Lørdag 16.12.2017 - Uke 50

logo

Samarbeidspartnere

Nesten 100 år har gått. Men observasjoner og konklusjoner gjort av en av datidens fremste geologer fra området rundt Knaben er fremdeles gyldige. Og de er ikke glemt.


TEKST: Trond Slagstad, Stine Bang, Nolwenn Coint, Trond Harstad, Iain Henderson, Charles Jourdan, Mogens Marker, Axel Müller, Nick Roberts, Torkil Røhr, Henrik Schiellerup, Andreas Sigersvold og Martin Stormoen


530x646 fig1Forenklet kart over berggrunnen i sørvest-Norge, med kjente molybdenforekomster. Kartografi: Trond Slagstad

«De gamle er eldst», er et gammelt ordtak. Nylig fikk vi erfare at det også gjelder berggrunnsgeologer.

Vi – en gruppe forskere ved Norges geologiske undersøkelse – har kartlagt berggrunnen i områdene rundt Knaben i Kvinesdal de siste to-tre årene. Hensikten med prosjektet har vært å øke kunnskapen om geologien i Kvinesdal generelt, og å sette molybdenmineraliseringene på Knaben inn i en geologisk sammenheng spesielt.

Gjennom siste halvdel av forrige århundre og fram til i dag har steinen på Knaben blitt beskrevet som høymetamorfe gneiser, og det har blitt konkludert med at forekomstene ble dannet under den svekonorvegiske fjellkjededannelsen for ca. én milliard år siden.

Vi følte derfor at vi drev med skikkelig nybrottsarbeid når vi etter hvert kunne konkludere med at "gneisene" på Knaben i all hovedsak består av umetamorf og lite deformert granitt (se også GEO 2012/6; «Fargelegger landet på nytt»), og at molybdenmineraliseringene er direkte knyttet til disse granittene.

Imponerende arbeid

På Knaben ligger Europas eneste molybdengruve som er i drift i dag. Et enmannsforetak vel og merke, men dog.

Da vi kom til Knaben sommeren 2014 presenterte bergingeniør Andreas Sigersvold, daglig leder i Knaben gruver, et brev som var forfattet av Waldemar Chr. Brøgger (1851-1940), datert 11. juli 1918, og som var adressert til professor Jakob Schetelig i Bergen.

Den 25. juni 1918 hadde Brøgger fått en forespørsel om å vurdere forekomsten på Knaben, hvorpå han drev kartlegging i området den 5. og 6. juli 1918.

Hans beskrivelser av geologien og mineraliseringene på Knaben er bortimot identiske med våre egne, og det etter bare to dagers arbeid. Vi var altså rundt regnet hundre år for sent ute med vårt "pionerarbeid".

Det virker sannsynlig at Brøgger hadde andre kilder enn sine egne observasjoner, selv om det ikke blir opplyst om dette i brevet. Brøggers arbeid framstår likevel for oss som veldig imponerende, og under presenterer vi utdrag fra Brøggers brev, kombinert med felt- og tynnslipbilder og andre data vi har samlet i løpet av prosjektet.

Waldemar Chr. Brøgger


Waldemar Christofer Brøgger, født i Oslo, norsk geolog og forskningsadministrator, kanskje den mest internasjonalt kjente geovitenskapsmann i Norden fra 1890-årene frem til første verdenskrig. Studerte zoologi, senere paleontologi og geologi ved Universitetet i Oslo, 1878 universitetsstipendiat i Oslo.

 

Brøgger ble først ansatt som professor i mineralogi ved Stockholms Högskola (1881) og senere kalt til Universitetet i Oslo, der han ble professor 1890 og dets første rektor (1907–11). Æresdoktor ved 6 utenlandske universiteter.


Kilde: snl.no

Granitt – ikke gneis

530x244 fig2(a) Udeformert porpfyrisk granitt med prismatiske fenokrystaller av kalifeltspat. Fenokrystallene kan bli opptil 5-6 cm lange, men 2-3 cm er mest vanlig. Mengden fenokrystaller varierer fra få eller ingen til å utgjøre en stor andel av bergarten. Bildet er tatt ved Åseral, øst for Knaben. Foto: Trond Slagstad. (b) Magmatisk lagdeling bestående av lag med noe ulik sammensetning definert med diffuse kontakter og tildels kuttet av granitten selv (se like under og til venstre for hammeren). Bildet er tatt ved Sirdalsvatnet, vest for Åseral. Foto: Nolwenn Coint

Brøgger skriver innledningsvis at "Den herskende bergart i hele Kvinnesdal [sic.] med omgivelser er en ganske karakteristisk antakelig senarkæisk granitt."

