Oppgrader til nyeste versjon av Internet eksplorer for best mulig visning av siden. Klikk her for for å skjule denne meldingen
Ikke pålogget
{{session.user.firstName}} {{session.user.lastName}}
Du har tilgang til Idunn gjennom , & {{sessionPartyGroup.name}}

Då verdas største elvedelta låg i Noreg

(f. 1985) er frå Førde i Sogn og Fjordane. Han har doktorgrad i sedimentologi og sekvensstratigrafi og jobbar som forskar ved Institutt for Geovitenskap, Universitetet i Bergen. Forskinga hans er i all hovudsak retta mot å forstå utviklinga til Barentshavbassenget i tidsperioden nedre mesozoikum.

Tenk deg at du kan gå tørrskodd frå Tromsø i sør til Longyearbyen i nord, eller om du er russar: frå Barentsburg til Murmansk. I dag tek det opptil tre dagar å krysse det vidstrakte Barentshavet med båt, men mot slutten av den geologiske perioden kalla trias, for om lag 230 millionar år sidan, var her tørt land. Eit elvedelta større enn dei største vi har i verda i dag dekte hav-bassenget vi i dag kallar Barentshavet. I denne artikkelen viser vi utbreiinga av dette deltaet, og diskuterer korleis det endra seg etter kvart som fjellkjedar rundt bassenget kom og gjekk, og kva dette har å seie for oss i dag.

Havområda nord for Finnmark er i dag om lag 300 meter djupe og strekk seg frå Senja til Svalbard, frå Svalbard til dei russiske øyene Franz Josef Land og Novaya Zemlya, og til det russiske fastlandet, ei rundreise på meir enn 3000 km (figur 1). Nordmenn flest forbinder nok Barentshavet med store torskebestandar, kongekrabber, gråsoner og den flyktige iskanten. Det var også her Fridtjof Nansen gjorde sitt nordpolframstøt og tilbaketog på sin Fram-ekspedisjon på 1890-talet. Men dette enorme sjøområdet har vore kjent for nordmenn sidan vikingtida, då det vart driven selfangst og handel med nenetene. Etter årevis med relativt lite merksemd under dansk styre, måtte det imidlertid ein nederlandsk oppdagar til, William Barentsz, for å kartlegge havet på slutten av 1500-tallet – ein mann som også skulle gi opphav til havet sitt namn.

Figur 1 Arktis med havbasseng og landområde slik vi kjenner det i dag. Barentshavet er avgrensa av Svalbard, Franz Josefs Land, Novaya Zemlya og Russland. Tidleg i trias fantes ingen av desse øygruppene. Figuren er framstilt av Morten Jakobsson, basert på IBCAO-datasettet.

Når dei tidlege oppdagarane teikna ned sine observasjonar og konstruerte sine kart, antok dei nok at det dei teikna ned alltid hadde vore slik dei såg det. I dag veit vi at jordkloda er i stadig bevegelse. Jorda si overflate er delt opp i sju store kontinentalplater, og på ei av dei, den baltiske kontinentalplata, ligg Barentshavet og Noreg. For over 250 millionar år sidan var kontinentalplatene samla i eit enormt superkontinent, Pangea, og Barentshavet låg då eit godt stykke lengre sør enn i dag, heilt ned mot 40 grader nord, omtrent der Frankrike er i dag. Tett opp til Barentshavet låg Grønland, medan øygruppene i nord og aust, som i dag omfattar Svalbard, Franz Josef Land og Novaya Zemlya, ikkje eksisterte. Ved byrjinga av trias-perioden var veldige supervulkanar aktive i Sibir, og Uralfjellkjeda var under full utvikling.

I dette scenarioet skulle verdas største elvesystem, med tilhøyrande deltasletter, få utvikle seg. Store delar av dette deltaet kan vi i dag tolke på seismiske datasett (ekkobilete av bergartar under havbotnen med varierande akustiske eigenskapar), eller vi finn forsteina seksjonar av deltaet eksponert i fjellveggane på Svalbard. Desse avsetningane er viktige for å vurdere potensielle petroleumsførekomstar i Barentshavbassenget, men inneheld også eit arkiv om dramatiske endringar i klima og geologi.

Kva relevans har denne elvesletta i dag?

