Øverst: Studieområdet langs den midtnorske marginen. Det ble benyttet 2D og 3D seismiske data, data fra flere brønner, samt geotekniske data fra Ormen Lange. Nederst: Seismisk linje mellom Tulipan og Solsikke viser remobiliserte lag av skallslam over Bunn Naust. Masser fra Storeggaskredet markert ved havbunnen. Kilde: Bellwald med flere, 2023 Seismiske data: TGS
Det er flere geologiske prosesser i naturen som kan danne kratre. Kratre kjennetegnes som fordypninger i terrenget, ofte runde med bratte sidekanter. Ikke sjeldent finner vi også opphopninger av materiale utenfor kratrene, som med eksplosiv kraft har blitt kastet ut av fordypningene da kratrene ble dannet.
Vulkankratre og meteorittkratre er de mest kjente eksemplene. Forskere ved UiT Norges arktiske universitet har også de seneste årene vist oss at kratre kan dannes ved gassutblåsninger.
I en artikkel publisert i tidsskriftet Geological Society London Special Publications har en gruppe forskere identifisert en mindre kjent form for kraterdannelse i lag av skallslam (ooze). De har foreslått en ny modell for hvordan de har blitt dannet som involverer trykkoppbygging.
Skallslam er dyphavssedimenter der minst 30 prosent av bestanddelene er skallrester av pelagiske organismer. Skallslam regnes som et porøst og permeabelt materiale der væsker lett kan dreneres.
Langs den midtnorske kontinentalmarginen er tykke lagpakker av skallslam (ooze) kjent fra Brygge- og Kaiformasjonene (tidlig eocen til tidlig pliocen). Disse er overlagret av Naustformasjonen, som representerer kvartære avsetninger, altså sedimenter avsatt i løpet av de siste istidene.
Det er i overgangen mellom de opptil 2 kilometer tykke skallslamlagene og de opptil 2,4 km tykke lagene av glasiale sedimenter – Bunn Naust, at kratrene har blitt identifisert.
Totalt har artikkelforfatterne identifisert 28 kratre innenfor studieområdet som dekkes av 56 000 km2 3D og 150 000 km2 2D seismikk.
Det største krateret har en utstrekning på ca. 5 130 km2, nesten tilsvarende arealet av Karasjok, Norges nest største kommune. Typisk er kratrene rundt 100 meter dype.
Undersøkelsene viser at skallslammet som befant seg i kratrene, har blitt remobilisert og opptrer i hauger rundt kratrene. Yngre sedimenter har fylt kratrene.
Som nevnt har skallslamavsetninger en god evne til å drenere væsker. Da de tidligste istidene i kvartær dekket landet, og Naustformasjonen begynte å bygge seg ut, ble ooze-lagene forseglet av et «lokk» av glasial leire. Etter hvert som isdekket eroderte landområdene og transporterte store mengder sedimenter ut på sokkelen, ble Brygge- og Kaiformasjonene overlagret av stadig tykkere lag med istidsavsetninger.
Med et forseglende lag av leire ved Bunn Naust, økte trykket i lagene under grunnet overlagringen og som følge av tilførsel av væsker fra diagenese (silika i sedimenter som går fra én fase til en annen, Opal-A til Opal-CT).
Trykket under de tykke glasiale sedimentene ble overført gjennom de relativt permeable skallslamavsetningene til områder med tynnere overdekning. Når trykket der nådde en viss terskel, førte det til en utblåsning av trykksatt skallslam gjennom overliggende kvartære sedimenter, og kratrene ble dannet.
Materialet som ble sprengt ut, la seg rundt kratrene i hauger på det som under utblåsningene var havbunnen. De kvartære lagene ble liggende igjen i kratrene.
Det er antatt at utblåsningene fant sted i flere faser gjennom hele kvartær.
Artikkelforfatterne påpeker at noe av det som skiller deres studie fra tidligere studier, er at de ikke har observert en klar sammenheng mellom kratrene og geologiske strukturer som vulkanske lagganger (sills) eller store undersjøiske skred.
De peker altså heller på overtrykk i overgangen mellom lagene av skallslam og lagene av glasialt materiale som årsaken til dannelsen av kratrene og remobilisering av ooze.
Dette støttes blant annet av at artikkelforfatterne har observert kratre i områder som ikke har vært preget av skred, og også i områder hvor det ikke befinner seg underliggende vulkanske strukturer.
Forskningsartikkelen påpeker at remobilisering av skallslamlag må regnes som en geofare som også kan finne sted i fremtiden. Dette gjelder først og fremst der skallslamlagene er blottet eller overlagret av en tynn, lavpermeabel sedimentpakke, som vest for Nordsjøvifta. Utblåsning kan for eksempel trigges ved boring, og overtrykk i lag under kvartære sedimenter bør dermed vurderes som en potensiell fare før slike operasjoner finner sted.
Forskningsartikkelen er skrevet av forskere ved Volcanic Basin Energy Research (VBER), Universitetet i Oslo, Norges Geotekniske Institutt (NGI), TGS og Universitetet i Laval. Førsteforfatter er Benjamin Bellwald (NGI, tidl. VBER).
