Onsdag 22.5.2019 - Uke 21
logo   128 000 besøkende i 2018

Samarbeidspartnere

530x116 sandSeismisk linjesnitt over det ekstrusive sandlegemet. Sand er vist med gul farge. Linjen går gjennom tre brønner, og de viser sandmektighetene er 24, 57 og 82 meter. Illustrasjon: Statoil

- Vi tror sandavsetningene strømmet ut på havbunnen med stor fart i løpet av noen ganske få år, for mindre enn 2,6 millioner år siden, forteller Helge Løseth, geolog ved Statoils forskningssenter i Trondheim.

- Egentlig snakker vi om en gigantisk sandvulkan. Volumene med løs sand er så store at de ville danne et 22 meter tykt lag hvis vi la dem over hele Oslo (454 km2), legger forskeren til, og refererer til en artikkel som nylig ble publisert i det bredt siterte vitenskapelige tidsskriftet Geology.

Sanden identifiseres på borehullsloggene, og med 3D seismikk har det vært mulig å kartlegge utbredelsen og tykkelsen. Sandlegemet dekker et areal på minst 260 km2 og er 125 meter tykt på det meste.

Kort fortalt

Under siste istid ble det avsatt store mengder leire og sand i Nordsjøen på kort tid. Dermed ble de underliggende lagene presset sammen, hvorpå porevannet ble presset oppover.

Omtrent 500 meter under datidens havbunn lå det imidlertid et tett lag med leirstein som vannet i de underliggende sandsteinene ikke slapp gjennom. Konsekvensen var at vanntrykket i sandsteinene økte, og leirsteinen revnet. Vann strømmet gjennom de mange sprekkene og dro samtidig med seg sanden som på grunn av det høye trykket var blitt nærmest flytende.

Noe av sanden ble avsatt i sprekker under havbunnen, mens noe fortsatte helt opp til havbunnen hvor den ble kastet ut som om det var en vulkan.

Sanden identifiseres på borehullsloggene, og med 3D seismikk har det vært mulig å kartlegge utbredelsen og tykkelsen. Sandlegemet dekker et areal på minst 260 km2 og er 125 meter tykt på det meste.

- Det er godt kjent at vulkaner og geysirer spruter lava og vann fra sprekker og hull i jordskorpen. Mindre kjent er det at sand, leire, salt olje og gass også kan strømme ut på havbunnen eller overflaten, helt av seg selv, forklarer Løseth, og referer til noen av geologenes mange «hemmeligheter».

Nå har forskerne i Statoil funnet en ekstrusiv sandavsetning som overgår alt som tidligere er beskrevet.

Manhattan forsvinner

“It would bury Manhattan, New York (60 km2), under 160 m of sand, or the whole of London, UK (1579 km2), under 6 m of sand.” Helge Løseth, Nuno Rodrigues, and Peter R. Cobbold: World's largest extrusive body of sand? Geology, May 2012, v. 40, p. 467-470, doi:10.1130/G33117.1

Slik kunne Manhattan sett ut under 160 meter sand

Som en stor vulkan

Løseth og kollegaene har altså regnet på volumet av sandkroppen. Hele 10 km3 med sand er det snakk om. Sannsynligvis enda mer, for dataene de har brukt i tolkningen dekker ikke sanddungen fullt ut.

- Dette er så mye sand at vi faktisk snakker om verdens største ekstrusive sandavsetning. Ingen andre steder i verden er det påvist så store mengder med sand som har flytt fra undergrunnen og ut på havbunnen eller overflaten, påpeker Løseth.
 
Det nærmeste vi kommer er sand som fløt ut på overflaten etter et jordskjelv i New Madrid (USA) i 1812. Men her var det likevel bare snakk om ubetydelige mengder (under 0,01 km3).

Et annet eksempel på ekstrusive avsetninger er slamvulkanen Lusi i Indonesia. Etter et kraftig jordskjelv på Java i Indonesia begynte det å flyte varmt vann og leire fra sprekker i overflaten ikke langt unna. Opp til 120.000 m3 per døgn ble målt, og fortsatt flyter det ut store mengder med slam.

Løseth trekker gjerne frem et eksempel på ekstrusive utbrudd fra Bibelen.

- Gasslekkasjer er slett ikke uvanlig i Israel, og fra den usynlige, selvantennende gassen kan det helt plutselig oppstå et flammeinferno. Det kan være at vi her har forklaringen på «den brennende busken» og ødeleggelsene av «Sodoma og Gomorra».

Vi kan også sammenligne med hvor mye magma en tradisjonell vulkan spyr ut gjennom et utbrudd.

- Santorini i Egerhavet, som eksploderte med voldsom kraft for 3500 år siden og ødela den minoiske kulturen, kastet ut minst 10 km3, forteller Bjørn Tore Larsen. Han har jobbet med vulkanismen i Oslofeltet gjennom en mannsalder og har satt seg inn i andre sammenlignbare vulkanutbrudd.

- Men også i historisk tid har vi hatt vulkanutbrudd i denne størrelsesorden. Vi kan nevne Katla (934), og Laki (1783) på Island, samt Krakatoa i Indonesia (1883) og Mt. Pinatubo på Filippinene (1991), opplyser Larsen.

