergarter kan bli til gneis, som gjerne er båndet (båndgneis) eller kan vise øyestruktur (øyegneis). Øynene er centimeterstore korn av hvit eller rosa alkalifeltspat.

Amfibolitt er en omdanningsbergart som er dominert av amfibol. Den kan være svart eller grønn, avhengig av amfiboltype og innholdet av grønne epidot- og klorittmineraler. Amfibolitt er i slekt med grønnstein og grønnskifer, som inneholder større mengder epidot og kloritt. Glimmerskifer er, som navnet antyder, rik på det sølvgrå flakmineralet glimmer og kan også inneholde millimeterstore krystaller av mineralet granat. Fyllitt ligner på glimmerskifer, men glimmerflakene er mikroskopisk små, og granat mangler.

Blant flere hvite bergarter er marmor den eneste som består av bare kalk (vanligvis kalkspat). Den er en «bløt» bergart som kan egne seg både til kalkframstilling og som prydstein. Marmor finnes bl.a. i begrensete mengder nær Os, ved Gullbotnen, på Varaldsøy og i sørlige deler av Tysnes, Stord og Bømlo. Kvartsitt er en annen og langt vanligere gråhvit bergart i Hordaland, men mye hardere enn marmor.

Jorden består av en rekke forskjellige lag av faste og flytende bergmasser hvor de tyngste elementene er konsentrert til kjernen. Denne lagdelingen er et resultat av fysiske prosesser som har virket helt siden jorden ble til. Vi mennesker vandrer omkring på en relativt tynn jordskorpe av kalde og stive bergarter. Jordskorpen, som består av åtte store og en rekke mindre jordplater, deles gjerne inn i havbunnsskorpe og kontinentalskorpe. Alle kontinentene på jorden består av kontinentalskorpe, som er tykkere, lettere og eldre enn havbunnsskorpen.

Skorpebergartene nærmest flyter på mye varmere og seigere masser nede i mantelen. I denne «sirupen» pågår sakte strømninger som er med på å flytte eller splitte jordplatene – en prosess kjent som kontinentaldrift. Disse strømningene endres en gang iblant, slik at kontinenter som har drevet fra hverandre en tid, kan begynne å nærme seg hverandre igjen. I andre tilfeller er kreftene ikke sterke nok til å flytte eller splitte kontinentene, men kan strekke skorpen slik at den blir tynnere enn normalt. Krefter av denne typen har virket i Nordsjøområdet mellom Storbritannia og Vestlandet. Her ble skorpen fortynnet både i perm-trias-tiden og i juratiden ved at Skandinavia og Storbritannia ble dratt fra hverandre. Tidligere (i silurtiden) nærmet imidlertid de to områdene seg hverandre.

Den kontinentale jordskorpen består mest av granittiske bergarter. De seige massene i mantelen under jordskorpen er tettere og rikere på jern og magnesium. Serpentinitt, som finnes blant annet i Raudeberget i Stølsheimen, ved Lygra og flere steder i Samnanger, er biter av mantelen som er fraktet opp til overflaten gjennom skorpebevegelser og erosjon.

Jordskorpen er mindre enn 10 km under oseanene og gjerne 30–45 km under kontinentene. Skorpen utgjør dermed bare rundt 5 promille av jordradien og er relativt sett ikke særlig tykkere enn et eggeskall. Temperaturen øker nokså raskt nedover fra jordoverflaten, vanligvis med ca.25–30 °C for hver kilometer. I dype gruver og i borehull kan denne temperaturøkningen måles, og blir gruvesjaktene dype nok, vil den også merkes.

Forskere sender lydbølger dypt ned i jordskorpen for å lære mer om jordens oppbygning. Lyden reflekteres av de mange lagflatene nedover og fanges opp av mikrofoner på overflaten. Teknikken kalles seismiske undersøkelser, og den gir informasjon blant annet om jordskorpens tykkelse. Dataene behandles på store datamaskiner før de kan tolkes av geologer og geofysikere. To dypseismiske profiler over Nordsjøen er blitt studert i detalj av norske forskere. Illustrasjonen er til dels basert på dette arbeidet. Under Hordaland har jordskorpen en nokså normal tykkelse på rundt 35 km, mens den bare når halvparten av denne tykkelsen midt under Nordsjøen. Årsaken til den tynne skorpen midt under Nordsjøen er at strekkingen av skorpen har vært sterkest der.

Fossen, H. 1998. Jordskorpen vår. Årbok for Bergen Museum 1997: 48–50.UiB.
Ragnhildstveit, J.; Helliksen, D. 1997. Geologisk kart over Norge, berggrunnskart Bergen – M 1:250.000. Norges geologiske undersøkelse.
Ragnhildstveit, J.; Naterstad, J.; Jorde, K.;Egeland,B.1998. Geologisk kart over Norge, berggrunnskart Haugesund – M 1:250.000. Norges geologiske undersøkelse.
Sigmond, E. M. O. 1975. Geologisk kart over Norge, berggrunnskart Sauda – M 1:250.000. Norges geologiske undersøkelse.
Sigmond, E. M. O. 1998. Geologisk kart over Norge, berggrunnskart Odda – M 1:250.000. Norges geologiske undersøkelse.

Trygve Hereid, eieren av granittbruddet i Eidfjord, på inspeksjon i steinhoggeriet tidlig på 1900-tallet. Granitten tilhører grunnfjellet og er nesten en milliard år gammel. Den høye alderen gjør den ikke mindre egnet til gatestein – i nyere tid har den som en av flere steinsorter blitt brukt i gategolvet rundt den blå steinen i Bergen sentrum.

Den kalkholdige og lett oppsmuldrende fyllitten gir godt jordsmonn og grønne bakker. Selv på de neddemte breddene av Hamlagrøvatnet kan gresset vokse opp før magasinet fylles. På fyllittblokken som stikker opp i forgrunnen, kan vi ta kilden for grøderikdommen nærmere i øyesyn. Geitafjellet i bakgrunnen. (Svein Nord)

Perspektiv over Hordaland mot nordøst, fargelagt med hovedenhetene i berggrunnen. Bergartsfordelingen slik den fremstår i dag, er resultatet av et komplekst samspill av jordskorpebevegelser, som foldninger, skråstillinger og forkastninger, og senere erosjon. Det er først og fremst i østlige deler av fylket at lagene i kaken ligger relativt flatt og uforstyrret oppå hverandre. (Haakon Fossen)

Anortositten i Rjoanddalen i Mjølfjellområdet er en lys, nesten melhvit bergart (derav navnet Mjølfjell) og tilhører et gigantisk skyveflak, Jotundekket, som ble presset inn fra nordvest under den kaledonske fjellkjededannelsen. De store steinurene i dalsidene er frosten og vannet sitt verk. Anortosittbergartene har mange bruksområder, fra slipemiddel i tannkrem til veipukk og hagestein. (Svein Nord)

Konglomerat fra devontiden, Holmengrå, de yngste blottlagte avsetningsbergartene i fylket. (Haakon Fossen)

Professor Carl Fredrik Kolderup på feltarbeid.

Professor Carl Fredrik Kolderup (t.h.) på feltarbeid. Sammen med sønnen Niels-Henrik kartla han geologien i Bergensområdet.

Opphavsmannen til det gamle kartet over vestlige deler av fylket er ukjent, men det er fra tiden da «Kolderupene» utforsket vestlandsgeologien, og er trolig utarbeidet av en av dem.