Vi vet nå at denne bergarten er en del av det såkalte Sirdalbeltet som ble dannet for mellom 1060 og 1020 millioner år siden. Vi har tidligere påpekt at dette dominerer geologien i store deler av Rogaland og Vest-Agder, slik det fremgår av det regionalgeologiske kartet, se også GEO 2012/6).

Hovedbergarten i Sirdalbeltet, og også i området rundt Knaben, er en porfyrisk granitt (porfyrgranitt) med fenokrystaller av alkalifeltspat som varierer i størrelse fra ca. én cm til over fem cm (figur 2a over), og hvor vi mange steder finner eksempler på magmastrømning (figur 2b).

Brøgger visste altså allerede i 1918 at berggrunnen i store deler av Kvinesdal bestod av granitter, ikke gneiser, slik det framgår av mer moderne kart.

530x793 fig3Geologisk kart over Knabenområdet. Kartografi: Martin Stormoen

Knaben 2

Mineraliseringen ved Knaben finnes i tre hovedområder (se detaljkartet over Knaben): Knaben 1 og 2, samt Kvina. Knaben 2 er den største.

Knaben 2 beskrives av Brøgger som "at der i den ordinære hovedgranitt over et længre strøk opptræder en zone av molybdenførende granit. [...] I den molybdænførende granit opptræder molybdænglans paa 3 forskjellige maater: 1) For det første som bestanddel av selve bergarten, i regelen som bittesmaa skjel (under lupen smaa vakre sekssidige tavler) siddende i kvartsen eller i smaa aggregater sammen med de mørke mineraler."

530x400 fig 4(a) Mikroskopibilde i reflektert lys av grå molybdenførende granitt ved Knaben II. Grunnmassen består av kvarts og feltspat, med spredte, små korn av molybdenglans (mo), svovelkis (pyr), kobberkis (cpyr) og magnetkis (pyrrh). Foto: Nolwenn Coint. (b) "Patchy" molybdenglans, og (c) og (d) molybdenglans langs sprekker i grå granitt ved Knaben II. Foto: Trond Slagstad

Denne typen mineralisering er vist i tynnslipbildet i figur 4a (over), og utgjør hoveddelen av molybdenglansen ved Knaben selv om den ikke alltid er så lett å få øye på i felt på grunn av den fine kornstørrelsen.

"2) Men dessuten optræder molybdænglansen videre i smaa eller litt større plateformige aggregater ("Patches") av større eller mindre tavler. [...] De ligger vistnok spredt gjennem hele bergarten, men dog altid overveiende anordnede med sin flate parallel bergartens skifrighetsplan eller stripningsplan, og saaledes at partier med talrike plater veksler med partier, hvor disse er tilstede i mindre mængder. [...] 3) Endelig optræder molybdænglans i bergarten ogsaa som avsætning paa små sprækker og på aarer og smaagange av graa til graasort kvarts."

Figur 4b, c og d (over) viser noen slike aggregater og sprekker, som uten tvil er den mest synlige delen av forekomsten ved Knaben 2. Bergartens "skifrighetsplan eller stripningsplan" refererer til en generell østlig fallende foliasjon som antakelig skyldes både magmastrømning og tektonisk deformasjon. Figur 2b viser en slik foliasjon som vi tolker til å representere magmastrømning.

"Hele denne MoS2-førende zone ved Knaben II er efter min mening at oppfatte som en mægtig slire av den ordinære granit som har holdt sig noget længer flytende og derfor er anriket ved pneumatolytisk tilført molybdænsulfid, dels allerede paa et saa tidlig stadium, at dette kunde utkrystallisere som bergartsbestanddel indimellom biotitbladene og før avslutning av kvartsens utkrystallisation..."

Brøgger mener altså at den mineraliserte grå granitten ved Knaben 2 er genetisk tilknyttet den omkringliggende granitten. Dette understøttes tildels av nye aldersbestemmelser som gir en alder på ca. 1030 millioner år for begge granittene, men forskjeller i sammensetning mellom de to granittypene kan tyde på at de ikke er genetisk knyttet til hverandre (komagmatiske), selv om det har samme alder. Dette er vi i ferd med å undersøke nærmere. At mineraliseringen er dannet i forbindelse med krystallisasjon av den grå granitten er det uansett ingen tvil om.

