Lørdag 25.5.2019 - Uke 21
logo   128 000 besøkende i 2018

Samarbeidspartnere

Store mektigheter med devonske sandsteiner er bevart langs den arktiske kontinentalmarginen på Svalbard. Forklaringen er storskala ekstensjon knyttet til kollapsen av Den kaledonske fjellkjeden.


530x362 keiserhjelmen stich m linjer(KLIKK FOR STØRRE BILDE) Oversiktsbilde tatt fra nordsiden av Liefdefjorden. Keiserhjelmforkastningen, som omtalt i denne artikkelen, er markert med hvit linje. Over forkastningen finner vi devonske sedimenter, under ligger et metamorft kjernekompleks med gneiser og granittintrusjoner av prekambrisk og kaledonsk alder. Langs forkastningen ligger en flere hundre meter tykk sone med mylonitter (folierte bergarter) og karbonatbreksjer som dokumenterer en nordlig transportretning (mot fotografen, se pilen). Foto: Per Terje Osmundsen

220 SvalbardkartLangt nord på Spitsbergen, der Polhavet møter Nordøst-Atlanteren, viser Svalbard fram både de dypeste delene av den sedimentære lagrekken (devon) og deler av de underliggende metamorfe bergartene (kambro-silur og prekambrium). Devonbassenget, som består av kontinentale sandsteiner og konglomerater, har imponerende dimensjoner med en lagrekke som er flere tusen meter mektig.

Devonske, sedimentære bergarter er blottet på Nord-Spitsbergen. Kartografi: Arne Solli/NGU

Med logistisk og økonomisk støtte fra UNIS og Norsk Polarinstitutt har vi gjennomført to perioder med feltarbeid i dette området. Målet har vært å teste om den arktiske marginen var gjennom en tidlig fase med storskala skorpestrekning, slik tilfellet var i Skandinavia og på Øst-Grønland.

Devonsk kollaps - fine blotninger

Da Den kaledonske fjellkjeden kollapset i devon, fant det sted en storstilt strekning og tynning av den kontinentale skorpen i det nordatlantiske området. Skorpestrekningen ble ledsaget av lavvinklede normalforkastninger med bevegelse på flere titalls kilometer. Resultatet var at det ble dannet grovklastiske, kontinentale ekstensjonsbassenger.

Dette kjenner vi godt til fra detaljert kartlegging av devonbassengene på Vestlandet, i Midt-Norge og på Øst-Grønland. Vårt spørsmål var om det har funnet sted tilsvarende prosesser på Svalbard.

De største områdene med kaledonske og devonske bergarter er blottlagt på Nord-Spitsbergen, og vi har kartlagt tykke lag med devonske, sedimentære bergarter. Det meste er kontinentale sandsteiner avsatt på brede elvesletter. I og rundt den spektakulære Liefdefjorden (79o 35´), finner vi sedimentære bergarter som er usedvanlig grove og umodne (se bilde under), noe som tyder på kort transport og høyt relieff.

530x397 boulder cgls liefdeDevonske kampesteinsbreksjer og konglomerater i Liefdefjorden (Siktefjellformasjonen). Avsetningen av disse sedimentene var trolig kontrollert av Keiserhjelmforkastningen. Foto: Per Terje Osmundsen

Sidestillingen av devonske sedimenter med gneiser og andre metamorfe bergarter over en tektonisk kontakt oser av storskala ekstensjonstektonikk, og feltarbeidet har dokumentert en devonsk normalforkastning av svære dimensjoner og et underliggende metamorft kjernekompleks. Det siste er intrudert av devonske granitter.

Kjernekomplekset har geometri som en antiform der metamorfe bergarter er blottlagt. Langs flankene, og som utliggere på toppen av kjernekomplekset, ligger de devonske sandsteinene. Sterkt nedknuste karbonatbreksjer, som kan følges over flere kilometer, markerer forkastningen som skiller devonske sedimenter fra metamorfe bergarter.

Fra fjellkjede til riftmargin

Hva er så implikasjonene av de nye observasjonene fra Nord-Spitsbergen?

For det første har vi fått ny kunnskap om en tektonisk fase som skapte store sedimentmektigheter langs det som seinere skulle bli Polhavet. Oppdagelsen av en storskala ekstensjonsstruktur under de devonske bassengene på Spitsbergen bekrefter også hypotesen vår, og den setter Svalbard inn i et regime som også inkluderer Vest-Norge og Øst-Grønland.

Tynningen av en kontinental skorpe som i utgangspunktet var svært tykk etter den kaledonske fjellkjededannelsen, brøytet vei for senere riftfaser i områdene som skulle bli til polhavet og Nordøst-Atlanteren.

Forkortningen av de devonske sedimentene i øst-vest retning, kjent som den `svalbardiske foldefasen´, har tidligere blitt sammenliknet med foldingen av de devonske bassengene i Vest-Norge. Flere andre områder som har gjennomgått storskala strekning etter fjellkjededannelse er deformert av slike folder.

For det andre setter observasjonene store, nord-sørgående forkastninger på Svalbard i et nytt perspektiv. Forkastningene følger flankene på de store devonske foldene, men var aktive i flere tidsrom.

I karbon ble slike forkastninger reaktivert under dannelsen av det karbonske Billefjordbassenget lengre sør. At forkastningene var aktive lenge er det liten tvil om etter som den kvartære Sverrefjellvulkanen ligger i forlengelsen av en slik nord-sørgående forkastning. Sverrefjellvulkanen var en basaltisk vulkan der lavaene ble spekket med mantelfragmenter. Langs flanken til den devonske antiformen har vi altså en kanal rett ned i mantelen.

530x397 Alvar in nunatak gloomDe gulbrune karbonatbreksjene på nunataken Flogknausen markerer kontakten mellom devonske sedimentære og eldre metamorfe bergarter. Foto: Per Terje Osmundsen

Polarinstituttet har pekt på at resente jordskjelv kan representere fortsatt aktivitet langs `gamle´ forkastninger på Svalbard. Den devonske deformasjonen satte altså opp et strukturelt rammeverk som ble viktig i flere sammenhenger seinere.

Fortsetter ut i havet

Uavhengig av våre observasjoner har geofysikere, basert på seismiske data, kartlagt en svær, antatt devonsk normalforkastning under havbunnen nord for Svalbard.

Vi tror det er Keiserhjelmforkastningen eller en lignende struktur som har blitt registrert i de seismiske refraksjonsdataene. I så fall har vi etablert en link mellom geologien på Nord-Spitsbergen og et av verdens minst kjente havområder.

530x310 Morning LiefdeMorgen i Liefdefjorden. Tåken er i ferd med å lette. Geologen står på mylonitter og breksjerte karbonater og stirrer inn i det metamorfe kjernekomplekset. Yngre bevegelser, knyttet til utviklingen av Nordøst-Atlanteren og Polhavet, har vært med på å heve området og sammen med breene gitt opphav til et spektakulært, alpint landskap. Foto: Per Terje Osmundsen


Denne saken ble først publisert i GEO 06/13

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

phd101211s


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: