Langodden med Ringsakerkvartsitt, fire km sør for Brumunddal, er en klassisk ekskursjonslokalitet. Foto: Halfdan Carstens

Gamle bergarter for unge geologer

Flere tusen meter med senprekambriske, sedimentære bergarter ble skjøvet inn over Fastlands-Norge under Den kaledonske fjellkjedefoldningen i silur-devon. Det er bra for oljegeologene som trenger gode og relevante ekskursjonslokaliteter «rett utenfor stuedøra».

– Norge var en «oljenasjon» allerede i siste del av urtiden, proklamerer Ole Nashoug1 fornøyd, «museumsbestyrer» med et usedvanlig engasjement for popularisering av de geologiske godbitene på Hedemarken og mjøsområdet generelt.

En lang dags ekskursjon fra Lillehammer til Hamar gir innsikt i de fleste av de formasjonene som utgjør den senprekambriske Hedmarksgruppen. På veien treffer vi skifre, sandsteiner, konglomerater, kalksteiner og tillitter. Mot øst og vest ligger det mye eldre grunnfjellet som består av krystallinske bergarter.  Kartografi: GeoPublishing - geofunn.no

En lang dags ekskursjon fra Lillehammer til Hamar gir innsikt i de fleste av de formasjonene som utgjør den senprekambriske Hedmarksgruppen. På veien treffer vi skifre, sandsteiner, konglomerater, kalksteiner og tillitter. Mot øst og vest ligger det mye eldre grunnfjellet som består av krystallinske bergarter.
Kartografi: GeoPublishing – geofunn.no

 

Det fantes selvsagt ingen nordmenn den gangen. Det fantes nesten ikke liv i det hele tatt. Før Den kambriske eksplosjon (GEO 05/2009; “Verdens viktigste fossillokalitet“) var det kun encellete og noen få flercellete primitive organismer som regjerte Jorden. Derfor er det litt i overkant drøyt å si at vi var en oljenasjon. Nashougs poeng er imidlertid at det sent i urtiden ble dannet og ansamlet olje i bergarter som senere ble en del av det landet vi kjenner i dag.

– Oljen i Nordsjøen hadde sin forløper i olje på Hedemarken, smiler Nashoug, en sann lokalpatriot, som mer enn gjerne benytter anledningen til å markedsføre hjemtraktene sine.

– Hedmarksbassenget er det eldste bassenget her til lands som vi med sikkerhet kan si har inneholdt kildebergarter som har avgitt olje, legger han til.

Den kvartsrike sandsteinen ble avsatt som sanddyner i et grunt hav og har bevart gamle, vertikale  gravespor (Skolithos). Foto: Halfdan Carstens

Den kvartsrike sandsteinen ble avsatt som sanddyner i et grunt hav og har bevart gamle, vertikale gravespor (Skolithos).
Foto: Halfdan Carstens

Oljen er imidlertid borte. Kokt, fordampet og fanget opp i atmosfæren. Den kaledonske fjellkjedefoldningen har fått skylden. Oljen tålte ikke temperaturer på flere hundre grader. Men bergartene er der fortsatt. Både kildebergarter og reservoarbergarter. Samt mange andre typer stein som forteller om kaldt land og varmt hav, samt mye, mye mer, de siste 200 millioner år av urtiden (kryogen og ediacara).

– Det er derfor oljegeologene kommer til distriktet vårt. Her kan de se de tilsvarende bergarter som på kontinentalsokkelen, dannet under lignende geologiske forhold, sier amatørgeologen som vil ha flere geoturister til distriktet sitt.

 

Jordens alder er 4,6 milliarder år. Det meste hører med til urtiden (prekambrium). Bergartene i Hedmarksbassenget ble avsatt i siste del av urtiden. På den tiden var det fortsatt bare encellete og noen få flercellete organismer på Jorda. I Hedmarksbassenget er det funnet sporfossiler.

Jordens alder er 4,6 milliarder år. Det meste hører med til urtiden (prekambrium). Bergartene i Hedmarksbassenget ble avsatt i siste del av urtiden. På den tiden var det fortsatt bare encellete og noen få flercellete organismer på Jorda. I Hedmarksbassenget er det funnet sporfossiler.

