Mikroskopibilde av et kvartskorn fra Røragen med rødlige væskeinneslutninger som inneholder løselige hydrokarboner og «våt» hydrokarbongass. Inneslutninger er «hermetisk forseglede» volumer av vann og/eller petroleum, samt gass. Foto: Dag Arild Karlsen
I devon – haienes tidsalder – fra 419 til 359 millioner år siden, så jorda ganske annerledes ut enn den gjør i dag.
Hvert år bestod av 400 dager, og et døgn varte i 22 timer. Månen var mye nærmere oss, og tidevannskreftene var sterkere og passatvinder strøk over et ekvatorialt Norge.
Sedimenter av devon alder, gjerne kalt «Old Red», reflekterer tørre, oksiderende forhold over store deler av kloden, og landplanter begynte å erobre landjorden. Kildebergarter fra devon finnes blant annet i Helgelandsbassenget, på Orknøyene og i Skottland, der de har innsjøopprinnelse (lakustrine).
Enorme mektigheter av sandsteiner og konglomerater av devonsk alder foreligger ved Solund/Kvamshesten.
Røragen øst for Røros er ett av få steder i landet vi finner fossiler i bergarter fra devon (samt i Trondheimsleden fra Kristiansund til Trøndelag), og grønnskiferen (en metamorf skifer) er kjent for sine fossiler av tidlige landplanter (psilofytter).
Organisk materiale i skiferen som var antatt å være overmoden (utbrent) viser likevel alkaner, aromatiske hydrokarboner og biomarkører som vi kan studere for å bedre forstå bevaringspotensialet til hydrokarboner (olje) under høy-temperatur-forhold, med relevans for «dyp olje» på norsk sokkel.
Dette kommer vi tilbake til, men la oss først ta en tur inn på «petroleumslaboratoriet»:
Laboratoriet vs. naturen
Innen petroleumsgeologi er en av de store utfordringene å forstå ved hvilken temperatur olje ikke lenger er stabil, men spaltes («crackes») til gass. Vanligvis antas en øvre temperaturgrense på omkring 160 °C, noe som har stor betydning for hvor dypt og varmt man kan lete etter olje.
Men til tross for tiår med laboratorieeksperimenter, vet vi fortsatt lite om hvordan petroleumsforbindelser oppfører seg i ulike geologiske miljøer over lange tidsperioder og høyere temperaturer.
Pyrolyseeksperimenter, som brukes til å studere hvordan olje og kildebergarter reagerer på oppvarming, utføres ofte i laboratorier over korte tidsrom – fra mikrosekunder til noen dager.
For eksempel varer et typisk Rock-Eval pyrolyseeksperiment i cirka 20 minutter med en oppvarmingshastighet på 20 °C per minutt. I naturen derimot, skjer oppvarmingen ekstremt sakte, typisk 0,5 til 2 °C per million år.
Dette betyr at et pyrolyseeksperiment på ett sekund er astronomisk mye raskere enn de naturlige prosessene som foregår over millioner av år.
De devonske sedimentene er ca. 400 millioner år gamle, tilsvarende 1,3 x 1016 sekunder, og syn-tektonisk sedimentasjon og begravning holdt frem gjennom den påfølgende geologiske perioden karbon. Selv et lengre laboratorieeksperiment på tre dager er fortsatt 10 milliarder ganger raskere enn naturens oppvarming.
Er de kjemiske reaksjonene i laboratoriet representative for det som skjer i naturen? Dette er et uløst spørsmål med stor kommersiell betydning.
Empiriske observasjoner utfordrer antagelser
I flere tiår har såkalt «pyrobitumen» fra norsk sokkel – som antas å være rester av olje som har blitt spaltet til gass ved høye temperaturer – vist seg ofte å være rester av biologisk nedbrutt («biodegradert») olje, selv i dype og varme reservoarer som gassfunnet Victoria.
Mange geologer er godt kjent med at store mengder olje og gass ble dannet i Oslofeltet for om lag 420 millioner år siden. Forekomstene er for lengst borte, men sporene er bevart. Vi kan nesten alltid trekke ut alkaner og aromatiske hydrokarboner fra antatt pyrobitumen, selv når det har vært eksponert for oksygen nær overflaten.
