Alfred Elis Törnebohm: Skyvedekkenes nordiske far

Den svenske geologen vil for alltid bli husket som den som først forstod at i Den kaledonske fjellkjeden ligger eldre bergarter over yngre bergarter.

Norske geologer – et tilbakeblikk

Dette er den åttende artikkelen i serien om norske og nordiske geologer som har satt markante spor etter seg. Artiklene har ikke som formål å være faglig-historiske bidrag. I stedet er de ment som et forsøk på å se på de gamle geologene med geologiske øyne. Jeg har prøvd å lage en enkel fremstilling uten referanser til underliggende kildemateriale.

Han var svensk, men ingen har hatt større innflytelse på kunnskapen om dannelsen av Den kaledonske fjellkjeden i Norge enn Alfred Elis Törnebohm (1838-1911). I hans imponerende verk Det sentrale Centrale Skandinaviens Bergbygnad fra 1896 beskriver han langtransporterte skyvedekker, hvor eldre bergarter var skjøvet over yngre. På det tidspunktet var større overskyvninger kjent både fra Alpene og Kaledonidene i Skottland, men overskyvningslengder på over 100 km – slik Törnebohm foreslo – var oppsiktsvekkende.

I Norge er Törnebohm derfor mest kjent for sine arbeider i Den kaledonske fjellkjeden, naturlig nok, men i begynnelsen av karrieren hadde han også arbeidet med de prekambriske bergartene i Mellom-Sverige og gjort viktige undersøkelser av malmforekomstene i Bergslagen.

Bakgrunnen for de opprivende geologiske diskusjonene om fjellenes opprinnelse var funn av fossilførende, sedimentære bergarter under metamorfe kvartsitter og gneiser. Forklaringen var enten at vi måtte hatt overskyvning (Törnebohm), eller at de metamorfe bergartene måtte være yngre enn de fossilførende sedimentære bergartene (Waldemar Chr. Brøgger; GEO 02/2016; «Geologiens svar på Bjørnstjerne Bjørnson»). Brøgger brukte i 1893 uttrykket «Yngre gneisformation» om de metamorfe bergartene.

Hans Reusch (1852-1922) beskrev overskyvninger i 1888 i arbeidet Bømmeløen og Karmøen. Men Reusch fant ikke da bevis for langtransporterte dekker.

Overskyvningsteorien til Törnebohm splittet det geologiske miljøet i Norge, og for mange var det ikke enkelt å stå imot Brøgger som hevdet at langtransporterte dekker ikke var mulig. Det er interessant at en professor i fysikk, med stor interesse for geologi, Oskar Emil Schiøtz (1846-1925), ble den sterkeste tilhengeren av langtransporterte dekker her hjemme.

Hvem var så Alfred Elis Törnebohm?

Törnebohm ble født den 16 oktober 1838. Hans foreldre var kammerråd Anton Wilhem Törnebohm og Christina Carolina, født Morstrøm. Faren døde allerede da Alfred var i femårsalderen. I 1855 begynte han på det Teknologiske Instituttet hvor han tre år senere avla eksamen med gode karakterer, og reiste så videre til Wien hvor han fikk hospitere ved den galvanoplastiske og fotografiske avdelingen ved det Keiserlige statstrykkeriet fram til våren 1859, men på grunn av krigen mellom Østerrike og Frankrike reiste han hjem til Sverige.

Sveriges geologiska undersökning (SGU) ble etablert i 1858, tre måneder etter NGU. Axel Erdmann (1814-1869) ble den første direktøren, og han gav Törnebohm et tilbud om jobb som ekstrageolog ved tilbakekomsten til Sverige i juni 1859. Törnebohm kuttet da ut sine tidligere interesser for ingeniørfag og ble geolog. Fordi Törnebohms geologiske utdannelse ved den tekniske høgskolen var høyst mangelfull, fikk han hjelp av Erdmann til å lære seg geologi på jobben i SGU. Erdmann var en dyktig og bereist geolog som raskt overførte sine kunnskaper til sin assistent.

