16. september 2022

Nye teorier om kontinenter kan gi flere mineralfunn

Molybden vises som lysegrå, metalliske flekker på en svart/beige stein.
Molybden er lett gjenkjennelig i felt, men finnes i små mengder i sprekkeoverflater og i kvartsganger. Foto: NGU.
Hvordan kontinenter og fjellkjeder har formet seg, kan gjøre det enklere å finne ut hvilke nyttige mineraler og metaller som vi trenger til det grønne skiftet kan ligge gjemt under jorda. – Vi kan se likehetstrekk flere steder hvor det finnes molybden, som kan brukes i batteri og biler, forteller NGU-forskerne Trond Slagstad og Iain Henderson.

Nye geologiske funn og magmatiske egenskaper fra gamle bergarter fra Sør-Norge stiller spørsmål ved eksistensen til et ca. en milliard år gammelt superkontinent kalt Rodinia. Det skrev flere forskere fra NGU og CEED tidligere i år, i et blogginnlegg på ngu.no.

Forskning.no omtalte også saken.

Havbunn og ikke kontinentkollisjon?

En mørk gruvegang.

Det har vært mye gåing i mørke, fuktige gruveganger. Mange av de med store mengder vann å vasse igjennom, men det er verdt det. Gruver gir tilgang til de mineraliserte sonene og i tillegg får man gode blotninger uten vegetasjon, som kan være vanskelig ute i terrenget, forteller de to. Foto: NGU.

Disse geologiske undersøkelsene viser at berggrunnen i sørvest-Norge sannsynligvis ikke er dannet i forbindelse med kollisjoner imellom superkontinenter.

- Det ligner heller mer på dagens Andesfjell, hvor havbunnsskorpen fra Stillehavsplata synker under Sør-Amerika. Dette har ikke bare konsekvenser for hvordan vi rekonstruerer gamle superkontinent, men også for dannelsen av ulike typer mineralforekomster og hvor disse kan finnes, sier Slagstad og Henderson.

Små korn i bergartene avslører alderen

Alle geologiske prosesser er i bunn og grunn drevet av varme fra jordens indre, forklarer de to videre. Denne varmen påvirker bergarter og gjør at de endres eller metamorfoseres på fagspråket.

- Et av de viktigste verktøyene vi har for å forstå geologiske prosesser er studier av metamorfe bergarter. Vi kan blant annet finne ut hvilket trykk og temperatur bergartene har vært utsatt for og, ikke minst, finne ut når dette skjedde ved å datere små mineralkorn i bergartene.

Bergarter som er dannet med uvanlig høy temperatur

Et nettbrett står ved en sprekk i et berg mot et landskap. Et annet bilde nærmere berget er rosaaktig.

Skjærsonen (bilde til venstre) sett i kontrast til udeformerte bergartene under. Skjærsonen faller ca. 30 grader mot øst, og er nå kartlagt over 60 km. På regional målestokk holder den faktisk på å brette seg selv sammen på grunn av fortsatt bevegelse. Dette gjør at skjæresonen blir ødelagt og gjør kartlegging veldig komplisert og tidskrevende. Vi bruker geometri av folder bl.a. i skjærsonen til å si noe om bevegelsen (bilde til høyre). Skjærsonen beskriver en ekstensjonsbevegelse som betyr regional fortynning av jordskorpen. Det var dette tidspunktet da skjærsonen beveget seg for ca. 980 millioner år siden at molybden ble avsatt. Foto: NGU.

I de senere årene har det blitt vist at bergartene i Rogaland, sør for Stavanger, har blitt utsatt for svært høye temperaturer på ca 900–1000°C. Men de har hatt et relativt moderat trykk tilsvarende 20–25 km dyp i jordskorpen for mellom 1080 og 930 millioner år siden.

- Slike trykk og temperaturforhold tilsvarer det vi kaller «ultrahøy-temperatur-bergarter». Men de er omgitt av bergarter som har blitt endret under mye lavere temperatur. Den eneste måten å forklare dette på er at de to områdene er adskilt av en såkalt skjærsone. Dette er hvor store skiver av jordskorpene glider forbi hverandre. Bergartene på hver side av skjærsonen har beveget seg opp eller ned i forhold til hverandre. Grunnen til at disse skjærsonene er viktig i en ressurssammenheng er at de ofte kan være ledninger for væskestrøm i jordskorpen. Væskestrøm kan bety utfelling av metaller. Hvis man vet hvor og hvordan skjærsoner opptrer kan man finne og forutse fordeling av metallforekomster, forteller de to NGU-forskerne.