Vi har også funnet intakte hydrokarboner nær magmatiske ganger, noe som tyder på at olje kan være mer stabil ved høye temperaturer enn tidligere antatt.
Dette reiser spørsmålet: Har dagens pyrolyseeksperimenter, som danner grunnlaget for bassengmodellering, fått oss til å undervurdere oljes stabilitet og utelukke lovende leteområder?
Tilbake til Røragen.
Hydrokarbonfunn utfordrer gamle tolkninger
Psilofyttene, fossilene av de primitive landplanter, på Røragen fremstår ofte som sorte eller pyrittiserte, noe som tidligere ble tolket som tegn på «overmodne» eller utbrente forhold på grunn av høye temperaturer (300–350 °C).
Overraskende nok finner vi i disse bergartene både våt gass, biomarkører og en typisk suite av hydrokarboner (alkaner og aromatiske hydrokarboner) som ligner vanlig olje, inkludert betakaroten.
Den kjemiske signaturen tyder på at sedimentene ble avsatt i et marint og reduserende miljø, muligens et elvemunningssystem (estuar), og ikke i et lokalt innsjøbasseng som tidligere antatt. Dette utfordrer hundre år gamle tolkninger av området, som beskrevet av forskere som Hisinger (1820) og seinere av Halle (1916) og Høegh (se faktaboks under).
Funnene ble presentert av Dag A. Karlsen i mai 2025 ved Universitetet i Oslo, som del av en foredragsserie ledet av professor emeritus Roy Gabrielsen om devon i Norge. Nils-Martin Hanken er sentral i prosjektet, og medvirkende er Torbjørn Throndsen på vitrinitt-modenhet, Morten Smelror på sporer og Alfred Uchman fra Polen på sporfossiler.
Betydning for leting på norsk sokkel
Men funnene har altså ikke bare betydning for hvordan vi ser Røragen som avsetningsmiljø for om lag 400 millioner år siden – de kan også ha betydning for leting etter olje og gass på norsk sokkel.
Den organiske modenheten i Røragen-materialet er overraskende lav, på 0,7–0,8 %Rc (en måleenhet for organisk modenhet basert på refleksjon av lys i vitrinitt, et organisk materiale). Rock-Eval Tmax-analyser gir samme resultat.
Samtidig antyder diagenetiske mineraler (mineraler dannet etter avsetning) og inneslutninger temperaturer på 220–400 °C, noe som skaper en diskrepans mellom organisk og mineralogisk modenhet. Diagenetisk allanitt (et radioaktivt epidotmineral) er påvist med SEM-undersøkelser og kan antyde temperaturer på 300-350 °C. Påfallende er også de radioaktive mineraler thoritt og monazitt (sistnevnte – et radioaktivt fosfatmineral – i sedimenter kjent fra elvemunninger).
Våre funn tyder på at olje og gass kan være mer stabile ved høye temperaturer, og over lengre tid enn tidligere antatt.
Dette kan ha betydning for leting i dype og varme bassenger, som Vøringbassenget og Barentshavet vest, der høye temperaturer og gassdominans ofte har blitt tolket som utelukkende for oljeleting.
Internasjonalt ser vi at Kina produserer olje og gass fra karbonatreservoarer på 8 000 meters dyp, og BP finner olje under salt utenfor Brasil. Dette understreker at dype reservoarer fortsatt kan være kommersielt interessante.
Vår konklusjon er altså at resultatene fra Røragen utfordrer etablerte antagelser både om hvordan området så ut i devon, og om petroleumsstabilitet og bassengmodellering.
Hvis olje og gass kan bevares ved høye temperaturer over geologiske tidsrom, kan dette åpne for nye muligheter på norsk sokkel.
Prosjektet, som er et sideprosjekt til vårt Vøringprosjekt finansiert av Vår Energi, viser at vi muligens må revurdere hvordan vi modellerer petroleumsstabilitet og hvilke områder vi anser som leteverdige på sokkelen.
