Grunnfjell

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
På dette kartet over verdens geologiske provinser, framtrer grunnfjellet enten som eksponert grunnfjellsskjold (oransje), eller som underliggende grunnfjellsplattform med sedimentære lag over (rosa). Grunnfjell kan også framstå i fjellkjedefolding (lyseblå). Vi ser tydelig det baltiske grunnfjelsskjoldet over østre Skandinavia, og den kaledonske fjellkjedefolding over vestre Norge.
Kontinentalskorpe:

██ Kraton, arkeisk-proterozoisk

██ Plattform, arkeisk-proterozoisk

██ Orogen, prekambrisk-paleozoisk

██ Basseng

██ Magmatisk

██ Annet

Havbunnsskorpe:

██ 0–20 mill år

██ 20–65 mill år

██ >65 mill år

Omtrentlig utbredelse av urtidsskjold (kratoner) av grunnfjell fra mesoproterozoikum (eldre enn 1,3 mrd år) i Afrika og Sør-Amerika, vitner også om at disse kontinentene har hengt sammen. Fragmentene av São Luís- og Luís Alves-skjoldene er også vist.
Utbredelse av grunnfjellsskjold (brunt) som har vært stabilt siden prekambrium, videre grunnfjell som har gjennomgått fjellkjedefolding etter prekanbrium (lilla), og endelig nyere geologiske former som ikke er grunnfjell (grønt). De lilla områdene på østkysten er den nordamerikanske kollisjonssonen fra den kaledonske fjellkjedefoldingen - den østlige kollisjonssonen ligger i Skottland og Norge.
Orogeniske grunnfjellsbånd fra den kaledonske fjellkjedefolding, som oppstod da kontinentene Laurentia og Baltika støtte sammen i devontiden.
Kart over Nordens geologi, med restene av den Kaledonske fjellkjede i skrå skravur og olivengrønn farge, mens norsk grunnfjell er gjengitt i rosa farge. Rosa-grønne områder med skrå skravur er foldet, men her er det kaledonske dekket erodert bort og grunnfjellet stikker opp.

Grunnfjell er en samlebetegnelse på de eldste geologiske provinsene på jorda, med normalt mer enn 570 millioner år gamle bergarter. Det engelske ordet basement tilsvarer i geologisk forstand grunnfjell, mens det engelske bedrock i stratigrafisk sammenheng betegner alt fast fjell som ligger under jordlagene – uavhengig av om fjellet er grunnfjell eller ikke. Det grunnleggende grunnfjellsprovinsene består av såkalte kraton (skjold) som er inntil 200 km tykke og upåvirkede strukturer av arkaisk grunnfjell, ofte lys granitt. De er eldre enn 570 millioner år og ofte over 2 mrd år gamle, på Grønland og Australia inntil 3,8 mrd år og delvis sedimentære (avsatt i vann) under midtre arkeikum. Den såkalte Acasta-gneisen i nordvestlige Canada kan være inntil 4 milliarder år gammel. Grunnfjellet utgjør de eldste bergartene vi har. Norges grunnfjell ble dannet for inntil 2,8 mrd år siden, med gneis i Sør-Varanger som eldste bergart.

Grunnfjell utgjør ofte et «nettverk» av gamle fjellkjeder, som gjennom flere hundre millioner år har blitt slitt ned og presset sammen til et grunnfjellsskjolddet subkambriske peneplanet. En tidssekvens som omfatter et kratons (grunnfjellsskjolds) erosjon, havoversvømming og sedimentære avsetning kalles en kratonisk sekvens. Grunnfjellsskjold finner vi i Nord-Amerika, Sør-Amerika, Afrika, Norden, India og Australia, samt spredte steder i Sibir.

Grunnfjell i kollisjonssoner som har støtt sammen som følge av tektonisk platebevegelse (kontinentaldrift), har gjennomgått fjellkjedefolding eller orogeni hvor grunnfjell har blitt foldet og deformert. Slike områder kalles ofte orogeniske belter, orogeniske marginer. Et godt eksempel på en slik sone er vestre og østre kollisjonssone fra den kaledonske fjellkjedefolding, i henholdsvis USA (Appalachene) og Skottland og Norge (Langfjella). Foldingen oppstod da Iapetushavet lukket seg og kontinentene Laurentia og Baltika kolliderte i devontiden, for siden å drive fra hverandre hvorved Atlanterhavet ble dannet. En åpning og lukking av verdenshav kalles en platetektonisk syklus.

Typer av grunnfjell[rediger | rediger kilde]

Grunnfjell utgjøres av to typer ur- og oldtidsfjell etter måten de oppstod – størkningsbergarter og omdanningsbergarter.

En magmatisk bergart eller størkingsbergart (ingenous rock) er størknet magma. Magma som oppstår allerede nede i magmaen omfatter særlig peridotitt og serpentinstein. Hvis magmaen størkner dypt nede i jordskorpen dannes dypbergarter, som f.eks granitt, granodioritt, dioritt og syenitt i jordskorpa eller gabbro i havbunnskorpa. Dersom magmaen trenger lengre opp i sprekker i eldre berglag dannes gangbergarter (også kalt intrusive eller plutoniske bergarter), som f.eks porfyr i jordskorpa eller diabas i havbunnskorpa. Dersom magmaen kommer helt opp til overflaten for eksempel ved vulkanisme, oppstår overflatebergarter (også kalt dagbergarter, ekstrusive, vulkanske eller eruptive bergarter), som f.eks ryolitt i jordskorpa eller basalt i havbunnskorpa. Ofte har vulkaner indre strømningskanaler som kan være flere kilometer lange og gi opphav til «årer» av vulkansk bergart som likner gangbergarter, eksempelvis rombeporfyr.

