August 31st 2011

Forvitret fjell farlig og rikt

ANDØYA: - Kontakt! Forskerne skraper med en spade i jordsmonn hvor forvitret grunnfjell møter sandstein fra juratiden. Ufattelige 1,6 milliarder år skiller bergartene. Samtidig er akkurat denne kontakten et markant bilde på at geologi både er ressurser og risiko.

AndøyaJURAPARKEN: NGU-forskerne Ola Fredin og Marco Brönner undersøker kontakten mellom sandstein og grunnfjell på Andøya.

AndøyaSANDSTEIN: I Ramså på Andøya i Vesterålen finnes de eneste jurabergartene i fastlands-Norge.- Rester fra forvitring av bergarter fra jura tid for over 150 millioner år siden er bevart i sprekker i grunnfjellet. Det kan gi svakhetssoner i fjellet og skape vanskeligheter når anleggsbransjen bygger veg- og jernbanetunneler. Samtidig kan de samme bergartene være gode reservoarbergarter for olje og gass, fastslår forsker Odleiv Olesen ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).

- Forvitring av fjell gir dermed både AndøyaPRØVER: NGU-forskerne Odleiv Olesen (t.v.) og Marco Brönner studerer prøver fra berggrunnen på Andøya.problemer og muligheter, sier han.

Den norske juraparken

I Ramså på Andøya i Vesterålen finnes de eneste jurabergartene i fastlands-Norge. Her ligger de som benker i strandsonen og støter mot grunnfjellet. Her er det sandstein, steinkull og skifer – og i 1971 ble det funnet et nesten fullstendig bevart skjelett av en fiskeøgle i dette feltet.

Forskere fra NGU og geologer fra Oljedirektoratet samarbeider i et fellesprosjekt om dyp forvitring. Nå er de på ekskursjon, bokstavelig talt i den norske juraparken. De kikker ned i en ti meter lang grøft, som en traktorgraver nylig har blottlagt. Den gang lå Andøya på samme breddegrad som India i dag, i et tropisk klima, dirrende i et sumplandskap med øgler og dinosaurer, dekket av bregner og palmer.

Forskerne tar prøver av forvitringen, leter etter fossiler, gransker skifringen og plukker med seg stein med kull. Her opptrer kilde- og reservoarbergarter av tilsvarende type som ute på kontinentalsokkelen.

- Vi prøver hele tiden å lære oss hvordan landet er blitt til, slik at vi kan hanskes med både risiko og ressurser, forklarer Odleiv Olesen.

Bergarter for oljeleting

Dag BeringLEIRE: Oljedirektoratets Dag Bering undersøker sand og leire i et område ved Sortland i Vesterålen.Oljegeologene vet at de sandige deltaavleiringene i Nordsjøen fra tidlig jura ble til statfjordsandsteinen, en viktig reservoarbergart for olje. Flere av de yngre porøse sandsteinene er også viktige reservoarer for petroleum.

Senere hevet nordsjøområdet seg til et lavland som ble utsatt for erosjon. Slik ble avsetningene i Brentdeltaet over den nordlige delen av Nordsjøen landets viktigste reservoarbergarter for olje.

Mot slutten av jura tid lå kontinentalsokkelen igjen under vann. Det ble avleiret mye oksygenfattig organisk materiale, som endte opp i kimmeridgeskiferen. Skiferen ble en viktig kildebergart for olje, og grunnlaget for en rekke forekomster både i Nordsjøen og lenger nordover langs norskekysten.

Ved å granske jurabergartene på land, får oljegeologene på plass nye brikker i puslespillet som forklarer dannelsen av olje og gass. Samtidig kan bitene som pusles sammen kanskje også fortelle hvor det er mulig å lete etter drivverdige funn i oppsprukket og forvitret grunnfjell.

Fjellet helt forvitret

NGU-medarbeiderne Marco Brönner og Einar Dalsegg har ved hjelp av geofysiske metoder student hvordan dypforvitring opptrer under jura- og krittbergartene.

(Artikkelen fortsetter under bildet)

HadseløyaFORVITRET: Det ser ut som et stort sandtak, men er i virkeligheten oppsmuldret fjell. Brennevinshaugen i Vesterålen er et kroneksempel på dypforvitring, viser forsker Ola Fredin.

HadseløyaBEVIS: Corestone, eller reststein av denne typen, er et bevis på området består av forvitret fjell.Kroneksemplet på hvordan fjell kan smuldre opp er Brennevinshaugen på Hadseløya noen kilometer fra Stokmarknes i Vesterålen. I 40 meters høyde reiser det seg et tilsynelatende digert sand- og grustak, med masser som ser som de er transportert og avsatt av isen under istidene.

- Men det er de ikke, forklarer forsker Ola Fredin ved NGU, - dette er i virkeligheten oppsmuldret eller forvitret gammelt fjell. Mineralene feltspat og glimmer i de gamle bergartene er omvandlet til leirmineraler. Samtidig ser vi at det henger igjen store, runde kjernesteiner i leir- og sandlagene. Det er enda et bevis på forvitring.

- Utvilsomt viktig å kjenne til når man møter råttent fjell i tunnelbygging, påpeker Odleiv Olesen. - Sprekker og svakhetssoner er ofte det store problemet under tunneldriving. Når vi kjenner til strukturene og får kartlagt sonene, er det penger å spare, fastslår han.

Flere millioner år

Men hvordan er egentlig den geologiske forklaringen på denne dype forvitringen i berget? Slik forklarer forsker Marco Brönner fenomenet:

- For 250 til 150 millioner år siden, i periodene trias og jura, lå Norge i et tropisk klima. I varme og fuktige sumpområder ble det dannet ekstremt surt vann. Vannet trengte langt ned i berggrunnen og angrep bergarter som blant annet gneis. Langsomt, over millioner av år, klarte vannet å bryte harde mineraler ned til leirmineraler. Flere steder i Skandinavia er det påvist opp til 100 meter tykke lag av forvitringsmateriale under yngre bergarter.

Da havnivået steg flere hundre meter og nye bergarter, som for eksempel leirskifer, ble avsatt over Nordsjøen og Skandinavia, ble de forvitrede lagene forseglet i bunnen. I tertiær tid, fra cirka 65 millioner år, hevet landet seg på nytt og mye av avsetningene ble erodert bort. Da istidene satte inn for cirka to millioner år siden, forsvant de siste restene av avsetningsbergarter og de underliggende forvitringsprodukter med vann og is.

- Men de dype sprekkesonene var beskyttet mot denne erosjonen, og leirmineraler som smektitt og kaolin ligger i dag fortsatt bevart nede i dem, sier Odleiv Olesen.