En aktiv emeritus

– Senprekambriske lagrekker kan følges gjennom både Norge og Sverige, helt fra Finnmark til Hedmark, og herfra også videre vestover gjennom vestlige Oppland til øvre Hallingdal, forteller Johan Petter Nystuen, professor emeritus ved Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo.

Nystuen har studert de senprekambriske avsetningene i Hedmarksbassenget gjennom en mannsalder. Her følger han i de markante fotsporene til flere ærverdige geologer som har fått sine navn i historiebøkene. Våre tre første professorer i geologi, Jens Esmark (1763-1839), Baltazar Mathias Keilhau (1797-1858) og Theodor Kierulf (1825-1888), drev for eksempel alle med kartlegging i Hedmarksbassenget på 1700- og 1800-tallet. Professor i fysikk, Oskar Emil Schiøtz, kartla også berggrunnen i dette området i mange år på slutten av 1800-tallet.

Nystuen forteller at Schiøtz nedla et betydelig stratigrafisk og strukturgeologisk arbeid i den sørøstlige delen av Sparagmittområdet, og at han utga flere geologiske kart i jobben som sommergeolog for NGU. Det var også Schiøtz som påviste overskyvningen omkring Osensjøen, mens Andreas Elis Törnebohm påviste tilsvarende overskyvninger ved Røa langt nord i Femundsmarka.

“Sparagmittområdet” og “sparagmittbassenget” var de første navnene på Hedmarksbassenget.

– Selv påviste jeg på 1960- og 1970-tallet at disse dekkene tilhørte samme dekkekompleks. Jeg kalte det Osen-Røa dekkekompleks, og navnet har senere blitt den gjengse betegnelsen på det undre kaledonske dekkekomplekset på Østlandet. Betegnelse er fra min side en tributt til begge disse to store kartleggerne i Den kaledonske fjellkjeden. De forsto mye mer enn mange av de geologene som kom senere, sier Nystuen.

Den aktive og spreke pensjonisten kan for øvrig se tilbake på et langt geologliv som inkluderer både akademiske og industrielle meritter. Han har fartstid fra Norges landbrukshøyskole på Ås (nå Universitetet for miljø og biovitenskap, UMB) (1965-87) og Universitetet i Oslo (1995-2010), og kan vise til tolv gode år i Saga Petroleum, der han ble godt kjent med norsk sokkel, samt flere sedimentbassenger så langt borte som USA, Grønland, Svalbard, Spania og Portugal. Kunnskapen, erfaringen og fortellerevnen blir flittig benyttet i hobbyen som guide og ekskursjonsleder til geologiske perler i inn- og utland.

Nystuens arbeider i Hedmarksbassenget har resultert i 10-11 kartblad i skala 1:50.000 og 1:250 000 for NGU. Sammen med tidligere medstudenter som også arbeidet i Hedmarksbassenget på 1960- og tidlig 1970-tallet, spesielt Knut Bjørlykke og Jens-Olaf Englund, har han vært med på å etablere den nåværende stratigrafiske inndelingen av Hedmarksgruppens sedimentære bergarter. Derfor snakker vi ikke lenger om «grå», «rød» og «lys» sparagmitt. Nå er det i stedet Brøttumformasjonen, Rendalsformasjonen, Ringformasjonen og flere andre formasjonsnavn med opphav i lokale stedsnavn.

– De senprekambriske bergartene, som i dag ligger i undre og midtre del av dekkelagpakken i Den kaledonske fjellkjeden i Sør-Norge og tilstøtende deler av Sverige, stammer fra flere sedimentære riftbassenger som lå langs Baltikas nordvestlige randsone mot slutten av urtiden. Hedmarksbassenget er det største av disse. Det er også det som er best kartlagt og mest undersøkt.

– Vi har kartlagt flere tusen meter tykke lagpakker som består av konglomerater, sandsteiner, skifre og karbonater, men også tillitt, forsteinete morener fra varangeristiden i kryogen, forteller den dedikerte forskeren og geologen.