Knaben 1 og Kvina

530x177 fig 5Xenolitter av tiger-stripe gneis, med en alder på ca. 1250 millioner år, i porfyrgranitt med en alder på ca. 1030 millioner år. Feltrelasjonene viser at gneisen ble deformert før intrusjon av porfyrgranitten, men ikke nødvendigvis så veldig lenge før. (a) Fra inne i gruva ved Knaben II. Foto: Stine Bang. (b) Fra Roma gruve. Foto: Trond Slagstad

Mineraliseringene ved Knaben 1 og Kvina er knyttet til pegmatitter, og derfor av en ganske annen karakter enn ved Knaben 2.

Vi begynner med Brøggers beskrivelse av bergartene på disse stedene. "Profilet ved dagaapningen viser ved begge disse gruber rester av et ældre dække av krystallinske skifere, dels skifrig grovere øiegranit, dels mørk amfibolitskifer [...]. Dette dække av ældre fjeld finnes [...] utbredt over store dele av grubenes omgivelser [...]. [...] og det dækkende tak av dem er mangesteds brudt op i større eller mindre flak av skifrige bergarter, svømmende ovenpaa den yngre gjennembrytene granit, der som ovenfor nævnt er hovedbergarten i Kvinnesdal ...".

Brøgger beskriver her inneslutninger, xenolitter, av eldre bergarter i de porfyriske granittene. En av de mest karakteristiske inneslutningene er en grovkornet granittisk gneis med en bølgende, øyelignende tekstur. Dette er Brøggers øiegneis. Vi har brukt feltbetegnelsen tiger-stripe gneis for denne bergarten, og figur 5a og b viser den tigerliknende teksturen samt den kuttende porfyrgranitten.

Dateringer av to slike inneslutninger, eller xenolitter av tiger-stripe gneis i Knabensonen, gir aldre på ca. 1250 millioner år, altså mer enn 200 millioner år eldre enn porfyrgranitten. Liknende bergarter øst for Sirdalbeltet gir samme gamle alder, og det virker sannsynlig at disse relativt små inneslutningene er rester av den eldre skorpen (eller "ældre dække" i følge Brøgger) som Sirdalbeltet trengte inn i.

530x397 fig 6Sonert pegmatitt fra Roma gruve, med molybdenittmineralisering langs randsonen. Soneringen er dels ødelagt av høytemperaturdeformasjon, antakelig omtrent samtidig med intrusjon av pegmatitten. Bildet kompliseres også av små, ikke-mineraliserte pegmatittganger som har intrudert langs begge randsonene. Dette viser noe av kompleksiteten til mineraliseringen ved Knaben. Foto: Axel Müller

Hvor porfyrgranittene intruderer disse eldre bergartene ved Knaben 1 og Kvina beskriver Brøgger "...eftereruptioner av større og mindre overmaade kvartsrike pegmatitgange og som sedvanlig avslutning rene kvartsgange av litt forskjellig alder gjennemsættende og navnlig injicerede i dækkebergarten. De større pegmatittgange viser saavel ved Kvina som ved Knaben 1 en øvre og undre randzone av feldspat eller feldspatisk bergart omgivende av ganske overveiende, mægtig masse av mest hvit kvarts i midten. Denn hvite kvarts er selv tildels ganske fattig paa MoS2 undtagen i sine randpartier, hvor molybdænglans ofte findes samlet i talrike og store roser og plater av ofte ganske betydelig størrelse."

En del av en slik kvartsrik pegmatittgang med anrikning av molybdenglans langs randsonen er vist i figur 6. Temperaturestimat på kvartsen i disse pegmatittgangene tyder på at de er knyttet til den granittiske magmatismen.

Savner Brøgger

Selv om det fortsatt gjenstår mye arbeid før vi forstår mineraliseringen ved Knaben fullt ut, kan vi i likhet med Brøgger konkludere med at forekomsten er magmatisk og dannet i tilknytning til en eller flere enkeltintrusjoner i Sirdalbeltet. Den er ikke et resultat av metamorfose og omvandling.

Men det gjenstår fortsatt en rekke uløste problemer. Hvorfor ligger for eksempel forekomstene ved og rundt Knaben i nord-sørgående soner som følger trenden av de ulike granittintrusjonene, og hvorfor finnes det ingen (kjente) forekomster i den nordlige halvdelen av beltet?

Den som bare hadde hatt en Waldemar Chr. Brøgger å spørre til råds.

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

50


Redaktør: Denne e-postadressen er beskyttet mot programmer som samler e-postadresser. Du må aktivere javaskript for å kunne se den.å

Om: Info om Geoforskning.no

Annonsere: Informasjon og priser

Kontakt: Kontaktinformasjon Tips oss

Webløsning ©2013-15 av Web Norge. Skjerm: