Utgardhøyden og Nykhøyden er to av høydedragene under havbunnen i Norskehavet som vises godt på seismikken. Kan de være dannet ved kompresjon? Neppe.
Figur 1. Profil over midtnorsk sokkel, fra Vøringrandhøyden i vest til norskekysten i øst. Profilet er basert på seismiske data, og fargene viser sedimenter av ulike aldre. Oransje farge viser sedimenter fra kenozoikum, grønn farge fra kritt, blålig farge jura, lilla trias og brun viser sedimenter fra perm/karbon.
Figur 1 (over) viser et snitt gjennom sedimentbassengene i Norskehavet (midtnorsk sokkel). Dette snittet er basert på seismiske data, og går fra vestkysten av Norge (ved Brønnøysund) og ca. 300 kilometer nordvestover til det som kalles Vøringrandhøyden.
Overgangen mellom sedimenter (fargelagt) og jordskorpen (grå) kalles ’topp basement’. Som vi ser, er topp basement ganske kupert – varierende fra 18 til bare 5 kilometers dyp.
Vi ser at der topp basement er grunnest, er det også høydedrag langt opp i sedimentrekken. Disse dannet sannsynligvis høyder på havbunnen som senere ble overlagret og jevnet ut av nye sedimenter.
Det er mange slike høyder på midtnorsk sokkel. De ulike høydene kan ha blitt hevet i flere perioder, som kan være ulike fra høydedrag til høydedrag.
De kan ha blitt forårsaket av forskjellige geologiske prosesser, men det ser ut til at alle hevingsperiodene må være yngre enn 70 millioner år. To markante høyder på vårt snitt er Nykhøyden og Utgardhøyden.
En teori for hevingen av disse høydedragene går ut på at da havbunnsspredningen mellom Norge og Grønland startet, ble Jordas plater på begge sider presset sammen og foldet.
Vi skal nå se om denne teorien kan ha noe for seg.
Det er nevnt i tidligere artikkel at det er to hovedfaktorer som forklarer sedimentoppbygging på norsk sokkel:
1) Tyngden av sedimentene
2) Strekking av jordskorpen (litosfæren)
Begge disse faktorene medfører isostatiske effekter. Vi har sett at litosfæren oppfører seg som en elastisk plate. Tyngden av sedimentene fører til innsynkning av litosfæren på grunn av økt last.
Skorpetynning, derimot, vil føre til at litosfæren blir lettere, og forårsaker dermed isostatisk heving, selv om overflaten synker inn. Figur 2 (under) illustrerer disse to faktorene.
Figur 2. Illustrasjon av isostatisk effekt ved pålast av sedimenter (venstre figur) og skorpetynning (høyre figur). De to effektene har motsatt retning.
Effekten av spenning påført en elastisk plate, avhenger av formen (relieffet) på den elastiske platen da den ble utsatt for spenningen. Dette er illustrert i figur 3 (under).
En kompresjonsspenning på platen i figur 3 vil føre til økt deformasjon i soner som tidligere hadde deformasjon. Hvis en påfører strekkspenninger, vil det føre til utjevning av deformasjonene, noe som i eksempelet vil bety at den sentrale anomalien vil heve seg, og anomaliene i periferien vil synke inn.
Figur 3. Illustrasjon av effekt av strekkspenning og kompresjon på en elastisk plate. Strekkspenning påført på en plate vil føre til at opprinnelig deformasjon utjevnes, mens kompresjon vil føre til at opprinnelig deformasjon øker.
LES OGSÅ: Barentshavet – øst og vest
Vitenskapelige arbeider tyder på at hele Nord-Atlanteren var utsatt for strekkspenninger i hele krittperioden. Men strekkspenninger kan da vel ikke føre til dannelse av høydedrag?
Midtnorsk sokkel har vært utsatt for både sedimentisostasi og skorpetynning gjennom geologisk tid. Skorpetynningen har vært størst der bassengene er dype, og liten der det er høydedrag.
Ved en detaljert beregning kan vi estimere relieffet på den elastiske platen i kritt, i den perioden en mener at disse høydene ble dannet. Når vi vet hvordan relieffet på den elastiske platen under midtnorsk sokkel var, kan vi også beregne effekten av strekkspenninger på denne tiden.
Hvis vi påfører den elastiske platen (slik den så ut i sen kritt) en realistisk strekkspenning, blir resultatet som vist i figur 4 under. Beregningsmetoden er vist i Grunnaleite m.fl. (2009).
Vi ser at strekkspenningen gir kraftig heving akkurat i områdene der Nykhøyden og Utgardhøyden er.
En kompresjonsspenning vil gi akkurat motsatt effekt, noe som betyr at grunnfjellshøydene ville få kraftig innsynkning i sen kritt.
Figur 4. Rekonstruert snitt over midtnorsk sokkel mot slutten av krittperioden. Pilene indikerer retning og størrelse på effekten av strekkspenninger. Blå piler viser områder med heving, og røde piler viser områder med innsynkning.
Vi ser altså at strekkspenninger i kritt kan gi betydelige endringer i konfigurasjonen av den elastiske platen, og kan være (noe av) forklaringen på at det er såpass store grunnfjellshøyder på midtnorsk sokkel.
Kompresjonsspenning ser derimot ikke ut til å kunne være forklaring på disse høydene. I den grad det har vært kompresjonsspenning, vil det bremse utvikling av høydene.
Referanse
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, Volume 470, Issues 3 -4, Pages 267-283.