I tillegg strømmet glohet smeltemasse opp fra mantelen og inn i tynne sprekker, og derfor finner geologene diabasganger, slik som Ottfjällsdiabasen i Tåssåsfjällbassenget i Sverige, der gangene danner rene svermer. I Hedmarksbassenget strømmet det lokalt ut basaltlava som er bevart i den sentrale delen av Østerdalen.

Sandsteinene er karakterisert av at de er harde og næringsfattige.

– Derfor gir de et skrint jordsmonn, og skogkledde åser og grå fjell er det vanligste landskapstrekket, fremholder Nystuen.

Oppvokst på Rena, og med hovedfagsoppgave i Engerdalen, vet han også at de eldste gårds- og seterbrukene som oftest er ryddet på morenejord som stammer fra skifre og kalksteiner, ikke sandsteiner.

Med bred bakgrunn fra både akademia og oljeindustrien har Johan Petter Nystuen god forståelse for hva slags kunnskap oljegeologene bør suge til seg i Hedmarksbassenget. Her poserer han foran ordoviciske bergarter rett utenfor kontoret på Blindern. Foto: Halfdan Carstens

Med bred bakgrunn fra både akademia og oljeindustrien har Johan Petter Nystuen god forståelse for hva slags kunnskap oljegeologene bør suge til seg i Hedmarksbassenget. Her poserer han foran ordoviciske bergarter rett utenfor kontoret på Blindern.
Foto: Halfdan Carstens

Innvandret til Hedmark

Som navnet tilsier ligger Hedmarksbassenget i Hedmark fylke. Den vestligste delen av bassenget ligger imidlertid i Oppland. Men bassenget kommer annetsteds fra.

– Hele bassenget, med bergarter og olje, ble under Den kaledonske fjellkjedefoldningen skjøvet minst 130 kilometer mot sørøst, kanskje så mye som 3-400 kilometer. Lagrekken ble altså dyttet langt inn over Fastlands-Norge, til og med inn i Sverige.

Store deler av den gamle lagpakken som hadde blitt avsatt lengst vest på kontinentalsokkelen av det prekambriske kontinentet, Baltika, ble altså revet løs og skjøvet i flere km tykke flak (skyvedekker). Biter av grunnfjellet ble også revet løs og fraktet mot sørøst.

– Oppe på «ryggen» av disse dekkene lå skifre, kalksteiner og sandsteiner fra kambro-silur, utdyper Nystuen.

At tykke dekker med bergarter hadde blitt skjøvet over lange avstander ble forstått allerede sent på 1800-tallet. Hypotesen om at bergarter kan skyves i store flak over eldre bergarter var allerede lansert andre steder i verden, men den svenske geologen Törnebohm var altså den første som forstod at det også hadde skjedd i Den kaledonske fjellkjeden.

– Ideen om overskyvning er altså godt over 100 år gammel, og det samme er debatten om hvor langt bergartene har blitt skjøvet, forteller Nystuen.

Baltika i sen urtid. Langs den nordvestlige randen lå flere riftbassenger. De ble senere skjøvet inn over fastlandet, og restene etter dem kan følges fra det indre Østlandet, gjennom deler av Norge og Sverige, til Finnmark. Sandsteiner er mest vanlig, men andre bergarter, som samlet sett reflekterer store klimavariasjoner sent i urtiden, finnes også.  Kilde: Landet blir til, NGF 2006

Baltika i sen urtid. Langs den nordvestlige randen lå flere riftbassenger. De ble senere skjøvet inn over fastlandet, og restene etter dem kan følges fra det indre Østlandet, gjennom deler av Norge og Sverige, til Finnmark. Sandsteiner er mest vanlig, men andre bergarter, som samlet sett reflekterer store klimavariasjoner sent i urtiden, finnes også.
Kilde: Landet blir til, NGF 2006

Svært godt bevart

Nashoug og Nystuen klarer lett å overbevise oss om at de senprekambriske bergartene i Hedmark og Oppland er vel verdt en geologisk ekskursjon. Det samme har mange andre også blitt overbevist om, og begge entusiastene blir derfor flittig brukt til å lære opp både profesjonelle geologer og andre som trenger litt geologisk forståelse i jobben (for eksempel bore- og reservoaringeniører). Årsaken er at den lokale geologien er relevant i forhold til å forstå utviklingen på norsk sokkel.

