May 6th 2008

Varme granitter ga Oslo-riften

Kraftig varmeproduksjon fra radioaktive granitter kan ha resultert i dannelsen av Oslo-riften for 300 millioner år siden, mener forsker Trond Slagstad. Nye data viser at temperaturen rundt granittene i jordskorpen kan ha økt med opp til 100 grader C i Oslo-området.
VARMT: Kart over radiogen varmeproduksjon basert på konsentrasjoner av U, Th og K. Iddefjord- og Flå-granittene har en varmeproduksjon tre-fire ganger høyere enn bergartene omkring. Klikk på bildet for større versjon. ©NGU

Geologer har alltid stilt seg spørsmålet om hvorfor en gammel, kald og sterk jordskorpe i Skandinavia kunne slå sprekker og danne den særegne Oslo-riften. Nå sår forskere tvil om skorpen i Oslo-området virkelig var så kald og sterk som tidligere antatt.

- Kanskje Oslo-riften ikke er så mystisk likevel når det kommer til stykket, sier forsker Trond Slagstad ved Norges geologiske undersøkelse (NGU). Det er han som nå lanserer den nye teorien.

Skorpen sprekker
Men før vi går til de nye funnene; her er litt basisinformasjon:

Kontinental rifting er en vanlig geologisk prosess og innebærer at et kontinent slår sprekker. Riftdannelse opptrer gjerne i sammenheng med aktiv vulkanisme, slik vi ser det i Øst-Afrika i dag, og kan føre til at kontinenter deles i to med dannelsen av et nytt hav imellom.

Men riftingen kan også stanse tidligere og resultere i en sprekk uten hav. Oslo-riften er slik en kontinental rift som ble dannet i karbon-perm tid, for cirka 300 millioner år siden. Den er bare en av mange slike rifter av samme alder i Europa.

For at et kontinent skal sprekke opp må strekkspenningene overstige styrken til skorpen. Riftene rundt omkring i Europa ble dannet i en ung skorpe som var varm og derfor relativt svak. Oslo-riften oppstod derimot i gammel, kald og sterk fennoskandisk skorpe som burde vært mye vanskeligere å deformere.

Varmeproduksjon
- Nye data om ulike bergarters radiogene varmeproduksjon rokker ved tesen om at skorpen i Oslo-området egentlig var så sterk, forteller forsker Trond Slagstad. Han forklarer sammenhengen på denne måten:

- Bergarter inneholder små mengder radioaktive grunnstoffer som uran (U), thorium (Th) og kalium (K), som alle produserer varme når de brytes ned. De fleste bergarter produserer bare små mengder varme, mens granitter vanligvis produserer "mye" varme. Effekten til en sterkt varmeproduserende granitt pr. kvadratmeter er riktignok ti millioner ganger mindre enn en vanlig 60 W lyspære (!), men temperatureffekten kan likevel bli formidabel dersom granitten er stor nok.

Kart over varmeproduksjon i Norge viser at Iddefjord- og Flå-granittene i Sør-Norge utmerker seg med en varmeproduksjon tre-fire ganger høyere enn andre bergarter i området. Den totale utbredelsen av de om lag fem kilometer tykke granittene er flere tusen kvadratkilometer.

- Granittene er drøyt 900 millioner år gamle og hadde dermed både tid og omfang nok til å varme opp jordskorpen før strekkspenningene 600 millioner år senere førte til riftdannelsen, mener Trond Slagstad.

Høy temperatur
Slagstad har modellert temperatureffektene fra de gamle granittene for tre tenkte scenarier. Resultatet er på mange måter oppsiktsvekkende:

I en av de tre modellene er granitten flyttet fra overflaten til 10-15 kilometers dyp, slik forholdene kan ha vært før riftdannelsen for 300 millioner år siden. Resultatet gir en kraftig økning i temperatur. I overgangen mellom skorpe og mantel når temperaturen 640 grader C, en økning på 100 grader i forhold til modellen hvor granitten ligger i overflaten eller er fraværende.

- Når temperaturen øker blir skorpen svakere og mer "flytende", og dermed også lettere å deformere, påpeker Trond Slagstad.

Den nye teorien om dannelsen av Oslo-riften ble presentert på en nordisk geologikonferanse i finske Oulo i januar. Samtidig ble funnene publisert i det anerkjente tidsskriftet Tectonophysics (Slagstad, T., 2006. Did hot, high heat-producing granites determine the location of the Oslo Rift? Tectonophysics 412, s. 105-119).

Fakta: Oslo-riften

  • Oslo-riften er en geologisk betegnelse på området fra Tønsberg og Skien i sør, til Mjøsa i nord.
  • Berggrunnen består hovedsakelig av sedimentære bergarter, som kalkstein og skifer, og magmatiske bergarter, som granitt, larvikitt, basalter og rombeporfyr. Utenfor riftområdet finner man over en milliard år gamle, sterkt deformerte gneiser.
  • I over hundre år har forskere fra hele verden vært opptatt av finne svar på hvorfor jordskorpen revner og hva som skjer i dypet av en rift. Oslo-riften er et perfekt sted for slike studier.