Resultatene er basert på arbeid utført ved Geokjemisk Laboratorium, Institutt for Geofag ved Universitetet i Oslo. Elektronmikroskopi av Siri Simonsen, og TOC- og elementanalyser av Mufak Naoroz. Naturhistorisk Museum (Universitetet i Oslo), ved Hans Arne Nakrem har bistått med fossilprøver fra Røragen. En større vitenskapelig artikkel er under ferdigstillelse.
DAG KARLSEN
Professor UiO
NILS-MARTIN HANKEN
Professor emeritus UiT og UiO
Røragenområdets geologi
Underdevonske avsetninger ved Røragen – skifre, sandsteiner og konglomerater – er anslått til 1100 – 1200 meters mektighet (Storetvedt & Gjellestad, 1966). Holmsen (1963) og Roberts (1974) antok grønnskiferfacies med temperaturer opp til 350 °C.
Svartberg- og Brekkefjell-konglomeratene er noe yngre enn Lerbekkformasjonen, som omtales her. Goldschmidt (1913) foreslo ferskvannsavsetninger i et begrenset basseng, og Dunkel et al. (2019) antyder at Røragen-bassenget er et kollapset intramontanbasseng.
Skifrene omtalt i dette studiet tilhører Lerbekkformasjonen. Jacobsson (1978) logget ca. 220 meter av disse og nevner primitive planter, som først ble omtalt av Goldschmidt (1913), Halle (1916a, b) og Nathorst (1913), senere beskrevet av Høeg (1937, 1966) og Poschmann et al. (2012).
Det sjeldne nikkel-jern-mineralet awaruitt, beskrevet av Ivar Hultin, er kjent fra Feragen-området nær Røragen, der også betydelige kromittforekomster finnes.
Referanser
Dunkel, K.G., Jamtveit, B. & Austrheim, H. 2019: Ophicarbonates of the Feragen Ultramafic Body, central Norway. Norwegian Journal of Geology 99, 1-18. https://dx.doi.org/10.17850/njg99-3-3.
Goldschmidt, V.M. 1913b: Om et devonfelt ved Røragen nær Røros. Norsk geologisk tidsskrift, B. II, 33-35.
Halle, T.G. 1916a: Some Devonian plants from Röragen in Norway: Kungliga Svenska Vetenskapsakademins Handlingar 57, 46 pp., Pl. 1-4.
Halle, T.G. 1916b: A fossil sporangium from the Lower Devonian of Röragen in Norway. Botaniska Notiser 79-81.
Holmsen, P. 1963: On the tectonic relations of the Devonian complex of the Röragen area, East Central Norway. Norges geologiske Undersøkelse 223, 127-238.
Hultin, I. (1937) Awaruite (Josephinite), a new mineral for Norway. Contributions to the Mineralogy of Norway, no. 36, 1967.
Høeg, O.A. 1937: The Devonian floras and their bearing upon the origin of vascular plants. The Botanical Review 3, 563-592.
Høeg, O.A. 1966: Norges fossile flora. Universitetsforlaget, 95 pp.
Jakobsson, K.H. 1978: Sedimentology of the Røragen Group (Lower Devonian) in eastern Norway. Unpublished thesis, University of Bergen, 113 pp.
Nathorst, A.G. 1913: Die Pflanzenreste der Röragen-Ablagerung. In Goldschmidt 1913a.
Poschmann, M., Giesen, P., Gossmann, R. & Schultka, S. 2012: Fertile Reste früher Landpflanzen aus dem Unterdevon (Unter-Emsium, Nellenköpfchen-Formation) des Aspeler Bachtals bei Niederfell (Untermosel, Rheinland-Pfalz). Meinzer Geowissenschaftliche Mitteilungen 40, 39-52.
Roberts, D. 1974: Sedimentary, tectonic and metamorphic features of the Devonian of Røragen, Sør-Trøndelag. Norges geologiske Undersøkelse 311, 89-108.
Storetvedt, K.M. & Gjellestad, G. 1966: Palaeomagnetic investigations of an Old Red Sandstone Formation of southern Norway. Nature 5057, 59-61.