Vi vet mye om hvor lang tid de historiske vulkanutbruddene varte. Like lett er det ikke å finne ut hvor lenge sandutbruddet i Nordsjøen foregikk. Det enkleste er å sammenligne med tilsvarende utbrudd, og enkle beregninger viser at Lusi-vulkanen i Indonesia vil måtte fortsette å spy ut slam i flere hundre år for å komme opp i et tilsvarende volum. Sett i et geologisk perspektiv er dette likevel kort tid.

Alderen på sandutbruddet vet forskerne heller ikke helt presist. Men de er helt sikker på at det skjedde en gang i kvartær tid, etter at istiden satte inn for 2,6 millioner år siden, men heller ikke senere enn for 400.000 år siden. Det er gjennom tolkningen av de seismiske dataene de har sluttet seg til dette.

530x738 kartMed bruk av seismiske data har den ekstrusive sandavsetingen blitt kartlagt. Her ser vi et kart over tykkelsen, der fargeskalaen går fra rød (tykkest) gjennom regnbuens farger til blå (tynnest). Den hvite sirkelen oppe til høyre markerer “flasketuten” der sanden ble tømt ut på havbunnen. Illustrasjon: Statoil

Sekundære sedimentasjonsmiljøer

Klassisk sedimentologi forteller ikke om denne typen avsetninger. Intrusive (injektitter) og ekstrusive sandavsetninger («ejakulitter») er ganske nye begreper.

Sedimentologene skiller i all hovedsak mellom dypmarine (for eksempel turbiditter), grunnmarine (for eksempel strand- og deltaavsetninger) og kontinentale avsetninger (for eksempel sanddyner i ørkener). Dette er de primære sedimentasjonsmiljøene.

Intrusive og ekstrusive avsetninger må vi betrakte som sekundære avsetningsmiljøer. Det er sand som opprinnelig ble avsatt i primære miljøer, men som har blitt remobilisert og endt opp mellom yngre lag eller på havbunnen.

- Injektitter ble første gang beskrevet allerede tidlig på 1800-tallet, men ble bare beskrevet med ujevne mellomrom opp gjennom 1900-tallet, forteller Løseth.

- Det var først like før tusenårsskiftet at denne typen avsetninger ble “allemannseie”, og det var petroleumsgeologenes interesse som gjorde utslaget. Ikke minst har studier i Nordsjøen, basert på gode seismiske data, hjulpet sedimentologenes forståelse et langt skritt fremover. Analoge feltstudier på land, for eksempel i California, har også vært til god hjelp.

I tykke lag tilhørende Hordalandgruppens leirsedimenter (eocen-midtre miocen) er injektitter vanlig over store deler av den nordlige Nordsjøen, og flere injektitter over Balder-feltet er gode reservoarer.

- Kilden for disse sandlegemene er ikke fullt ut forstått, men de fleste antar at det er paleocene turbiditter som har fungert som “sandkamre”, fremholder Løseth.

Den nye interessen for injektitter skyldes selvsagt at de utgjør gode oljereservoarer i flere felt.

- Volund-feltet i Nordsjøen produserer kun fra injektitter. De danner vegger med minst 200 meters relieff, og med 100 millioner fat tilstedeværende olje er det store volumer vi snakker om, forteller Hans Oddvar Augedal, geolog i Lundin Petroleum.

Lundin er partner i Volund, og geologene i selskapet var pådrivere for å undersøke prospektet. De hadde en sterk mistanke om at injektitter kunne inneholde olje i reservoarer med gode egenskaper.

- I tillegg finnes det flere felt hvor injektittsander utgjør tilleggsreservoarer. Det gjelder for eksempel Balder, Grane og Jotun, opplyser Augedal.

Løseth ser på sin side for seg at ekstrusive sandlegemer også kan bli interessante reservoarer. Så langt kjenner han imidlertid ikke til slike.

Denne videoen fra YouTube viser en ekte sandvulkan.

Dypere kilder

Sandavsetningene som Helge Løseth har kartlagt sammen med flere kollegaer ligger nord i Nordsjøen, over Snorre-feltet, og under de kvartære lagene med sand og morenemateriale.

Den tertiære lagrekken består i all hovedsak av leire, men sand har intrudert lagrekken og injektitter opptrer hyppig i de tertiære lagene.

- Vi tror kilden for disse sandavsetningen er paleocene sandsteiner som har stått under høyt trykk, og som derfor har vært nesten flytende, forklarer Løseth.

- De overliggende sedimentene sprakk opp på grunn av det høye trykket, og sanden fant veien til overflaten gjennom sprekker. Sanden blandet seg med sjøvann og dannet turbiditter som flyttet sanden opp til åtte kilometer.

Mer om injektitter

Injektitter er tema for en artikkel i GEO ExPro Vol. 2, No. 5/6 (2006): «Sand intrusions reveal increased reserves». Artikkelen er basert på et intervju med professor Andrew Hurst.

Bred anvendelse

Helge Løseth og kollegaene ved forskningslaboratoriet i Trondheim har brakt forståelsen om Nordsjøens geologi et skritt videre. Men ikke bare Nordsjøen. Dette er kunnskap som kan anvendes i mange sedimentære bassenger, og kanskje vil det vise seg at ekstrusive sandavsetninger – ejakulitter – kan være gode reservoarer. En ny letemodell er under utvikling. Samtidig kan disse spesielle sandlegemene være reservoar for både CO2 og overflødig borkaks fra lete- og produksjonsbrønner.

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

phd100711s


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: