Ufattelig nok, etter tusener av brønner, vet vi fortsatt ikke med sikkerhet hvordan utviklingen i Nordsjøen var fra midt miocen til slutten av pliocen tid.
Figur 1. Tolket stratigrafi i den nordlige delen av Nordsjøen av Løseth et al. (2013). Inkonformiteten på toppen av Hordalandgruppen (THGU) strekker seg over minimum ti millioner år i nordlige Nordsjøen. KLIKK FOR STØRRE BILDE.
Den pågående diskusjonen om hvorvidt Nordsjøen var tørt land som Løseth et al. (2013) mener, eller bare en høyde på havbunnen slik Rundberg & Eidvin (2015) hevder, gjenspeiler mangel på eksakt kunnskap om geologisk utvikling i miocen og pliocen tid.
Jeg peker på tre forhold:
1) Seismisk avbildning har vært dårlig i dette nivået.
2) Store mengder intrusive og ekstrusive sander har modifisert sedimenter og avsetningsflater.
3) Resedimenterte fossiler gjør biostratigrafisk datering vanskelig.
Før jeg går nærmere inn på utviklingen i Nordsjøen vil jeg gi et svar til Eidvin og Rundbergs (2016) siste påstand om at bentiske, agglutinerte foraminiferer er bevis for at «verdens største ekstrusive sand» er turbidittavsatt.
|
Dette er saken I 2012 og 2013 publiserte Helge Løseth, geolog ved Statoils forskningssenter i Trondheim sammen med flere medforfattere to artikler om sandinjeksjon i Nordsjøen.
I artiklene foreslo de blant annet at enorme mengder sand ble presset opp til havbunnen fra underliggende lag under trykket av glasiale avsetninger i kvartær.
Tidligere i år publiserte de to norske geologene Yngve Rundberg (YR GEO AS, tidligere Svenska Petroleum Exploration) og Tor Eidvin i Oljedirektoratet sine argumenter mot denne teorien.
Helge Løseth og Bente Øygarden holdt fast ved sin tolkning om «verdens største sandvulkan» i et svarinnlegg i midten av februar.
Eidvin og Rundberg leverte en bemerkning til dette innlegget med artikkelen “Taler for turbidittstrømmer og åpent hav«.
Dette innlegget er Løseths svar til Eidvin og Rundberg. |
De 10 km3 med ekstrusiv sand som ble spylt ut på havbunnen er små sammenlignet med de mye større volumene av glasimarine sedimenter som samtidig ble avsatt på skråningen og flatene nedenfor.
Sandutblåsningen varte sannsynligvis ikke lenge – kanskje ikke mer enn 1 000 år.
Likevel vil bakgrunnssedimentasjonsprosessene, som Eidvin og Rundbergs (2016) beskriver, tilføre både sedimenter og foraminiferer til de ekstrusive sandene.
Sideveggkjernen fra sanden i brønn 34/4-7 som de har analysert ligger fem km fra den nærmeste utblåsningsgrøften. Sanden er skitten og elektronmikroskopbilder viser leire og kalkmateriale innblandet i sanden.
Et internt leirlag viser at bakgrunnssedimentasjonen dominerer i perioder. Til sammenligning boret 34/7-4 like ved utblåsningsspaltene gjennom 82 meter med kontinuerlig sand mens brønner noen kilometer vest for haugene har opp til seks interne leirlag.
Jeg tror at en god tolkning av opphavet til sandkroppen kun oppnås med en samlet vurdering av alle observasjonene.
Den ekstrusive sandmodellen i kombinasjon med glasimarin bakgrunnssedimentasjon forklarer alle, mens turbidittmodellen feiler i å forklare flere (Løseth & Øygarden 2016). Derfor holder jeg fast på at den ekstrusive sandmodellen er riktig.
Diskusjonen om hvorvidt den nordlige delen av Nordsjøen var over eller under vann må sees i sammenheng med en samtidig midt- til sein miocen kompresjonsfase i Nord-Atlanteren som igjen er en del av en global tektonisk fase.
