Flytende steinmasse i dypet, en unik mantelkilde og dramatiske riftdannelser i jordskorpen. Forskere har sett nærmere på dannelsen av nikkelforekomstene i Kongsberg-området.
- Innsikten er viktig for å forstå regionens geologiske utvikling, men også for å identifisere nye områder med muligheter for å finne mineralressurser, sier forsker og geolog Alf Andre Orvik ved Norges geologiske undersøkelse (NGU).
Sammen med fem NGU-kolleger har han nå publisert resultatene av arbeidet i det vitenskapelige tidsskriftet Precambrian Research.
Mineralforekomster
La oss først ta et kort gløtt inn i en uhyre lang geologisk tidsperiode:
Den eldgamle gotiske fjellkjeden i Sør-Norge ble dannet for 1750 til 1520 millioner år siden. Store deler av grunnfjellet ble dannet senere, for 1500 til 1040 millioner år siden. For 1000 millioner år siden ble den såkalte svekonorvegiske provinsen bygget opp. Her ble de fleste bergartene i Sør-Norge foldet, og til dels utsatt for sterk deformasjon og omdanning.
- Denne komplekse geologiske historien er preget av langvarige tektoniske hendelser. Vi har først og fremst sett på Kongsberg-regionen. Gjennom aldersdateringer, isotopanalyser og geokjemiske undersøkelser, har vi fått økt innsikt i områdets utvikling over tid og sammenhengen med dannelsen av spesifikke mineralforekomster, forklarer Alf Andre Orvik.
- Nikkel er et kritisk mineral, som brukes til å lage rustfritt stål, superlegeringer og oppladbare batterier. Nikkel er også viktig i vindturbiner.
- Nikkel har en lang og viktig historie i norsk metallurgisk industri. Norge har betydelige ressurser av nikkel, men har ingen gruver i drift i dag. Norge er imidlertid en stor produsent av nikkelmetall basert på importerte råmaterialer.
- Norske nikkelforekomster er sulfidmalmer knyttet til dypbergartene gabbro og peridotitt. De er brakt inn i jordskorpen under deformasjoner ved dannelse av fjellkjeder. (Kilde: SNL og NGU)
Vulkansk aktivitet
Han deler det undersøkte området inn i tre; Kongsberg øst, Kongsberg vest og Modum-området, med hver sin egen unike magmatiske og tektoniske historie.
- I øst var det omfattende magmatisk aktivitet for mellom 1610 og 1524 millioner år siden, altså under den gotiske fjellkjededannelsen. Perioden var preget av vulkansk aktivitet langs en gammel kontinentalgrense, men med ekstensjon innad i selve kontinentet. Det førte til dannelsen av nikkelforekomster som Ertelien og Langerdal, med gruver som var i drift frem til cirka 1920, opplyser Orvik.
- Ertelien gruver er gamle kobber- og nikkelgruver med smeltehytte på Ringerike i Buskerud.
- Gruvene hadde to driftsperioder; fra 1848 til 1895 og fra 1912 til 1920. Fra åtte gruver ble det i alt produsert 287 000 tonn malm, som inneholdt cirka 3000 tonn nikkel og 1500 tonn kobber.
- I Sigdal nord for Kongsberg er det nikkel-kobber-forekomster på Grågalten. Forekomstene ble funnet rundt 1870 og drevet i en kort periode mellom 1874 og 1877. Omtrent 8000 tonn malm ble prosessert ved et smelteverk ved elva i Prestfoss. Resultatet var cirka 50 tonn med nikkelmetall. (Kilde: SNL og NGU)
Han fortsetter:
- I vest fant yngre magmatiske hendelser sted fra for cirka 1528 millioner år siden. Hendelsene viser at den magmatiske aktiviteten forflyttet seg vestover, knyttet til langvarig magmatisme langs kontinentalgrensen.
Lokale riftdannelser
I datasettet som forskerne nå presenterer framgår det at det var en pause i magmatisk aktivitet mellom for cirka 1500 og 1300 millioner år siden. Fra tidligere undersøkelser vet man at det foregikk sedimentasjon i Modum-komplekset for cirka 1475 millioner år siden. Dannelsen av slike bassenger med sedimentære avsetninger er vanlig under skorpestrekking og ekstensjon.
For cirka 1305 til 1185 millioner år siden var det også magmatisk aktivitet i Modum-komplekset med kjemiske signaturer som tyder på at jordskorpen i området gjennomgikk fortynning. Komplekset er også preget av lokale riftdannelser som skiller seg fra nabokompleksene.
- I tillegg viser aldersfordelingen og den geografiske inndeling av bergartene i hele provinsen klare grenser mellom eldre tektoniske blokker. Disse grensene har hatt en vedvarende innflytelse på magmaens bevegelser, og dermed også på plasseringen av nikkelforekomstene, understreker Orvik.
En spesiell mantelkilde
Han peker på at grensene sannsynligvis kan følges mot sørøst, over Oslofjorden, til Askim. Her finnes det mineraliseringer, som for eksempel Romsås, med aldre tilsvarende forekomstene Ertelien og Langerdal.
- Et spesielt trekk ved hele den svekonorvegiske provinsen er at nikkelforekomstene ofte mangler elementer fra platinagruppen (PGE). Dette antyder at magmaen kom fra en spesiell mantelkilde som var rik på nikkel, men fattig på platina. Å forstå denne spesifikke mantelkilden er sentralt for fremtidig leting etter nye forekomster, påpeker Alf Andre Orvik.
Ref.: Alf Andre Orvik m/fl.: Isotopic identification of paleo rift zones within the Sveconorwegian Province; implications for nickel sulphide mineralisations in the SW Fennoscandian Shield. Precambrian Research. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2025.107836