Törnebohm begynte sin kartlegging i stockholmsområdet og i Dalsland. Gneisene ble på den tid oppfattet som den opprinnelse størkningsbergarten dannet under Jordens tidlige fase. Det var derfor vanskelig å forstå at lavabergarter, konglomerater og sandsteiner med kryss-sjikt, som var avsatt i vann, kunne være dannet samtidig med gneisene. At det fantes en stratigrafi i de prekambriske bergartene var nytt for mange.

I 1869 dør Erdmann, og Törnebohm fikk tilbud om stillingen som sjef for SGU. Det var ganske oppsiktsvekkende at Törnebohm selv mente at han ikke var kvalifisert og bare ville vikariere frem til at en ny sjef ble funnet. Otto Torell (1828-1900) ble senere utnevnt som sjef, og i 1871 tok han over stillingen. Törnebohm fant seg imidlertid ikke til rette på SGU under sine nye sjef.

Interessen for Kaledonidene begynte allerede under en tur til Jämtland i 1861, hvor også Erdmann deltok. I 1871 og 1872 vandret han over store områder i Sverige og Norge, og i 1872 beskrev han stratigrafien i Åreskutan med fyllitter over grunnfjellet, så fulgte kvartsitter og deretter amfibolitter og gneiser, som han kalte Sevegruppen. Han registrerte økende metamorfose mot toppen av Åreskutan, men kunne foreløpig ikke forklare dette.

Våren 1873 fikk Törnebohm tjenestefri fra SGU på grunn av sykdom og dro til Toscana. Derfra reiste han til den tyske petrologen Ferdinand Zirkel (1838-1912) i Leipzig for å studere mikroskopering. Zirkel hadde studert hos den berømte Henry Clifton Sorby (1826-1908) som «oppfant» studiene av væskeinneslutninger. Törnebohm var hos Zirkel i tre år med mål om å bli bedre i mikroskopering. Mikroskopet var det viktigste hjelpemiddelet en geolog hadde på den tiden.

Da han kom tilbake til Sverige sa han opp stillingen ved SGU og levde som konsulent fram til at han fikk en ekstralærerstilling ved den Tekniska høgskolan i Stockholm i 1878. Stillingen ble omgjort til et lektorat i 1884. Han ble delvis finansiert av Värmlands landsting og delvis industrien. Törnebohm observerte primære vulkanske og sedimentære strukturer, og spesielt viktig var den nye forståelsen av Dannemora jernmalmsgruve.

Interessen for fjellkjeden tar over

I 1882 gjorde Törnebohm ferdig sine arbeider fra Bergslagen (område i Midt-Sverige kjent for gruvedrift siden middelalderen) og startet kartleggingen i Den kaledonske fjellkjeden. Et hovedproblem var alderen på sparagmitt- og kvartsittbergartene.

En overskyvning er definert ved at eldre bergarter har blitt skjøvet over yngre. Hvis Vämdalskvartsitten (i Norge Vangsåsformasjonen) var eldre enn de kambriske skifrene, så måtte det ha vært en rekke overskyvninger. I 1985 publiserte Törnebohm en liten artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet GFF som han kaller Om de geologiske svårigheterna vid riksgrænsen, men han tar ennå ikke konsekvensene med hensyn til overskyvningsteorien.

I Skottland hadde gneisene som lå over de kambriske sedimentene blitt kalt «den yngre gneis» av den skotske geologen Roderick Murchison (1792-1871), og den samme tolkningen hadde Waldemar Chr. Brøgger for lagrekken på Hardangervidda, men det var 30 år senere. Det var geologen James Nicol (1810-1879), også han skotsk, som i 1860 først foreslo store overskyvninger i Skottland. Dette ble senere støttet av de engelske geologene Charles Callaway (1838-1915) og Charles Lapworth (1842-1920) som på 1860-70-tallet utfordret Murchisons oppfatning om den yngre gneisen. De hevdet i stedet at gneisen var overskyvning av et prekambrisk flak, og i Archibald Geikies Textbook of Geology fra 1884 aksepterte forfatteren overskyvningsteorien med en minimum lengde på 16 km.