Dei seismiske datasetta som er innhenta over ulike delar av dette deltaet er heilt avgjerande for i det heile tatt å kunne fatte utbreiinga som elvesletta har hatt. Grunnen til at vi har slike datasett er at Barentshavet er gjenstand for pågåande oljeleiting. Det er her ein forventar at det meste av Noregs uoppdaga oljereservar kan finnast. Olje og gass kan bli fanga og bevart i poreromma som finst i sedimentære bergartar. Slike bergartar kan til dømes bli avsett i deltasystem lik dei vi hadde i Barentshavet i trias. For å vite kvar ein skal leite er det difor særs viktig å forstå utbreiinga og karakteren til elveavsetningane. For det første er det viktig å vite om det i det heile tatt har vore elvekanalar i eit område, då det er her ein kan forvente å finne sand som gir opphav til dei beste reservoara. Det kan vere store avstandar mellom desse kanalane i eit delta. Er kanalavsetningane til stades, er reservoareigenskapane vidare kontrollert av ei rekkje faktorar: Kor rein var sanden i utgangspunktet, kor djupt har han vore, og kva for kjemiske prosessar har funne stad i sanden på reisa mot store begravingsdjup?

Figur 2 Oversikt over stratigrafi (lagrekkjer) og paleogeografi med viktige hendingar for Barentshavbassenget. Den paleogeografiske utviklinga er skjematisk og modifisert frå Noregs Geologiske Undersøkelsar sitt BATLAS (2002). Den raude boksen indikerar posisjonen til Barentshavet i kvar tidsperiode. Aldrar er gitt i millionar år.

Deltautviklinga kan og brukast som eit naturleg laboratorium for å forstå både klimatiske og tektoniske forhold som bassenget opplevde gjennom ein lang tidsperiode. For eksempel hevdar somme forskarar at pulsar i sedimenttilførsel kan knytast til spesielt regntunge monsun-aktige episodar kalla pluvial events. I tillegg ser vi klare spor etter supervulkanar i Sibir og framveksten av Novaya Zemlya i forskjellige stadier i utviklinga av trias-deltaet. I ei tid kor ein diskuterer tap av landareal som følgje av minka sedimenttilførsel i stadig meir oppdemde elveløp rundt omkring i verda, til dømes i Mississippi-deltaet, er det interessant å studere korleis eit storskala delta har utvikla seg utan påverknad av menneskeleg aktivitet.

Historia til Barentshavet fram til elvesletta vart utvikla

Forgjengaren til dagens Barentshav, Borealhavet, vart til i den nordaustlege forlenginga av den Kaledonske fjellkjedefoldinga. Denne massive fjellkjeda, som kanskje ruva høgare enn Himalaya gjer i dag, oppstod då Nord-Amerika og Grønland kolliderte med den baltiske kontinentalplata. Kollisjonen byrja for rundt 425 millionar år sidan og varte om lag 20 millionar år. Restane etter denne fjellkjeda ser ein i dag i Canada, Skottland, Grønland, Noreg og altså også under Barentshavet.

Medan fjellkjeda vart bygd opp og seinare tært ned, passerte dagens Barentshav forskjellige klimatiske soner. I tidsperioden karbon passerte «Barentshavet» ekvator, og var dekka av veldige tropiske skogar. I perm hadde området sklidd mot 30 grader nord, der området opplevde eit tørt klima som gav tjukke saltavsetningar og korallrev (figur 2).

Tidleg i trias hende det noko dramatisk som totalt endra karakter på verda som heilheit. Supervulkanar i Sibir spydde ut oske og lava i slikt omfang at geologar diskuterer om landskapet sank inn i fleire hundre kilometers radius rundt vulkanen. Eit vulkanutbrot av slik størrelse har naturlegvis dramatiske konsekvensar for livet på jorda, og denne hendinga førte til den verste masseutryddinga verda nokon gong har sett. 96 % av alle artar i havet og så mykje som 70 % av alle artar på land døydde ut som ei direkte eller indirekte følgje av denne vulkanen. Denne masseutryddinga markerar den geologiske grensa vi kallar perm-trias overgangen, og som vi ser tydeleg over heile verda.

Det mest tydelege teiknet på denne hendinga i Barentshavet var, i tillegg til at dei fleste artar forsvann frå havet, at austlege deler av bassenget plutseleg vart fylt med fleire kilometer-tjukke pakkar med leire og sand. Mengda med sediment som vart tilført er estimert å tilsvare det femdobbelte av det elva Mississippi har tilført Mexicogolfen i perioden etter siste istid, det vil seie før påverknaden frå menneska. Ei slik tilførsel av sediment og vatn ville sprengt alle skalaer for 100-, 200- og 1000-års flommar.

På grunn av denne enorme tilstrøyminga av sediment, vart hav-bassenget i aust raskt fylt opp heilt til havoverflata. Når dette skjedde måtte elveløpet strekke seg stadig lengre mot nordvest for å kvitte seg med si last. Dette gjorde at deltaet bevegde seg gradvis nordvestover.