– Det er da ikke nødvendig å reise til Spania og Utah når man kan se like fin geologi på Hedemarken, smiler Nashoug.

Geolog Morten Bergan i RWE Dea er hjertens enig. Sist høst tok han med seg alle som jobber på Zidane-lisensen (GEO 03/2011; “Full gass med Zidane“) opp til nordlige Mjøsa og Gudbrandsdalen. Hensikten var å bli bedre kjent med gassfeltets reservoarbergarter.

– Hedmarksbassenget er en godt bevart hemmelighet. Her finner vi fantastisk flotte analogier til mange av de formasjonene vi jobber med på norsk sokkel, utbasunerer geologen begeistret.

– Tatt i betraktning av at bassenget ligger rett utenfor stuedøra, bare et par timers kjøring fra Oslo eller Gardermoen, er det forbausende lite brukt, konstaterer han.

Euforien skyldes flere ekskursjoner med Nystuen som talefør guide. Nystuen kjenner hver eneste blotning som sin egen bukselomme, og han er i følge Bergan i stand til å formidle kunnskap om bassengutviklingen slik at historien engasjerer og interesserer.

– Helt rått, proklamerer Bergan, uten reservasjoner.

Så hva har den begeistrede geologen fått se? Jo, hele bassengutviklingen med omfattende oppsprekking (rifting), reservoarbergarter (både kalkstein og sandstein), kildebergarter og strukturering. Samt to formasjoner (Brøttumformasjonen og Ringformasjonen) som ligner svært på de to reservoarhorisontene (hhv. dyphavsturbiditter i Langeformasjonen (kritt alder) og grunnmarine sandsteiner i Garnformasjonen (jura alder) i) i gassfeltet Zidane utenfor Midt-Norge.

– Mange tror at disse bergartene ikke er relevante fordi de er gamle, men det er helt galt. Bergartene er, til tross for sin høye alder, svært godt bevart. Her er masse sedimentære strukturer å se, naturkreftene virket jo likedan i sen-prekambrisk tid. Men det er mindre bioturbasjon, da det var skralt med dyreliv i sedimentene. Sandsteinsgeometrien blir som i dagens oljefelt, dog mer overdekket enn i Utahs halvørkener.

Den erfarne geologen beklager at det er lite kunnskap om Hedmarksbassenget blant norske geologer.

– Mange vet ikke engang at bassenget eksisterer, mens andre tror det består av gneiser og granitter fordi det er så gammelt. I realiteten kan imidlertid lagrekken lengst sør i Gudbrandsdalen, på øst- og vestsida av nordlige Mjøsa, gi oss bedre forståelse av norsk sokkel, konkluderer Morten Bergan.

Da gjenstår det bare å legge inn et godt ord for Hedemarkens mest interessante spisested: Mammuthus, med både god mat og ditto utsikt til kambrosiluren på Hedemarken, og hvor Nashoug altså er initiativtaker, eier, driver og guide. Omvisning i utstillingen er obligatorisk før man får benke seg og nyte – enda flere – lokale godbiter. Nå fra kjøkkenet.

Baltika i sen urtid. Langs den nordvestlige randen lå flere riftbassenger. De ble senere skjøvet inn over fastlandet, og restene etter dem kan følges fra det indre Østlandet, gjennom deler av Norge og Sverige, til Finnmark. Sandsteiner er mest vanlig, men andre bergarter, som samlet sett reflekterer store klimavariasjoner sent i urtiden, finnes også.  Kilde: Landet blir til, NGF 2006

Baltika i sen urtid. Langs den nordvestlige randen lå flere riftbassenger. De ble senere skjøvet inn over fastlandet, og restene etter dem kan følges fra det indre Østlandet, gjennom deler av Norge og Sverige, til Finnmark. Sandsteiner er mest vanlig, men andre bergarter, som samlet sett reflekterer store klimavariasjoner sent i urtiden, finnes også.
Kilde: Landet blir til, NGF 2006

En gammel historie

– For snart 200 år siden, i 1827, foretok geologen Jens Esmark en reise fra Kristiania til Trondheim, og inntrykkene ble foreviget i en reiseskildring, forteller Nystuen.

