14. januar 2021

Skjelvet som endret landskapet

Slik ser et deformert landskap ut etter et jordskjelv. Sedimenter er presset sammen som av en bulldoser, og store steinblokker er skutt av gårde 15-20 meter og stablet opp foran et lag av deformert sand og silt.

Graving og lagfølge i Stuoragurra-forkastningen, her cirka 12 km nordøst for Masi. Bildet til venstre viser at forkastningsbreksje – knust og sammenkittet kvartsitt – ble «skutt ut» over eksisterende morenemateriale da forkastningen ble dannet. Små og store blokker opptrer i et bredt belte foran forkastningsskrenten, som her er cirka sju meter. Alle foto og illustrasjoner: Lars Olsen og Odleiv Olesen

I bakkant er skrenten hevet nærmere sju meter, forkastningen ruver på den flate Finnmarksvidda etter jordskjelvet som trolig holdt styrke 6.5-7.0 på Ricthers skala. Rundt omkring i landskapet er det avdekket over 60 jordskred «på flat mark».

Rykker nærmere

I flere runder de siste årene har forskerne Odleiv Olesen og Lars Olsen ved Norges geologiske undersøkelse (NGU) bokstavelig talt gravd seg ned i den ni mil lange Stuoragurra-forkastningen i Finnmark. For hver feltsesong lærer de mer, samtidig som skjelvet rykker stadig nærmere i tid.

Moreneskred i flatt terreng langs den sørligste delen av Stuoragurra-forkastningen. Bildet øverst til høyre viser lagfølgen i skredmassene. På bildet nederst til høyre er forkastningssegmentene indikert med hvite piler. Moreneskredet er antatt å ha skjedd i forbindelse med et større jordskjelv.

- Dette er svært samfunnsrelevant kunnskap. Gjennom ren nysgjerrighet har de to geologene forsøkt å forstå geologien i de gamle, men nå reaktiverte forkastningsstrukturene. Resultatet er ny viten om at svært kraftige jordskjelv kan opptre i Norge også i moderne tid. Det er usedvanlig viktig kunnskap å ta med seg i arbeidet med samfunnssikkerhet og i planlegging av ny infrastruktur, sier forsker og geolog Fredrik Høgaas ved NGU.

Yngre enn 600 år

Han har ikke arbeidet direkte med Stuoragurra-forkastningen, men har fulgt sine to kollegers arbeid med stor interesse. Allerede i 2019 fastslo forskerne at den aktuelle forkastningen er dannet langt senere enn det de tidligere trodde. I tillegg viste dateringer de at de usammenhengende, totalt ni mil lange skrentene var skapt under minst tre store jordskjelv.

- Det mener vi fortsatt, men nå tror vi at Máze-enheten i det sentrale området er yngre enn 600 år, at jordskjelvet her kan ha skjedd på 1400-tallet eller senere, sier Lars Olsen. Han har datert prøver fra det opprinnelige torvlaget rett over sandkilen som ble skutt inn i sedimentene under jordskjelvet. Polleninnholdet støtter den unge alderen. De to andre skjelvene er trolig eldre.

Kart over til sammen 30 forkastningssegmenter (røde linjer) langs det ni mil lange Stuoragurra-komplekset. Segmentene kan grupperes i tre soner, Fitnajohka i sør med 14 segmenter, Máze (Masi) i midten med syv segmenter og Iešjávri i nord med ni segmenter. Sonene er dannet i minst tre forskjellige jordskjelv. Mázesonen ble dannet for mindre enn 600 år siden. Til sammen 60 moreneskred (oransje farge) er kartlagt langs forkastningskomplekset. De opptrer i flatt terreng og må være utløst av store jordskjelv. NORSAR har registrert 80 jordskjelv langs forkastningene i perioden 1991-2019.

- Vi tror at den yngste av de tre jordskjelv-hendelsene har skjedd her over en strekning på omtrent 14 kilometer. Høyden på skrentene tyder på at vi snakker om styrke opptil sju på Ricthers skala, sier geofysiker Odleiv Olesen.

Aktuelle skjelv

Nå leter han etter skriftlige kilder som kan kaste lys over jordskjelvet, og har blant annet kontaktet middelalderhistorikere. - En god del skriftlig materiale fra den tiden gikk opp i røyk etter en brann på Akershus festning, men vi skal blant annet se om det finnes materiale etter erkebiskopen i Nidaros. Her hadde jo katolikkene sete fram til år 1536, sier Olesen.

Det eldste kjente jordskjelvet på Nordkalotten stammer fra 1497, og kunne angivelig føles over store deler av Sverige. Sommeren 1626 ble det registrert et stort jordskjelv i Nord-Finland.

De nye funnene ble presentert på den geologiske Vinterkonferansen i januar 2021.

Ref: Postglacial Faulting in Norway - Large Magnitude Earthquakes of Late Holocene Age. Odleiv Olesen & Lars Olsen m. fl. (Godkjent for publisering i en «Cambridge University Press»-bok om unge forkastninger)

Berggrunnen i en av de sørlige grøftene viser leiromvandlet forkastningsmel i selve forkastningen. Leirsonen gir god smurning når berggrunnen rører på seg. Studier av en borekjerne noen kilometer lengre nord har vist at leirsonen består av mineralene kaolin og smektitt, som ofte dannes i tropisk klima.

Her er profilet forskerne har arbeidet fram under studiene ved Masi av hva som kan ha skjedd – og når – med Stuoragurra-forkastningen på Finnmarksvidda. A, med rosa farge, er del av berggrunnen (amfibolitt) som er skjøvet fem meter opp og fram ved forkastningshendelsen, G er knust og deformert amfibolitt, H er torv i overflaten, og øvrige enheter er deformerte sedimenter. To dateringer (med rød farge) av løv og små pinner i posisjon 1 til venstre, i deformert torv cirka 20 cm under overflaten, er vurdert til å representere maksimumsalder for forkastningshendelsen. C14-aldrene refererer til år 1950, vi må altså legge til 70 år for å få alderen på jordskjelvet.

Jordskjelv
  • En forkastning er en struktur som dannes i jordskorpen ved at en del av skorpen beveger seg i forhold til en annen langs en bruddsone i berget. Bevegelsen utløses gjerne som et jordskjelv etter en periode med oppbygging av sterke spenninger i berget.
  • Stuoragurra-forkastningen opptrer i tre enheter: Fitnajohka-forkastningen i sørvest, Máze-forkastningen i det sentrale området og Iešjávri-forkastningen mot nordøst. Avstanden mellom de enkelte enhetene er 13-20 km.
  • Strukturene viser at dette er hva geologene kaller reversforkastninger. I slike tilfeller presser de ulike delene av berget i jordskorpen mot hverandre, før spenningene blir utløst og den ene siden kan forskyve seg oppover flere meter.
  • Ved store forskyvninger blir det ikke plass til forkastningen inne i jordskorpa. Den kommer derfor opp fra bakken i form av en skrent, eller den kan fortsette ned i mantelen under jordskorpa. Dette skjer oftest når jordskjelvet har en styrke på mer enn seks.