Elvesletta i trias

Den gradvise innfyllinga av sediment frå aust var alt anna enn konstant, men gjekk i stadige pulsar. Etter den enorme tilførselen som skjedde tidleg i trias sank sedimentasjonsraten i den norske delen av bassenget. Denne stillstanden i sedimenttilførsel er blant faktorane som medførte danning av tjukke, organisk-rike skiferpakkar i bassenget. Det er desse skiferpakkane som utgjer dei beste kjeldene til olje og gass i bassenget. Desse organisk-rike avsetningane er ikkje berre kjelde til olje og gass; ein finn òg fossil etter gigantiske dyr som levde i vatnet framfor trias-deltaet. Eksempel på dette er den ni meter lange, delfinliknande fiskeøgla Ichtyosaur. Den livnærte seg mellom anna av blekkspruten Amonitt, med sitt karakteristiske sneglehusskal.

Opphoping av organisk materiale vart følgd av nye pulsar med leire og sand. Men der det før utvikla seg høge, men slake, deltaskråningar ut i havet, utvikla no store kanalsystem seg. Desse kanalsystema fekk god tid til å utvikle seg i same elveløp, og danna slyngande eller meandrerande sandbanker som var over 20 km breie og meir enn 50 meter tjukke. Desse kallast peikebankar og vert til når elvene avset sand i innersvingen av ein kanal, og dannar meandrar etter kvart som den same kanalen flyttar seg ved å grave i yttersvingen. Kanalane som kjem til syne i seismikken ser til forveksling like ut som satelittbilete av moderne elvesystem, sjølv om førstnemnde er dekt av hundrevis av meter med stein (figur 3). Dette detaljnivået er mogleg på grunn av kontrasten mellom dei akustiske eigenskapane til bergartane. Sidan elveavsetningane hovudsakleg består av sandstein og opptrer inne i skiferpakkar, fører det til at dei blir særs tydelege i kontrast til skiferen rundt, som er mjukare enn sandsteinen.

Figur 3 Samanlikning av korleis kanalavsetningane av trias alder ser ut i eit seismisk datasett frå søraustlege delar av det norske Barentshav (aust på Finnmarksplattformen) og satellittbilete av kanalavsetningar av lik skala i dagens Mississippi-delta. Satelittbilete er henta frå Google Earth.

Kanalavsetningane som karakteriserer elvedeltaet endrar seg i takt med deltaet si gradvise utbygging mot vest. I vestlege delar av bassenget ser ein at dei meandrerande peikebankane som karakteriserte kanalavsetningane i aust endrar karakter til spagetti-liknande strenger av sand som snor seg rundt på elvesletta (figur 4). Denne overgangen skuldast at deltaet meir og meir vert påverka av marine prosessar som tidevatn og innsynking etter kvart som elva nærmar seg havet. I tillegg breier deltaet seg ut, og elvesystemet må tilføre sediment til stadig større områder. Dette fører til at elveløpet forgreinar seg og skiftar løp. Dette gir opphav til vifteforma som karakteriserer eit typisk delta, og dersom ein tar ein kikk på moderne elvedelta vil ein straks kjenne att desse landformene.

Figur 4 Oversikt over trias-deltaet si utbreiing slik vi ser det i forskjellige seismiske datasett i dag. Det nordvestlege datasettet er gjort tilgjengeleg for oss av TGS-Nopec, rettigheiter til dei resterande tilhøyrer Oljedirektoratet.

Liknande avsetningar som det vi har i trias-intervallet i Barentshavet finn vi i dag berre i dei aller største elvene på jorda, som Mississippi, Amazonas, Ganges-Brahmaputra, Indus, Nilen og Niger. Skilnaden mellom trias-deltaet og moderne eksempel er at det var så enormt stort. Sjølve utspringet til trias-deltaet er endå ikkje kartlagt, sidan dette er å finne i dagens Russland, men vi kan med sikkerheit slå fast at deltaet strekte seg frå den Norsk-Russiske delelinja i aust og så langt som vi kan følgje det mot vest. Det er berre å opne Google Earth for å sjå at ingen av dei nemnde moderne deltaa kjem i nærleiken av størrelsen til trias-deltaet i Barentshavet.

