Forenklet geologisk kart som viser kaledonske kvartsganger og prekambriske pegmatitter i Hardanger. Grønne flater er prekambriske bergarter, mens lilla flater viser kaledonske bergarter.
Forekomster som er undersøkt omfatter Kvalvik i Ullensvang, og Nesodden i Kvinnherrad. Arbeidet er utført med økonomisk støtte fra Hordaland Fylkeskommune.
Forekomstene opptrer nær grensen mellom de kaledonske dekke-enhetene og underliggende prekambriske grunnfjell, og dannelsen er i stor grad knyttet til gjennomstrømning av varmt silisiumholdig vann eller hydrotermal aktivitet langs Hardangerfjord forkastningssone (sort stiplet linje merket HFS på kartet).
Kvalvik
Forekomsten ved Kvalvik i Ullensvang kommune ligger i lia ned mot Hardangerfjorden (160-340 m.o.h.) rett sør for Alsåker. Forekomsten består av et tett nettverk av lagparallelle og skråstilte årer, ganger og linser av hydrotermal melkekvarts som gjennomsetter finkornete feltspatholdige kvartsitter av prekambrisk alder.
Forekomsten er knyttet til avsetning av hydrotermal kvarts langs sprekkesoner som sannsynligvis ble den utviklet i forbindelse med overskyvingen av de kaledonske dekkene for ca 420 millioner år siden (sen-silur) og etterfølgende utvikling av Hardangerfjord forkastningssone. I likhet med flere andre store hydrotermale kvartsforekomster i Norge (bl.a. Nasafjell i Nordland (lenke) og Hesjafjellet på Haugalandet), opptrer denne forekomsten like under grensen for de kaledonske dekkeenhetene.
Beliggenhet og geometri for Kvalvik-forekomsten.
Området er ca 350 m langt i nordvest-sørøstlig retning og opp til 120 m bredt i nordøst-sørvestlig retning. Volumet er anslått til ca 1,4 million m3 (350 m x 100 m x 40 m). I den nordvestre delen av forekomsten ligger et nå nedlagt kvartsbrudd (ca 120 x 120 m) som ga råstoff til Bjølvefossen smelteverk på motsatt side av Hardangerfjorden fra 1948 til 1960. I denne perioden ble ca. 0,3 million m3 (120 m x 120 m x 20 m) drevet ut.
Gjennomsnittlig andel av hydrotermal kvarts innenfor området er ca 25%, og varierer mellom 10-15 vol.-% i sørvest til 60-80 vol.-% i nordøst. Basert på antatt gjennomsnittsverdi på 25%, gjenstår ca 0,7 Mt hydrotermal kvarts i forekomsten.
Gangene og linsene av massiv kvarts viser mektigheter fra noen cm til ca 5 m, og lengder fra noen meter til flere titalls meter.
Den melkekvartsførende sonen er minst 40 m mektig og faller 20- 0° til 25° mot N og NØ.
Til venstre sees et nærbilde av melkehvite kvartsganger som skjærer den grå kvartsitten. Til høyre sees nordveggen i bruddet ved Kvalvik, hvor den grå kvartsitten er intenst infiltrert av melkehvite hydrotermale kvartsårer. Foto: Axel Müller.
Nesodden
Nesodden kvartsforekomst ligger i en skogkledd bratt fjellside ovenfor riksvei 234 mellom Rosendal og Odda.
Den er en 580 m lang og gjennomsnittlig ca 12 m bred kvartsgang som består av massiv melkefarget til lokalt grålig glassklar kvarts
Kvartsgangen følger en 5 km lang og 50 m bred forkastningssone som går parallelt med Hardangerfjorden i nordøstlig-sørvestlig retning. Både kvartsgangen og forkastningssonen faller ca 80-85° mot nordvest og gjennomsetter middelskornete rødlige gneisgranitter av prekambrisk alder. Enkelte steder langs grensen av gangen finner man igjen gneisgranittene som millimeter til meter store inneslutninger i gangen. Enkelte kvartslinser og –årer finnes også i den umiddelbart tilgrensede gneisgranitten, spesielt på nordvest-siden av gangen.
Beliggenhet og geometri for Nesodden-forekomsten.
Forekomsten er tidligere undersøkt av Christiania Spigerverk, som beregnet tonnasjen til 0,5 millioner tonn kvarts av silisium-metall og silisiumkarbid kvalitet ned til 100 m dyp. Hvis det antas at forekomsten har en utstrekning mot dypet på 150 m består gangen av 1 million m3 kvarts (580 m x 12 m x150 m) eller omtrent 2,7 millioner tonn kvarts.
Til venstre sees den massive sentrale delen av gangen på nordsiden av Klubbdalen sett mot nordøst. Til høyre den nordøstlige halvdelen av gangen, angitt med gul stiplet linje. Nederst i forgrunnen sees Klubbdalen. Foto: Axel Müller.
Kjemi
Prøver fra hver av forekomstene er analysert med Laser-ICP-MS, som kan angi mengden av sporelementer (Al, Ti, Li, Ge, Fe, K, P, B, Mn, Na, Ca, Sr, Rb, Ba, Be; rekkefølgen satt opp etter avtagende konsentrasjoner) i kvartskrystallstrukturen. De viktigste av disse, som kan opptre i konsentrasjoner over 1 ppm og som er av praktisk interesse, er Al, Ti, Li, Fe, P, B, Ge, Na og K.