I en ny artikkel i 1888 – Om fjellproblemet – siterer Törnebohm Geikies arbeider, men hevder at i profilet fra Åreskutan er ikke overskyvningen 16 km, men 100 km (se figur). Dette var vesentlig lengre enn det som tidligere var beskrevet fra Alpene av blant annet den franske geologen Marcel Bertrand (1847-1907) i Glarner Doppelfalte. Professor Albert Heim (1849-1937) har også beskrevet overskyvninger fra samme området på minimum 10 km.

Det var likevel først på 1890-tallet at overskyvninger ble allment akseptert i Mellom-Europa.

Åreskutanprofilet har stått sentralt i skandinavisk geologi i alle år. I 2010 publiserte David Gee, ved Uppsala Universitet, et profil gjennom Åreskutan som viser at Törnebohm hadde rett i det meste. Noen av bergartene som Törnebohm sa var pre-siluriske, er høymetamorfe med diamanter dannet under obduksjonen av en øybue før kontinent–kontinent kollisjonen med Nord-Amerika og Grønland. Dette er et nytt bevis for at Törnebohms hypotese om lagtransporterte dekker var korrekt.

Artikkelen om fjellproblemet er også et tøft oppgjør mellom professor Otto Torell og Törnebohm som var de to ledene geologene i Sverige på den tiden. Torell beskylder Törnebohm for å skifte mening i synet på oppbygningen av Kaledonidene, og Törnebohm svarer at han ikke bøyer seg for hva andre geologer mener. «Den eneste autoritet jeg bøyer meg for er observasjonene i fjellet, og den autoriteten bøyer jeg meg for ubetinget.»

Törnebohms store gjennombrudd i Skandinavia kom med Grunddragen av det Centrala Skandinaviens Bergbyggnad som utkom i 1896. Verket var basert på omfattende feltarbeid med lange strabasiøse turer og vanskelige overnattingsforhold. Beskrivelsene er klare med utfyllende petrografisk informasjon og følges av små skisser og profiler som understøtter teksten. Det er bergarter som vi i dag knytter til de midtre dekkeenhetene, hvor det er enklest å se skyvedekkene som kommer fram i kartbildet til Törnebohm. Seve/Kvitvoladekkets bergarter kutter foldestrukturer i de underliggende Osen-Røa-dekket og har en klar allokton karakter.

En av grunnene til at de horisontale overskyvningene vakte motstand var at det ikke forelå noen forklaring på de enorme horisontale kreftene som måtte til for å flytte på dekkene. Dette var jo 60 år før platetektonikken ble anerkjent, og de vertikale bevegelsene var anerkjent som årsaken til forskjeller i metamorfosegrad. Knut Olai Bjørlykke (1860-1946) diskuterer dette i en populærvitenskapelig artikkel i Naturen fra 1901 (Overskyvninger i den norske fjeldkjæde). Han forklarte at de tangentielle bevegelse på jordskorpen var et resultat av avkjølingen av Jorden. Det ytre skallet på jordkloden ble sammenpresset når jorden krympet, nesten som på et gammelt eple.

Gjennomslag i Norge?

Törnebohms skyvedekketeorier ble flittig diskutert i Norge. Sentralt i diskusjonen var «høifjeldskvartsens» stilling. Var den yngre eller eldre enn de fossilførende skifrene? Reusch var muligens den første til å observere overskyvninger, men han var en forsiktig mann og kunne ikke slutte seg til skyvelengder på 100 km.

  1. O. Bjørlykkes artikkel i Naturen i 1902 hadde en enkel og klar beskrivelse av oppbygningen i Kaledonidene. Her tar han et klart standpunkt for langtransporterte dekker og henviste til forskning i Alpene og Skottland.

I NGU 35 (1902) utkom den 135 sider lange artikkelen til fysikeren Schiøtz om Den sydøstlige Del av Sparagmitt-Kvarts-Fjeldet i Norge. Kartet viser store skyvedekker med en minimum skyvelengde på 25 km. Dette dekke er i dag kjent som Osen-Røa-dekket. Det interessant var at Törnebohm mente at Kvitvoladekket var alloktont, men ikke Osen-Røa-dekket.