I motsetnad til byar, vegar, bondegardar og sumpområde på deltaene i Google Earth, ville vår imaginære rusletur på toppen av trias-deltaet tatt oss forbi frøbregner, primitive bartre og ginkgofytter som ruva på deltasletta. Innimellom desse plantane kunne ein kanskje sett nokre av dei første dinosaurane saman med våre fjerne forfedre: små, museliknande skapningar som var dei første pattedyra. Vi har få fossil etter desse skapningane, men på Bjørnøya er det avdekka fossil etter ei panserpadde, og lengre sør, i Nordsjøen, blei det som så langt er Noregs einaste funn av en dinosaurus, avdekka i borkjernar frå sedimentære lag av same alder som deltaavsetninga i Barentshavet. Det er uansett i Nordsjøen, Norskehavet og Barentshavet vi må leite om vi vil finne norske dinosaurar frå denne perioden, for fastlandet bestod for det meste av nedslite berg og små fjell med eit mykje tørrare klima enn det som dominerte langs kysten.

Kvifor vart elvesletta så stor?

For å få danna slike mektige elveavsetningar som dei vi finn i trias-intervallet treng ein store mengder vatn og sediment. Fellesnemnaren for alle store delta er dreneringsområde som dekkjer fleire millionar kvadratkilometer. Det er difor naturleg at det berre finst nokre få slike elvesystem i kvar einskild geologiske periode, og dei med høgast sedimenttilførsel er alltid assosiert med ein aktiv fjellkjede. Elvane Ganges og Brahmaputra drenerer i dag forlandsbassenget (det sedimentære bassenget som oppstår under vekta av tektoniske skyvedekker) til den mektige Himalaya-fjellkjeda på ein liknande måte som det ein kan førestille seg var tilfellet for elvesystemet i forkant av Uralfjella i trias.

Den viktigaste føresetnaden for å få danna eit stort delta var altså til stades. Det som likevel skil trias-deltaet frå dagens elvesystem, og som danna grunnlaget for den vidstrakte utbreiinga av det, var hovudsakleg to ting: havbassenget sine særeigenheiter og klimaet.

Til forskjell frå moderne elvesystem som bygger seg ut på til dels store havdjup, bygde trias-deltaet seg ut i eit relativt grunt hav. Etterkvart som dette grunne bassenget vart fylt opp, vart elvane tvungne stadig lengre vest og nordvest for å dumpe sedimentlasta si. Når bassenget er 200–300 meter djupt (figur 5), vert ein slik prosess atskilleg raskare enn om den same mengda sediment måtte fylt det tidobbelte volumet.

Figur 5 Tverrsnitt av eit elvesystem i trias med deltaskråningar som heller mot bassenggolvet til venstre i bilete (markert med kvite piler). Seismikken er gjort tilgjengeleg av TGS-Nopec.

I tillegg til at deltaet måtte fylle eit grunnare basseng, så var dei globale klimatiske forholda annleis enn det dagens delta blir avsett under. Den viktigaste forskjellen var at det globale klimaet var inne i ein drivhus-fase med høge globale temperaturar. I tillegg låg det ikkje nokon store landområde ved polane, og ein hadde difor mindre potensial for at vatn periodevis kunne vere landfast i veldige polare brear, slik som vi i dag har på Grønland og i Antarktis. Trias-deltaet kunne difor bygge seg gradvis ut i bassenget utan å bli forstyrra av større svingingar i havnivå, som dagens delta har blitt påverka av.

Den siste delen av historia

Mot slutten av trias-perioden skjedde det ei viktig geologisk hending som skulle føre trias-deltaet enno vidare mot Svalbard. I den nordlege forlenginga av Uralfjellkjeda tvang det seg fram ei landheving i området vi i dag kjenner som Novaya Zemlya. Inntil denne tida hadde nemleg denne bananforma øya, der russarane testa sine atombomber, vore eit sedimentært basseng slik som resten av Barentshavet. Hevinga skuldast kompresjonskrefter i skjeringspunktet mellom to ulike fjellkjeder, og førte i første omgang til at tidlegare avsetningar vart løfta opp og erodert. Sedimenta som først var avsett i dette området vart altså frakta vekk og gjen-avsett andre stader. Vi kan sjå denne endringa i dei seismiske datasetta: lag som var avsett horisontalt blir løfta opp og erodert i aust. Sandsteinen som vart avsett av elvesystem i denne seine fasen har mindre storleik enn kanalar avsett før landhevinga rundt Novaya Zemlya. Denne oppløftinga skulle få meir dramatiske konsekvensar for utviklinga av Barentshavet i perioden som følgjer etter trias.

Grunnen til at vi i dag kan studere avsetningane til dette kjempemessige deltaet i fjellsidene på Svalbard (figur 6), er at heile Barentshavet har gjennomgått ei lang rekke omveltingar sidan trias-deltaet strakk seg på tvers av bassenget. Dei geologiske prosessane bak danninga av Novaya Zemlya var med på å føre trias-deltaet nordvestover, men førte til slutt til at store delar av det norske Barentshavet vart løfta opp og eksponert for erosjon ved byrjinga av juraperioden.