- Ble overrasket av prøvene

Trond Slagstad ved en bergvegg. Iain Henderson selfie opp bratt bakke.

- Feltarbeidet i dette prosjektet på Ørsdålen har vært krevende med voldsom topografi og utslitte knær, forteller NGU-forskerne. Slagstad (til venstre) studerer strukturgeologi på skjærsonen. Henderson (til høyre) er på vei opp de bratte fjellskråningene til Ørsdalen. Foto: NGU.

Men å finne en slik skjæresone, hvor man også kan oppdage mineraler for avsløre alderen på skjærbevegelsen, er slettes ikke enkelt. Etter to års feltarbeid hadde NGU-forskerne kartlagt en flere kilometer bred skjærsone som skilte ultrahøy-temperatur-bergartene fra de med lavere temperatur. Her ble det også funnet molybdenmineraler, som kan analyseres for å finne ut alderen på skjærbevegelsen.

- Vi var heldige og fant ut at en av de største molybdenforekomstene i Ørsdalen i Sør-Norge lå i tilknytning til skjærsonen. Molybdenet lå langs sprekker dannet i forbindelse med skjærsonebevegelsen, som er viktig med tanke på fremtidig prospektering. Da vi fikk analysert prøvene ble vi overrasket.

- Kan bli uvurderlig for å finne nye forekomster

- Skjærsonen var aktiv for mellom 980 og 930 millioner år siden noe som betyr at ultrahøy-temperatur-bergartene lå dypt nede i jordskorpen og «kokte» i rundt 100 millioner år, før de langsomt ble ført oppover på grunn av skjærebevegelsen der temperaturen var lavere. Dette passer veldig bra med andre observasjoner over hele Sør-Norge og helt inn i Sør-Sverige. Det viser at dannelsen av molybdenforekomstene ikke bare var en tilfeldig hendelse, men hang sammen med hele fjellkjedeutviklingen.

Ifølge Slagstad og Henderson strekker skjærsonen som har blitt kartlagt i Rogaland seg antakelig gjennom hele den 30 km tykke jordskorpen i Sør-Norge. Det er heller ingen grunn til at slike molybdenforekomster bare skal finnes på dagens overflate. De har sammen med flere forskere har skrevet en vitenskapelig artikkel som heter «Anorthosite emplacement coupled with differential tectonic exhumation of UHT rocks in the Sveconorwegian orogen» i tidsskriftet Precambrian Research, som legger frem de spennende resultatene.

-  Det betyr at det ikke bare er et stort potensial for å finne flere forekomster under bakkenivå, men at vi har et geologisk rammeverk som forteller oss hvor eventuell prospektering bør foregå. Det har blitt mer og mer tydelig de siste tiårene at forekomster som er lette å finne, det vil si at de er synlige på overflaten, allerede er funnet. Da blir denne typen geologisk modell som vi har funnet for Ørsdalen og Rogaland uvurderlig med tanke på å finne nye forekomster og en viktig del av NGUs arbeid i årene framover.

- Disse områdene må selvsagt undersøkes grundigere og dypere ned i bakken for å se hvor mye molybden som finnes der. Men de nye teoriene kan gjøre det enklere å finne mineraler vi trenger til det grønne skiftet, legger Slagstad og Henderson til.

Molybden kan brukes til mye samfunnsnyttig

Molybden er et grunnstoff som ser ut som sølvgrå metall. Det kan brukes til batteri, bremseklosser i biler, legeringer og mye annet.

- Molybden er et mykt og lett stoff som også tåler høy varme, så det vil nok kunne få flere bruksområder etter hvert. Man fant for eksempel ut at indium er helt avgjørende for å få laget berøringsskjermer på mobiler og nettbrett, så molybden kan muligens brukes til enda mer i framtiden, avslutter Slagstad og Henderson.