Tabellen nedenfor viser middelverdiene for de to forekomstene. Sammen med spredningsdiagrammene (nedenfor) som viser innholdet av Ti og Al i prøver fra Kvalvik og Nesodden, ser vi at begge hovedsakelig består av høyren kvarts.
Tabellen viser middelverdier av analyseresultater for sporelementer i kvarts i ppm for de undersøkte forekomstene. Middelverdier er anvendt på grunn av analyse-verdienes generelt skjeve frekvensfordeling. Analyseverdier som er mindre enn nedre deteksjonsgrense er satt til 0,75 av denne.
| Forekomst |
Antall analyser |
Li |
Al |
Ti |
Fe |
P |
B |
Ge |
Mn |
K |
| Kvalvik |
22 |
3,0 |
11,9 |
2,0 |
0,7 |
<6,0 |
1,1 |
0,7 |
<0,3 |
<1,4 |
| Nesodden |
23 |
4,6 |
14,8 |
2,0 |
0,9 |
<6,0 |
1,3 |
0,9 |
<0,4 |
<2,7 |
Spredningsdiagram som viser sporelementfordelingen av Ti og Al for Kvalvik og Nesodden kvartsforekomster. Rød ramme angir grensene for høyren kvarts.
Vurdering av forekomstene
De estimerte ressursene er på henholdsvis 0,7 og 2,7 Mt høyren kvarts.
Selv om analysene indikerer at den hydrotermale kvartsen i Kvalvik har et gjennomgående lavere sporelementinnhold enn kvartsen fra Nesodden, så vil Nesodden trolig være lettere å utvinne på grunn av forekomstens fasong og oppbygging. Der Nesodden består av en relativt massiv gang, består Kvalvik-forekomsten av et nettverk av ganger og årer, og det å separere verdifull kvarts fra sidebergart vil være en mer komplisert prosess for kvarts fra Kvalvik enn fra Nesodden.
Om de undersøkte forekomstene representerer potensielle ressurser kan bare stadfestes ved oppredningsforsøk og fremstilling av konsentrater av høy kvalitet. Alle forekomstene som er nevnt i denne presentasjonen har i etterkant av NGU sine undersøkelser blitt testet av industrien. Nesodden kvartsforekomst undersøkes for tiden av Nordic Mining ASA.
Relevant litteratur
Flem, B., Larsen, R.B., Grimstvedt, A., Mansfeld, J. 2001: In situ analysis of trace elements in quartz by using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Chemical Geology 182, 237-247.
Fossen, H. and Hurich, C.A. 2005: The Hardangerfjord Shear Zone in SW Norway and the North Sea: a large-scale low-angle shear zone in the Caledonian crust. Journ. Geol. Soc., London, 162, 675-687.
Harben, P.W. 2002: The industrial minerals handybook. The Industrial Minerals Information Services, UK, 412 pp.
Ihlen, P.M., Furuhaug, L., Lynum, R., Müller, A. og Larsen, R.B. 2004: Gitterbundete sporelementer i kvarts fra pegmatitter, hydrotermale ganger, kvartsitter og granitter i Sør-Norge. Norges geol. unders. rapport 2004.020, 41 pp.
Ihlen, P.M. and Müller, A. 2009: Forekomster av høyren kvarts langs Hardangerfjorden. NGU rapport 2009.024, 69 pp.
Ihlen, P.M. and Müller, A. 2007: Hydrothermal formation of high-purity quartz deposits along the Hardangerfjord Fault Zone. NGF Abstracts and Proceedings, no. 1, 2007, 46.
Ihlen, P.M., Müller, A., Larsen, R.B. and Henderson, I. 2007: Transformation of magmatic quartz to high-purity quartz in pegmatites of South Norway. Granitic Pegmatites: The State of the Art – International Symposium. 06th – 12th May 2007, Porto, Portugal, Abstract volume.
Korneliussen, A., Wanvik, J.E., Müller, A og Ihlen, P.M. 2006: Kystnære kvartsressurser i Hordaland. Norges geol. unders. rapport 2006.45, 71 pp.
Müller, A., Ihlen, P.M. and Kronz, A. 2005: Potential resources of quartz and feldspar raw material in Sørland IV: Relationships between quartz, feldspar and mica chemistry and pegmatite type. Norges geol. unders. Report 2005.075, 99 pp.
Müller, A., Ihlen, P.M. and Kronz, A. 2008: Quartz chemistry in polygeneration Sveco-norwegian pegmatites, Froland, Norway. Eur. J. Mineral. 20, 447-463.
Relevante kart
Ingdal, S.E., Torske, T. og Kvale, A. 2001: Bergrunnskart Jondal 1315 4, M 1:50000. Norges geologiske undersøkelse.
Ragnhildstveit, J., Naterstad, J., Jorde, K. og Egeland, B. 1998: Geologisk kart over Norge; Berggrunnskart Haugesund - 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.