Grunnfjell

To typer grunnfjell

Grunnfjell utgjøres av to typer ur- og oldtidsfjell etter måten de oppstod – størkningsbergarter og omdanningsbergarter.
En magmatisk bergart eller størkingsbergart (ingenous rock) er størknet magma. Magma som oppstår allerede nede i magmaen omfatter særlig peridotitt og serpentinstein. Hvis magmaen størkner dypt nede i jordskorpen dannes dypbergarter, som f.eks granitt, granodioritt, dioritt og syenitt i jordskorpa eller gabbro i havbunnskorpa. Dersom magmaen trenger lengre opp i sprekker i eldre berglag dannes gangbergarter (også kalt intrusive eller plutoniske bergarter), som f.eks porfyr i jordskorpa eller diabas i havbunnskorpa. Dersom magmaen kommer helt opp til overflaten for eksempel ved vulkanisme, oppstår overflatebergarter (også kalt dagbergarter, ekstrusive, vulkanske eller eruptive bergarter), som f.eks ryolitt i jordskorpa eller basalt i havbunnskorpa. Ofte har vulkaner indre strømningskanaler som kan være flere kilometer lange og gi opphav til «årer» av vulkansk bergart som likner gangbergarter, eksempelvis rombeporfyr. 
Dersom høyere lag er erodert bort kan en dypbergart være synlig i overflaten av jordskorpa, men den fortsetter å være en dypbergart uavhengig av om den idag ligger dypt nede eller i overflaten. Når smeltemasser størkner kan det oppstå krystallisasjon hvor det først dannes mørke mineraler som jern, olivin, pyroksen, amfibol og biotitt. Deretter krystalliseres lysere mineraler som kvarts, feltspat og nefelin omtrent samtidig med biotitten. Disse lyse mineralene danner typisk granitt og syenitt, mens en blanding av mørke og lyse mineraler opptrer i bergarter som gabbro og basalt. Blandingsmulighetene i en magmatisk størkningsprosess er mange, og skaper et stort antall ulike bergarter. Klassifikasjonen av størkningsbergarter bygger på den tyske geologen Albert Streckeisens arbeider.
En metamorf bergart eller omdanningsbergart er omdannet gjennom varme-, vann-, gass- eller trykkpåvirkning, ofte i forbindelse med at dypere lava strømmer opp til overflaten og varmepåvirker høyere bergartslag. Bergarter som er omdannet dypt nede i jordskorpa omfatter f.eks marmor og gneis. Størkningsbergarter som senere omdannes gjennom varmepåvirkning eller sterk trykkfolding som følge av kontinentaldrift, vil endre sammensetning og mineralsk karakter og bli metamorfe. Metamorfe prosesser kan gi opphav til mineraler som sølv, bly, sink og gull.
Uavhengig av hvordan de oppstod, er silisium-rike bergarter sure og mindre næringsrike for plantevekst, mens silisium-fattige bergarter er basiske og gir grunnlag for mer vegetasjon. Surhet er i denne sammenheng ikke det samme som surhetsgrad (pH), som er et mål på nivået av H₃O+ i vann.

To typer fjellkjedefolding

Grunnfjellet kan bevege seg og kollidere (orogeni) som følge av enten kontinentaldrift, eller ved en mindre platebevegelse på land.
Ved platebevegelse oppstår ofte sprekkdannelse med forkastninger, hevinger (horst) eller nedsynkinger (graben). Når kontinenter støter sammen oppstår fjellkjedefolding med eller uten omdanning av bergartene. Hvis fjellet sprekker og et lag presses over et annet, dannes det dekker eller skyvedekker (f.eks Langfjella i Norge). 
Når en tung havbunnsplate støter mot en lettere kontinentalplate, vil vanligvis havbunnsplaten synke ned under kontinentalplaten (subduksjon) og danne en dyphavsrenne langs kollisjonssonen, mens kontinentalplaten ofte vil bli ustabil og oppleve vulkanisme – som i Andesfjellene, Aleutene, Kamtsjatka, Japan, Filippinene og New Zealand. Prosessene kan omdanne grunnfjell sterkt – Mount Everest består av kalkstein med marine fossiler fra Tethyshavet fra tiden da India kolliderte med Asia for bare 30-40 millioner år siden.
Oppå grunnfjellet finner vi de sedimentære bergarter som har oppstått ved senere erosjon og avsetning, vanligvis på en havbunn.

Grunnfjell i Norge

Det norske grunnfjellet består av veldig sterkt omdannede (metamorfe) bergarter, blant annet vulkansk granitt, gabbro med havbunnsopprinnelse, og dessuten enkelte sandsteinstyper. Det eldste norske grunnfjellet er fra arkeikum, det finner vi i Finnmark og Lofoten og det er inntil 2 800 millioner år gammelt.
Den kaledonske fjellkjede preger norsk geologi og oppstod da kontinentene Laurentia (Nord-Amerika) og Baltika (Europa) støtte sammen i devontiden. Vi finner den kaledonske foldesonen fra Jæren i sørvest til Tana i nordøst, og den går ut til kysten i nord. Øst for foldesonen ligger mer eller mindre upåvirket, opprinnelig (stedegent) grunnfjell som er 2 700 – 900 millioner år gammelt. Norske områder som ikke har kaledonske dekker omfatter sørlige Dalane, Ryfylke, Agder, Telemark og sørvestre Buskerud. Også vest for de kaledonske skyvemassene finner vi opprinnelig grunnfjell, som er sterkt foldet og som har kommet opp i dagen fordi de kaledonske dekkene over har blitt slitt ned av erosjon. På vestlandet ble grunnfjellet foldet for ca. 400 millioner år siden. Disse vestlige grunnfjellsområdene omfatter nordøstlige Hordaland, Sogn og Fjordane, Møre og Romsdal og ytre Sør-Trøndelag med Agdenes og ytre Fosenhalvøya. Dessuten består Vesterålen, Lofoten og Ofoten av mye eldre grunnfjellsmasser.
I Sør-Norge forøvrig ble grunnfjellet stort sett skapt i periodene rundt 1750-1500 millioner og 1100-900 millioner år siden.