Figur 6 Blotningar (utsnitt av bergarter eksponert i fjellsider) av deltasystemet på Hopen i øygruppa Svalbard. Denne blotninga syner eit tverrsnitt av to elvekanalar (kvite piler); kanalar som strekte seg til den delen av Barentshavet der øygruppa ligg i dag.

I perioden som følgde jura, kalla kritt, vart Barentshavbassenget på nytt drukna av ei heving i det globale havnivået som ein ser spor av over heile verda. Grønland, som hadde byrja å rive seg laus frå Noreg allereie i juraperioden og fortsette med dette i kritt, kolliderte sidelengs med Svalbard på si ferd mot nordvest. Den siste dramatiske hendinga som Barentshavet har gjennomgått mellom vår tid og trias-deltaet si tid er danninga av vidstrakte isbrear i kvartærtida. Desse breane eroderte seg lett gjennom dei relativt mjuke sedimentære bergartane som var avsett og forsteina under hundrevis av meter med yngre sediment. Det vi sit att med i dag er restane etter periodar med oppløft, kollisjon, erosjon og sedimentasjon. I dag kan vi sjå delar av trias-deltaet sine avsetningar i fjellsida på Svalbard (figur 7), medan andre delar av deltaet fortsatt er dekt under Barentshavet og berre er synlege i seismiske datasett.

Figur 7 a) Forsteina trestammar i botnen av elvekanalavsetningar på Edgeøya, Svalbard. b) tynt kol-lag på Hopen, Svalbard, som er karakteristisk for dette tidsintervallet. Slike kol-lag finn vi dei fleste stadar der det stratigrafiske intervallet (aldersbestemt rekkje med sedimentære bergarter) som omfattar deltaet er blottlagt. c) Toppen av ein forsteina elvekanal på Hopen som strekk seg ut frå øya mot søraust, akkurat i vasskanten. Slik den ein gong gjorde for om lag 230 millionar år sidan.

Konklusjon

Noreg sitt fastland strakk seg altså heilt til Svalbard i den geologiske tidsperioden trias. Den langstrakte deltasletta omfatta fleire store og små elvekanalar som avsette sand som vi i dag leiter etter olje og gass i. Trias-deltaet kunne vekse seg stort grunna små variasjonar i globalt havnivå, til forskjell frå den tidsperioden som vi no lev i. I tillegg bygde deltaet seg ut i eit havområde som var særs grunt samanlikna med dei store deltaa i verda i dag. Kunnskap om utbreiinga til dette deltaet hjelp oss å forstå dagens elvedelta, og i særskild grad korleis dei ville ha utvikla seg utan påverknad av menneske. Denne kunnskapen er gjort tilgjengeleg ved å analysere seismiske datasett samla inn over store delar av det norske Barentshavet og dannar grunnlag for vår evne til å leite etter resterande olje- og gassressursar i denne regionen.

Vidare lesing

Eide CH, Klausen TG, Katkov D, Suslova AA og Helland-Hansen W. 2017. Linking an Early Triassic delta to antecedent topography: Source-to-sink study of the southwestern Barents Sea margin. Geological Society of America Bulletin 130: 263–283.

Klausen TG, Ryseth AE, Helland-Hansen W, Gawthorpe R og Laursen I. 2014. Spatial and temporal changes in geometries of fluvial channel bodies from the Triassic Snadd Formation of offshore Norway. Journal of Sedimentary Research 84: 567–585.

Nash VE. 2017. Da livet på jorda overlevde. Naturen 141: 65–70.

Ramberg IB, Bryhni I og Nøttvedt A. 2007. Landet blir til: Norges geologi. Norsk geologisk forening.

Riis F, Lundschien BA, Høy T, Mørk A og Mørk MBE. 2008. Evolution of the Triassic shelf in the northern Barents Sea region. Polar Research 27: 318–338.

Smelror M, Petrov OV, Larssen GB og Werner S. 2009. Geological history of the Barents Sea. Norges Geologiske Undersøkelse: pp. 1–135.

Svensen H, Planke S, Polozov AG, Schmidbauer N, Corfu F, Podladchikov YY og Jamtveit B. 2009. Siberian gas venting and the end-Permian environmental crisis. Earth and Planetary Science Letters 277: 490–500.

Idunn bruker informasjonskapsler (cookies). Ved å fortsette å bruke nettsiden godtar du dette. Klikk her for mer informasjon