Potter & Szatmari (2009) viser at den moderne verden med elver, fjellkjeder og havstrømmer ble dannet av midtre og øvre miocen platebevegelser, bortsett fra i områder som våre hvor istider senere omformet landskapet.
Figur 2. Inkonformiteten på toppen av Hordalandgruppen sett ovenfra (tidsskala inkludert) (a) og skrått fra sørøst (b) (Løseth et al. 2013). Erosjonskantene er fremhevet med gule stiplede streker og vist i (c). Det er vanskelig å følge erosjonskanten sørover der underliggende sandinjeksjoner har deformert flaten til et «hauglandskap». Lokasjon av figur 3 er vist. KLIKK FOR STØRRE BILDE.
Kort oppsummert er dette situasjonen:
1) Hele den nordlige delen av Nordsjøen løftes opp i en storskala langbølget dom som faller mot nord og sør (Rundberg & Eidvin 2005).
2) Midtre og mesteparten av øvre miocen sedimenter (ti millioner år) mangler i hele området (Eidvin et al. 2001), mens nedre miocen og øvre oligocen sedimenter er erodert lokalt (figur 1 øverst).
3) Marginene rundt Nord-Atlanteren deformeres i storskala inversjonsdomer og omliggende landområder løftes opp (Riis 1996; Brekke 2000; Løseth & Henriksen 2005; Stoker 2005; Doré et al. 2008; Hillis et al. 2009; Japsen et al. 2014).
4) Kaiformasjonen avsettes samtidig i Norskehavet, men kiler ut før den når den nordlige delen av Nordsjøen, og utkilingen er tolket til å posisjonere kysten (Løseth & Henriksen 2005).
5) Løseth et al. (2013) identifiserer to opp til 100 meter høye langstrakte erosjonskanter som flankerer et sentralt område hvor nedre miocen og øvre oligocen er erodert (figur 2 over). Lokalt i erosjonsområdet står «øyer» hvor nedre miocen sedimenter er bevart (figur 3 under).
Figur 3. Inkonformiteten på toppen av Hordalandgruppen (THGU) i dag (a) og rekonstruert til før sandinjeksjonen løftet opp og deformerte flaten i hauger (b) (Løseth et al. 2013). Den grønne pilen peker på en «øy» hvor nedre miocen sedimenter ikke er erodert. En erosjonskant (escarpment) sees på den rekonstruerte linjen men er vanskelig å identifisere på (a). KLIKK FOR STØRRE BILDE.
Spørsmålet er altså hva som skjedde i løpet av de ti millioner årene da det ikke ble avsatt sedimenter i nordlige del av Nordsjøen.
Rundberg & Eidvin (2015) mener at marine strømmer i grunt hav formet erosjonsformene. Jeg har lett etter analoger uten hell.
Løseth et al. (2013) sammenligner de langstrakte erosjonskantene med østkysten av England og tolker dem som kysterosjonsformer (figur 4 under).
Hvis det er riktig, har nordlige del av Nordsjøen periodevis vært tørt land.
Hvor stort et slikt landområde var, hvor lenge det var tørt land og om det fantes kanaler som forbandt vannmassene i sør og nord på tvers av landområdet, vet vi fortsatt ikke.
Grunnen til at erosjonskantene ikke er tolket videre mot sør, er at de er vanskelig å trekke inn i områder med opp til 150 meter høye hauger på seismiske data.
De ble dannet da sandinjeksjoner trengte inn, løftet opp og deformerte inkonformitetsflaten til store hauger (figur 2 og 3).
Mitt håp er at gode bredbåndsdata kan forbedre tolkningen av de midt og sen miocene erosjonskantene og andre geomorfologiske trekk i de deformerte områdene slik at en robust geohistorie kan tolkes.
Figur 4. Illustrasjon av hvordan den nordlige delen av Nordsjøen kan ha sett ut i sein miocen tid, med et havområde mellom de to identifiserte erosjonskantene.
Referanser
Brekke, H. 2000. The tectonic evolution of the Norwegian Sea continental margin with emphasis on the Vøring and Møre Basins. In: Nøttvedt, A., et al. (Eds.), Dynamics of the Norwegian Margin. Special Publications Geological Society, vol. 167, pp. 327-378. London.
