Gjennom rombeporfyren på Sollihøgda

Driving av tunneler og bergskjæringer langs nye E16 over Sollihøgda har bydd på utfordringer, men samtidig gitt ny kunnskap om de rundt 295 millioner år gamle lavastrømmene.

Tunnelfronten (stuffen) er i grenseområdet mellom en bruddstykke-rik RP8 i nedre del og en homogen RP8-lava lik den i fotoet under i øvre del. Vegger og tak lenger bak er sikret med sprøytebetong, som benyttes til sikring i alle tunneler. Foto: Terje Kirkeby

E16 over Sollihøgda på strekningen Sandvika-Hønefoss har lenge vært en flaskehals, men utvides nå som firefelts motorveg fra Skui i Bærum opp til og forbi selve Sollihøgda. Og det skjer som tunneler og høye bergskjæringer gjennom en ganske spesiell bergart, nemlig rombeporfyrene i et – iallfall for geologisk interesserte – verdenskjent område som kalles Oslofeltet*.

En porfyr er i seg selv ikke uvanlig og finnes mange steder i verden. Det er en vulkansk bergart – i vårt tilfelle størknet lava – som inneholder større korn av bestemte mineraler i en finkornet grunnmasse. De store kornene kalles fenokrystaller og har vokst i magmaet ved langsom avkjøling på dypet, mens den finkornete grunnmassen har oppstått ved rask avkjøling etter at det flytende magmaet har blitt presset opp i en sprekk i jordskorpa eller på annen måte har nådd jordoverflaten.

Porfyrisk struktur er derfor karakteristisk for lava og gangbergarter. Et magma som ikke har hatt en tidlig vekst av krystaller nede i jordskorpen kommer ut kun finkornet, som f.eks. gangbergarten diabas og de fleste basalter.

Rombeporfyr er derimot en sjelden bergart, en raritet som bortsett fra i Oslofeltet, der den dekker svære områder, bare er funnet ved vulkanene Kilimanjaro i Afrika og Mount Erebus i Antarktis. Disse to er også dannet i forbindelse med riftdaler og er fortsatt aktive, mens vulkanismen i det som skulle bli Oslofeltet døde ut for mer enn 250 millioner år siden.

Fenokrystallene består av feltspat og viser i snitt alt fra rombisk (fra typelokaliteten, derav navnet) til rektangulære eller båtformede former, men de kan også være helt runde, uregelmessige eller opptre som kompliserte krystall-aggregater. Den lilla-brune eller grålige grunnmassen består også av feltspat, med bare små mengder av mineraler som pyroksen (ofte omvandlet til kloritt), hornblende, kvarts og biotitt.

Fra fordelingen av de lyse mineralene kvarts, plagioklasfeltspat og alkalifeltspat kan bergarten kalles en monzonitt med omtrent like mengder alkalifeltspat og plagioklas, men med lite eller ingen kvarts.

Monzonitt er imidlertid dypbergarten (størknet langsomt på dypet), lava/dagbergarten er en latitt, i vårt tilfelle rombeporfyr. Norges nasjonalstein, larvikitt, er en monzonitt. En kan si at rombeporfyr og larvikitt er det samme, bare med den forskjell at mens larvikitt størknet/krystalliserte nede i jordskorpa, størknet rombeporfyren på overflaten fra lava eller i sprekker som gangbergart.

Det ble tidlig klart at formen og tettheten på krystallene kunne brukes til å skille strømmene fra hverandre, og på den måten bygge opp en lavastratigrafi (rekkefølge basert på avsetning over tid med eldste nederst). Den nederste, eldste lavastrømmen kaltes RP1 og deretter følger RP2, RP3, etc.

Eksempler på lavastrømmene (rombeporfyrene). Øverst: RP5 og RP6. Nederst: RP7 og RP 8. Foto: Terje Kirkeby

Dette er imidlertid ikke enkeltstrømmer og selv om den gamle inndelingen er beholdt, er det riktigere å kalle dem for lavaserier. Strømmene i hver serie ser innbyrdes ganske like ut og overgangen mellom dem er noen ganger vanskelig å oppdage. Men overgangen er tross alt den gamle terrengoverflaten – toppen av lavastrømmen, og kan dermed være rødoksydert, oppsprukket/breksjert, ev. også med sedimenter, avhengig av tid og forhold før neste lavastrøm.