– I Nord-Østerdal plukket han opp noen steiner som han raskt konstaterte var bruddstykker av en bergart som bestod av kun kvarts og feltspat. Han mente at denne sandsteinstypen var såpass spesiell at den fortjente et eget navn, og med sine kunnskaper i gresk og latin døpte han den til «sparagmitt», hvor «sparagma» er gresk og betyr «bruddstykker».

I dag, som vi er i stand til å datere bergarters alder, en teknologi Esmark ikke kunne benytte seg av, vet vi at kvarts- og feltspatkornene stammer fra opptil 1650 millioner år gamle granitter.

– Esmark var i områdene rundt Tronfjellet, og dette var andre gangen han besøkte området, første gang var i 1800. Det var her han fant en rød til gulgrå, skifrig sandstein, gjerne med blodrød feltspat, forteller professor Geir Hestmark ved Universitetet i Oslo, som for tiden holder på å avslutte en biografi om Jens Esmark.

Konsekvensen av navnsettingen var at alle sandsteiner dominert av kvarts og feltspat ble kalt sparagmitt. Dette er selvsagt også historien bak navnet Sparagmittbassenget. Det ble for inntil ganske nylig brukt på den senprekambriske lagrekken som ble avsatt i det vi nå kaller Hedmarksbassenget, Valdresbassenget og Engerdalsbassenget. I de to sistnevnte bassengene finner vi henholdsvis Valdresgruppen og Engerdalsgruppen, lagrekker som ble avsatt samtidig med innfyllingen av Hedmarksbassenget.

Baltika i sen urtid. Langs den nordvestlige randen lå flere riftbassenger. De ble senere skjøvet inn over fastlandet, og restene etter dem kan følges fra det indre Østlandet, gjennom deler av Norge og Sverige, til Finnmark. Sandsteiner er mest vanlig, men andre bergarter, som samlet sett reflekterer store klimavariasjoner sent i urtiden, finnes også.  Kilde: Landet blir til, NGF 2006

Baltika i sen urtid. Langs den nordvestlige randen lå flere riftbassenger. De ble senere skjøvet inn over fastlandet, og restene etter dem kan følges fra det indre Østlandet, gjennom deler av Norge og Sverige, til Finnmark. Sandsteiner er mest vanlig, men andre bergarter, som samlet sett reflekterer store klimavariasjoner sent i urtiden, finnes også.
Kilde: Landet blir til, NGF 2006

Undervurdert ekskursjonsmål

Landet vårt er ikke oversvømt av flotte blotninger av sedimentære bergarter. Derfor reiser petroleumsgeologene helst utenlands, og et sted hvor sola skinner, for å bli bedre kjent med stein som ligner på dem de kjenner fra sokkelen.

Ikke noe galt i det, men rett utenfor stuedøra finner vi altså et sedimentært basseng fra urtiden – Hedmarksbassenget – og faglig sett kan det konkurrere med mer eksotiske reisemål, skal vi tro ekspertene. For det er nå engang slik at det er de samme geologiske prosessene som var virksomme for flere hundre millioner år siden, som nå, og derfor burde ikke alderen hefte.

Noen få har tatt poenget, men det er plass til mange flere i veiskjæringene oppover Gudbrandsdalen.

 

*Artikkelen er fra GEO 02/2013. Utleggelsen av artikkelen er støttet av oljedirektoratet.

Det viktigste fra de siste dagene

Rekordhøye jernmalmpriser

Nåleputene over strandflaten

Leirskred tok 9 liv


geo365 Nyhetsbrev

* = required field

0 Comments