Årbok for NGU for 1902 (NGU 36) inneholder 3 artikler om Hardangervidda signert av Hans Reusch, Johan Rekstad (1852-1934) og Knut Olai Bjørlykke. De 3 artiklene påviser innskyvning av dekker med kvartsitter, glimmerskifre og gneiser. Veldig likt Sevegruppen til Törnebohm.

Törnebohms skyvedekker ble aldri akseptert av generalen i norsk geologi, Waldemar Chr. Brøgger. Da K. O. Bjørlykke skulle innlevere sin avhandling om det sentrale Norges fjellbygning i 1905 måtte alle henvisninger til langtransporterte dekker fjernes (!).

  1. O. Bjørlykke publiserte sitt reviderte syn i artikkelen Fjelldproblemets stilling i Norge og Sverige ved utgangen av 1909. Han går her tilbake på «høifjeldkvartsens» stilling og støtter Brøggers syn på lagrekken på Hardangervidda. Etter publikasjon gikk han over til å arbeide med jordbunnslære.

Oppfatningen om en post-silurisk alder for kvartsittene på Hardangervidda ble også videreført av Victor Goldschmidt i artikkelen om Konglomeratene inden høifjeldskvartsen fra 1916 (NGU 77).

Tilbake til SGU

I 1897 overtok Törnebohm stillingen som sjef for SGU etter Torell. Törnebohm la nå hele sin energi inn i den geologiske kartleggingen av landet, og andre oppgaver ved SGU ble nedprioritert. Basiskartleggingen foregikk i målestokk 1: 50 000, men Törnebohm ville lage oversiktskart i målestokk 1: 200 000 og et kart over berggrunnen i målestokk 1:1 500 000. Bergrunnskartet over Sverige ble på mange måter en oppsummering av hans innsats gjennom et langt liv som geolog. Men hans egen vitenskapelige produksjon avtok raskt.

I 1906 sluttet han ved SGU, flyttet til Strängnäs vest for Stockholm og trakk seg tilbake fra alt geologisk arbeid. Men han brukte mye tid på å få den internasjonale geologkongressen (IGC) til Sverige. Det ble innledet et skandinavisk samarbeid, og Stockholm fikk tilbudet om å avholde kongressen i 1910. Selv om Törnebohm på grunn av sykdom ikke var aktivt med i arrangementet, så laget han en ekskursjonsguide og deltok på noen av de offisielle arrangementene.

Det nordiske samarbeidet med å arrangere IGC fortsatte i København i 1960 og i Oslo i 2008.

I en av sine siste publikasjoner tar Törnebohm et kraftig oppgjør med Carl Bugge og NGU. Bakgrunnen var at NGU hadde utgitt publikasjonen Fjellbygningen innen rektangelbladet Rennebus område (NGU56). Bugge hadde i publikasjonen satt stratigrafien i området på hodet med Gulagruppen som den yngste enheten. Törnebohm var heller ikke imponert over at Bugge ikke skilte mellom Hovin- og Størengruppene, men Bugge hevdet at en kartlegging av dette i 2 enheter ville bli for vidløftig. Törnebohm konkluderer med at publikasjonen muligens tilfredsstiller Bugges små ambisjoner, men han kunne ikke forstå at NGU ikke hadde større krav til hva de publiserer. Törnebohm poengterte også at Carl Bugge var myntmester på Kongsberg og ikke ansatt ved NGU.

Etterord

Törnebohm dør i 1911 i sitt hus i Strängnäs. Ettertiden har vist at gode observasjoner ikke går ut på dato. Vi har i dag hjelpemidler som Törnebohm bare kunne drømme om, men relasjonene mellom geologiske enheter består. Mange geologer som har publisert mer enn Törnebohm, men det er få som er så aktuelle mer enn 100 år etter sin død som ham. Törnebohm ble aldri invitert til det norske geologimiljøet for å holde foredrag. Men hans navn var framme i utallige debatter.

 

 

Det viktigste fra de siste dagene

Lærer av patologene

Norskehavet var vinneren

Det haster!


geo365 Nyhetsbrev

* = required field

0 Comments