Overgangen representerer ofte en tilnærmet flattliggende svekkelse av bergmassen, lett synlig i tunnel og skjæring, eller som søkk eller hyller i naturlig terreng der erosjonen har fått lettest tak. Overgangene kan være fra cm-nivå til flere meter tykke.

Der tunnelen får slike svake overgangssoner i taket kan det føre til ras, og på disse strekningene må det sprenges mer forsiktig og sikres med mer fjellbolter og betong enn i tunnelen ellers.

Rombeporfyrene har mye åpne, vannførende sprekker og kanaler i forhold til andre norske bergarter, og borebrønner her gir som regel godt med vann. Men mye vann forstyrrer tunnelarbeidene og store lekkasjer inn i tunnelene vil dessuten senke grunnvannet, og vil kunne drenere ut tjern/myrer og også føre til nedsynkning (setninger) i overliggende løsmasser med påfølgende skader på bygninger som står helt eller delvis på disse. Dette løses ved å jevnlig bore mange 20-25 meter lange hull før sprengning (en normal tunnelsalve er 5,5 m lang) og pumpe inn store volum tynn sementblanding slik at vannet fordrives og erstattes med størknet sement. Slik «tettes» fjellet nærmest tunnelen vha. forinjeksjon.

Vegen som nå bygges går gjennom RP-seriene 5, 6, 7 og 8, og gir i nysprengte bergflater et unikt innsyn i denne delen av lavastratigrafien. Mens 5, 6 og 7 ser innbyrdes like ut, er den vel 200 meter tykke RP8-serien svært allsidig, den inneholder dessuten mer enn bare rombeporfyrlava.  

Nederst mot RP7 ser RP8 ut som nederst til høyre på fotoet av rombeporfyrene. Det er flere av tilsvarende utseende oppover i rekken, men også RP-typer som har fenokrystaller med helt andre former og tetthet. I tillegg finnes basalter som har en annen kjemisk sammensetning enn RP.

Noen RP8-strømmer ser ikke ut som lava overhodet, men som pyroklastiske bergarter, dvs. dannet ved sammenklistring av vulkansk aske og lavafragmenter fra mer eksplosive utbrudd. Det er også funnet tynnere, klare lag mellom strømmene som tolkes til å ha vært vulkansk aske. RP8 kan dermed representere en periode med mer «aktiv» vulkanisme, ikke bare rolige utbrudd med tyntflytende lavastrømmer.

For øvrig er det gjennomslag (dvs. siste tunnelsalve og det er hull tvers gjennom) i den siste tunnelen i sommer og den nye vegen åpner en gang i 2025.

*Geologisk provins fra Langesund i sør til Brumunddal i nord, der bergrunnen ifm. vulkanisme og fortynning av jordskorpen har sunket ned mellom store forkastninger grunnet strekkspenninger øst-vest (graben eller riftdal). Innsynkningen har ført til at sedimentære og vulkanske bergarter innenfor riftdalen er bevart og kan fortelle historien mens tilsvarende bergarter på utsiden er erodert vekk.

Nærbilde av grensen på tunnelbildet, med et antatt askelag (gulaktig). Grønne tall angir borhull for injeksjon med tynn sementblanding gjennom rør som kan skimtes i hull 3. Foto: Terje Kirkeby

Dette visste du ikke

Foto: Christine Hauck

I denne spalten formidler geologer populærvitenskapelig kunnskap fra sitt eget spesialfelt som allmennheten kan ha glede av å få vite mer om.

Terje Kirkeby er geolog i Statens vegvesen, for tiden på vegprosjekt E16 Bjørum-Skaret.

Han utfordrer Erik Endre i Structor Geomiljø.

Terje Kirkeby

https://geoforskning.no/gjennom-rombeporfyren-pa-sollihogda/

RELATERTE SAKER

NYESTE SAKER