Dersom høyere lag er erodert bort kan en dypbergart være synlig i overflaten av jordskorpa, men den fortsetter å være en dypbergart uavhengig av om den idag ligger dypt nede eller i overflaten. Når smeltemasser størkner kan det oppstå krystallisasjon hvor det først dannes mørke mineraler som jern, olivin, pyroksen, amfibol og biotitt. Deretter krystalliseres lysere mineraler som kvarts, feltspat og nefelin omtrent samtidig med biotitten. Disse lyse mineralene danner typisk granitt og syenitt, mens en blanding av mørke og lyse mineraler opptrer i bergarter som gabbro og basalt. Blandingsmulighetene i en magmatisk størkningsprosess er mange, og skaper et stort antall ulike bergarter. Klassifikasjonen av størkningsbergarter bygger på den tyske geologen Albert Streckeisens arbeider.

En metamorf bergart eller omdanningsbergart er omdannet gjennom varme-, vann-, gass- eller trykkpåvirkning, ofte i forbindelse med at dypere lava strømmer opp til overflaten og varmepåvirker høyere bergartslag. Bergarter som er omdannet dypt nede i jordskorpa omfatter f.eks marmor og gneis. Størkningsbergarter som senere omdannes gjennom varmepåvirkning eller sterk trykkfolding som følge av kontinentaldrift, vil endre sammensetning og mineralsk karakter og bli metamorfe. Metamorfe prosesser kan gi opphav til mineraler som sølv, bly, sink og gull.

Uavhengig av hvordan de oppstod, er silisium-rike bergarter sure og mindre næringsrike for plantevekst, mens silisium-fattige bergarter er basiske og gir grunnlag for mer vegetasjon. Surhet er i denne sammenheng ikke det samme som surhetsgrad (pH), som er et mål på nivået av H3O+ i vann.

To slags fjellkjedefolding[rediger | rediger kilde]

Grunnfjellet kan bevege seg og kollidere (orogeni) som følge av enten kontinentaldrift, eller ved en mindre platebevegelse på land.

Ved platebevegelse oppstår ofte sprekkdannelse med forkastninger, hevinger (horst) eller nedsynkinger (graben). Når kontinenter støter sammen oppstår fjellkjedefolding med eller uten omdanning av bergartene. Hvis fjellet sprekker og et lag presses over et annet, dannes det dekker eller skyvedekker (f.eks Langfjella i Norge).

Når en tung havbunnsplate støter mot en lettere kontinentalplate, vil vanligvis havbunnsplaten synke ned under kontinentalplaten (subduksjon) og danne en dyphavsrenne langs kollisjonssonen, mens kontinentalplaten ofte vil bli ustabil og oppleve vulkanisme – som i Andesfjellene, Aleutene, Kamtsjatka, Japan, Filippinene og New Zealand. Prosessene kan omdanne grunnfjell sterkt – Mount Everest består av kalkstein med marine fossiler fra Tethyshavet fra tiden da India kolliderte med Asia for bare 30-40 millioner år siden.

Oppå grunnfjellet finner vi de sedimentære bergarter som har oppstått ved senere erosjon og avsetning, vanligvis på en havbunn.

Det norske grunnfjellet[rediger | rediger kilde]

Det norske grunnfjellet består av veldig sterkt omdannede (metamorfe) bergarter, blant annet vulkansk granitt, gabbro med havbunnsopprinnelse, og dessuten enkelte sandsteinstyper. Det eldste norske grunnfjellet er fra arkeikum, det finner vi i Finnmark og Lofoten og det er inntil 2 800 millioner år gammelt.

Den kaledonske fjellkjede preger norsk geologi og oppstod da kontinentene Laurentia (Nord-Amerika) og Baltika (Europa) støtte sammen i devontiden. Vi finner den kaledonske foldesonen fra Jæren i sørvest til Tana i nordøst, og den går ut til kysten i nord. Øst for foldesonen ligger mer eller mindre upåvirket, opprinnelig (stedegent) grunnfjell som er 2 700 – 900 millioner år gammelt. Norske områder som ikke har kaledonske dekker omfatter sørlige Dalane, Ryfylke, Agder, Telemark og sørvestre Buskerud. Også vest for de kaledonske skyvemassene finner vi opprinnelig grunnfjell, som er sterkt foldet og som har kommet opp i dagen fordi de kaledonske dekkene over har blitt slitt ned av erosjon. På vestlandet ble grunnfjellet foldet for ca. 400 millioner år siden. Disse vestlige grunnfjellsområdene omfatter nordøstlige Hordaland, Sogn og Fjordane, Møre og Romsdal og ytre Sør-Trøndelag med Agdenes og ytre Fosenhalvøya. Dessuten består Vesterålen, Lofoten og Ofoten av mye eldre grunnfjellsmasser.

I Sør-Norge forøvrig ble grunnfjellet stort sett skapt i periodene rundt 1750-1500 millioner og 1100-900 millioner år siden.

Litteratur[rediger | rediger kilde]

  • Bates, Robert L. og Julia A. Jackson (red), Dictionary of Geological Terms. American Geological Instutute. New York: Anchor Books, Doubleday Dell Publishing, 1994.
  • Ben A. Van Der Pluijm (red), 1996, Basement and Basins of Eastern North America, spesialrapport fra Geological Society of America, 1996. ISBN 978-0813723082
  • Ramberg, Ivar B. (red), Landet blir til – Norges geologi, Norsk Geologisk Forening, 2006, annet opplag 2007. ISBN 978-82-92344-31-6
  • Parker, Sybil P. (red), McGraw-Hill Dictionary of Geology and Mineralogy. New York: McGraw-Hill, 1997.

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]