På russisk side av Barentshavet kan de sedimentære lagpakkene bli nærmere 20 kilometer tykke. Årsaken til de ekstremt dype bassengene i øst er ikke kjent.
Figur 1. Tykkelsen (i meter) av sedimentlagrekken i Barentshavet (fra Amantov, upublisert). Rød linje viser profilet i Figur 2.
Det er bemerkelsesverdige forskjeller i sedimentlagrekken i Barentshavet i øst og vest. Mens den vestre delen er preget av grunne plattformområder, finner vi i øst noen av verdens dypeste sedimentære bassenger.
Barentshavet ligger mellom Novaya Zemlya, Franz Josefs land, Svalbard, og med Norskehavet i vest og Norge og Russland i syd. I 2010 ble det laget en avtale mellom regjeringene i Russland og Norge om ny grenselinje i Barentshavet.
Berggrunnen under Barentshavet består av en mektig lagrekke av sedimentære bergarter. De siste 3,5 millioner år var området tidvis dekket av tykk is, og etter siste istid har det foregått landhevning. Barentshavet har de siste 60 millioner år vært utsatt for flere perioder med kraftig erosjon og heving, ikke minst i forbindelse med istidene.
Les også: Isens effekt på olje- og gassmigrasjon
Vi skal her se nærmere på variasjonene i sedimentlagrekken i øst og vest. I de østlige områdene er lagpakkene nesten 20 kilometer tykke (figur 1 over).
Den store forskjellen på Barentshavet øst og vest ser vi også på figur 2 (under), som viser et snitt gjennom sedimentlagrekken på et 1100 kilometer langt profil fra Novaya Zemlya til Svalbard. Overgangen mellom de grunne områdene i vest og de dype bassengene i øst, går omtrent på grenselinjen mellom norsk og russisk del av Barentshavet.
Figur 2. Snitt gjennom sedimentlagrekken på et profil fra Novaya Zemlya til Svalbard. De ulike fargene indikerer alderen på sedimentene. Grønn farge viser lagrekken fra kritt, blå fra jura, lilla fra trias, rød er perm og gult er devon; grå farge er jordskorpen (fra Khutorskoi et al., 2008).
Årsaken til de ekstremt dype bassengene i øst er ikke kjent og er diskutert i fag-litteraturen. Det foreligger forskjellige teorier; en mulighet er at de dype bassengene ble dannet ved forkorting av litosfæren (kompresjon) i forbindelse med at Novaya Zemlya ble til.
Vi har sett at litosfæren oppfører seg som en elastisk plate. Hvis en påfører en kompresjon på en elastisk plate med en viss form, vil resultatet være avhengig av formen som denne platen hadde i utgangspunktet (figur 3 under). Kompresjonen vil føre til økt deformasjon i soner som tidligere hadde en deformasjon.
Figur 3. Illustrasjon av kompresjonseffekt på en elastisk plate.
Når det gjelder Novaya Zemlya, regner vi med at den oppstod ved kompresjon (plate-kollisjon) i perm-trias tid (for 250-300 millioner år siden). Kompresjonen har i området sannsynligvis etterfulgt en periode med tensjon (tynning av litosfæren) som er tidfestet til devon.
For å foreta realistiske beregninger, er det viktig å rekonstruere profilet slik det var før kompresjonen startet, det vil si perm tid. Dermed har en også mulighet til å finne ut hva slags form den elastiske litosfæren hadde på det tidspunktet.
Hvis vi påfører den elastiske platen (slik den så ut i perm) en kompresjon (på 5 x 1013 Nm−1 og elastiske litosfære-tykkelse på 10 km), blir resultatet som vist i figur 4 under. Beregningsmetoden er vist i Grunnaleite et al. (2009). Vi ser at kompresjonen gir kraftig innsynkning i området der devon-sedimentene er tynnest, da dette har betydning for litosfærens form på den tiden.
Der devon-lagpakken er tynnest er stedet der de tykkeste trias-lagpakkene befinner seg. Dette betyr da at kompresjonen gir mulighet for avsetning av tykkere trias-sedimenter i øst enn lenger vest. Plate-bøyningen (buklingen) som oppstår på grunn av kompresjon, kan trigge faseoverganger i mantelen, slik at kompresjons-effekten ikke opphører, men blir permanent (Gac et al., 2013).
Vi ser altså at en kompresjon i forbindelse med dannelsen av Novaya Zemlya kan gi store endringer i konfigurasjonen av den elastiske platen, og kan være (noe av) forklaringen på at Barentshavet øst og vest er så forskjellig.
Figur 4. Teoretisk effekt av kompresjon (bukling) over profilet i Barentshavet.
Referanser
Gac, S., R.S. Huismans, N.S.C. Simon, Y.Y. Podladchikov and J.I. Faleide, 2013. Formation of intra-cratonic basins by lithospheric shortening and phase changes: a case study from the ultra-deep East Barents Sea basin. Terra Nova, 0, 1–6, 2013.
Grunnaleite, I., Fjeldskaar, W., Wilson, J., Faleide, J. I. and Zweigel, J., 2009. Effect of local variations of vertical and horizontal stresses on the Cenozoic structuring of the mid-Norwegian shelf. Tectonophysics, doi:10.1016/ j.tecto.2009.01.005.
Khutorskoi, M.D., K.G. Viskunova, L.V. Podgornykh, O.I. Suprunenko, V.R. Akhmedzyanov, 2008, A Temperature Model of the Crust beneath the Barents Sea: Investigations along Geotraverses, Geotektonika, Vol. 42, No. 2, pp. 125–136.