Eidvin, T., Rundberg, Y. 2001. Late Cainozoic stratigraphy of the Tampen area (Snorre and Visund fields) in the northern North Sea, with emphasis on the chronology of early Neogene sands. Nor. Geol. Tidsskr. 81, 119e160.
Eidvin, T., Rundberg, Y. 2016. Taler for turbidittstrømmer og åpent hav. https://geoforskning.no/nyheter/grunnforskning/1160-taler-for-turbidittstrommer-og-apent-hav
Hillis, R. R., Holford, S. P., Green, P. F., Doré, A. G., Gatliff, R. W., Stoker, M. S., Thomson, K., Turner, J.P., Underhill, J.R., Williams, G. A. 2008. Cenozoic exhumation of the southern British Isles. Geology, 36(5), 371-374.
Japsen, P., Green, P. F., Bonow, J. M., Nielsen, T. F., Chalmers, J. A. 2014. From volcanic plains to glaciated peaks: Burial, uplift and exhumation history of southern East Greenland after opening of the NE Atlantic. Global and Planetary Change, 116, 91-114.
Løseth, H., Henriksen, S. 2005. A Middle to Late Miocene compression phase along the Norwegian passive margin. In Doré, A. G., Vining, B. A. (Eds.), Petroleum Geology: North-West Europe and Global Perspectives – proceedings of the 6th Petroleum Geology Conference, pp. 845-859.
Løseth, H., Øygarden, B. 2016. Verdens største sandvulkan eller en turbidittsand? Geoforskning. Available on the internet: https://geoforskning.no/nyheter/olje-og-gass/1149-verdens-storste-sandvulkan-eller-en-turbidittsand
Løseth, H., Nygård, A., Raulline, B. 2013. Late Cenozoic geological evolution of the northern North Sea: development of a Miocene unconformity reshaped by large-scale Pleistocene sand intrusion. Journal of the Geological Society, 170, 133-145. Journal of the Geological society.
Løseth, H., Øygarden, B., Nygård, A., Raulline, B. 2015. Reply to Discussion on “Late Cenozoic geological evolution of the northern North Sea: development of a Miocene unconformity reshaped by large-scale Pleistocene sand intrusion”. Journal of the Geological Society, 170, 133-145. Journal of the Geological society. Available from internet as online first: http://jgs.lyellcollection.org/content/early/2015/11/22/jgs2015-104.full.pdf+html.
Potter, P.E., Szatmari, P. 2009. Global Miocene tectonics and the modern world. Earth-Science Reviews, 96, 279-295.
Riis, F. 1996. Quantification of Cenozoic vertical movements of Scandinavia by correlation of morphological surfaces with offshore data. Global and Planetary Change, 12, 331–357.
Rundberg, Y., Eidvin, T. 2005. Controls on depositional history and architecture of the Oligocene-Miocene succession, northern North Sea Basin. Norwegian Petroleum Society Special Publications, 12, 207-239.
Rundberg, Y., Eidvin, T. 2015. Discussion on Late Cenozoic geological evolution of the northern North Sea: development of a Miocene unconformity reshaped by large-scale Pleistocene sand intrusion Journal, Vol 170, 133-144. Journal of the Geological Society. Available from internet: http://www.npd.no/Global/Norsk/3-Publikasjoner/Forskningsartikler/jgs2014-023.full.pdf
Rundberg, Y., Eidvin, T. 2016. Diskusjon om sandinjeksjon i Nordsjøen. Geoforskning. Available on the internet: https://geoforskning.no/nyheter/olje-og-gass/1132-diskusjon-om-sandinjeksjon-i-nordsjoen-2
Stoker, M. S., Hoult, R. J., Nielsen, T., Hjelstuen, B. O., Laberg, J. S., Shannon, P. M., … McDonnell, A. 2005. Sedimentary and oceanographic responses to early Neogene compression on the NW European margin. Marine and Petroleum Geology, 22(9), 1031-1044. doi:10.1016/j.marpetgeo. 2005.01.009.
