Lørdag 17.11.2018 - Uke 46
logo   150 000 besøkende i 2017

Samarbeidspartnere

Det har vært ganske betydelig heving og erosjon av Barentshavet de siste 60 millioner år. Hva var den utløsende årsak?


530x452 fig1Figur 1. Beregnet fjellkjededannelse i vestlige og nordlige del av Barentshavet, som kan ha forbindelse med platekollisjon med Nord-Grønland og åpning av Polhavet.

I del 1 presenterte vi vårt estimat av kenozoisk (de siste 60 millioner år) erosjon i Barentshavet, og forsøkte å indikere hva årsakene kunne være.

Det ser ut til å være stor enighet om at erosjonen har vært betydelig, og at den kan ha vært opptil tre kilometer i nordvest. Mer sentralt i Barentshavet kan erosjonen ha variert mellom 500 og 1 000 meter.

Vårt eget estimat er ikke så ulikt andre forskeres estimat av kenozoisk erosjon i området.

Både årsaken til erosjonen og dens størrelse har betydning for petroleumsvirksomheten fordi det påvirker temperaturhistorien, dannelse av hydrokarboner og mulige migrasjonsveier for olje og gass.

I del 1 kom vi fram til at det sannsynligvis har vært en betydelig heving i vest og nord som kan ha hatt forbindelse med platekollisjon med Nord-Grønland og åpning av Polhavet. Dette er vist i figur 1.

La oss si at dette kan være et realistisk bilde. Spørsmålet vi ønsker å besvare nå, er om dette kan være til hjelp for å forstå hvordan Barentshavets erosjon utviklet seg over tid.

Fjellkjedene eroderes

Fjellområdene i figur 1 har sannsynligvis blitt dannet over lang tid, og kanskje i flere perioder. Men la oss foreløpig anta, for enkelhets skyld, at de ble dannet i tidlig kenozoikum.

Det som vil skje når disse områdene stikker opp over havnivå, er at de utsettes for erosjon. I våre enkle beregninger tenker vi oss at havnivået ikke endret seg nevneverdig.

Hva vil skje isostatisk når disse fjellområdene slites ned?

Vi har beregnet isostatisk heving basert på at disse fjellkjedene eroderes, at de eroderte sedimentene har en gjennomsnittlig tetthet på 2.4 g/cm3 og at den elastiske litosfæren er svært tynn (som ikke er unaturlig nær en plategrense i en periode med fjellkjededannelse).

530x453 fig2Figur 2. Beregnet isostatisk respons når høydedragene i figur 1 eroderes. Vi ser at isostatisk heving overstiger 1 000 meter på Svalbard. Konturintervall er 100 meter.

Resultatet er vist i figur 2. Som vi ser er den beregnede isostatiske hevingen betydelig, og kan overstige 1 000 meter.

De områdene som blir hevet, vil i neste omgang bli utsatt for erosjon, i og med at vi antar konstant havnivå. Isostatisk respons av denne erosjonen er vist i figur 3a.

Erosjonen fortsetter i de nye høydedragene skapt av isostatisk heving (vist i figur 3a), noe som gir isostatisk respons vist i figur 3b. Slik vil det fortsette til alt er erodert ned til havnivå, og det er oppnådd isostatisk likevekt.

I tillegg kommer eventuelt migrasjon av faseovergang i mantelen. Og til slutt vil det bli isostatisk effekt av glasial erosjon. Glasial erosjon har vi beskrevet tidligere; se lenken nedenfor.

Hvordan så Norge ut før istidene?

530x226 fig3Figur 3a. Venstre figur: isostatisk respons ved at høydedragene i figur 2 eroderes. 3b. Høyre figur: isostatisk respons ved at høydedragene i figur 3a eroderes.

Hvis vi summerer de ulike effektene (figurene 2, 3a og 3b) og legger til isostasi av glasial erosjon, så ender vi opp med kartet i figur 2 i del 1.

Det som imidlertid er poenget med denne artikkelen, er å skissere et mulig scenarium for hvordan Barentshavets erosjon utviklet seg over tid. Hva var det som initierte erosjonen og hva var drivkreftene?

Basert på våre enkle beregninger kan vi si følgende:

  1. Fjellkjededannelse i nord og vest på grunn av platebevegelser var utgangspunktet for den kenozoiske erosjonen i Barentshavet.
  2. Disse fjellkjedene ble gradvis erodert, og utløste isostatiske bevegelser.
  3. De isostatiske bevegelsene medførte mer erosjon; erosjon og isostasi stopper ikke før områdene er ved havnivå.
  4. I tillegg til dette kommer isostatisk respons av glasial erosjon over de siste tre millioner år.
  5. Hvis en legger til migrasjon av faseovergang, så kan dette forklare mer enn tre kilometer erosjon i visse deler av Barentshavet.

Noen kan kanskje få inntrykk av at vi mener den isostatiske hevingen i Barentshavet foregikk i ulike faser, slik det er presentert i tre ulike figurer – figurene 2, 3a og 3b. Det foregår imidlertid ikke slik.

Så snart erosjonen av fjellområdene i figur 1 startet, så begynte også erosjonen av den isostatiske responsen i figur 2, og også isostasien og erosjonen vist i figur 3. Dette fører til at erosjonen sprer seg over større områder.

Hvis det er riktig at erosjonen foregikk i ulike faser, så er altså ikke årsaken knyttet til den isostatiske responsen i og for seg. Grunnen til at erosjonen er delt inn i ulike faser, må ha sammenheng med fjellkjededannelsen.

Fjellkjededannelsen i figur 1 skjedde, som nevnt, ikke i én hendelse, men sannsynligvis i flere perioder. Hver puls av ny fjellkjededannelse, førte til ny periode av erosjon over hele Barentshavet.

Hvis for eksempel 40 prosent av fjellkjededannelsen skjedde i løpet av en viss periode (for eksempel paleocen), vil den isostatiske effekten være 40 prosent av den beregnede isostatiske responsen (i figur 2 og 3).

Denne erosjonen kan ha blitt avsluttet før neste fase av fjellkjededannelse skjedde, for eksempel i oligocen.

Om fjellkjededannelsen skjedde i én hendelse eller i flere pulser, betyr lite for gyldigheten av beregningene presentert her.

Totalt sett er den beregnede fjellkjededannelsen slik som vist i figur 1. Beregningene tyder på at den totale fjellkjededannelsen kan ha vært på mer enn 1 500 meter.

Men i og med at fjellkjededannelsen antakelig foregikk i flere perioder med påfølgende erosjon, trenger ikke disse områdene ha oppnådd denne høyden på noe tidspunkt.

Vi konkluderer med at fjellkjededannelse i vest og nord forårsaket av platebevegelser initierte den kenozoiske erosjonen i Barentshavet.

Disse fjellområdene ble etter hvert slitt ned, og på grunn av isostatisk respons spredte effekten seg til hele Barentshavet, som totalt sett ble erodert opptil tre kilometer, slik vi presenterte i figur 1 i del 1.

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

phd102510s


Redaktør: Denne e-postadressen er beskyttet mot programmer som samler e-postadresser. Du må aktivere javaskript for å kunne se den.å

Om: Info om Geoforskning.no

Annonsere: Informasjon og priser

Kontakt: Kontaktinformasjon Tips oss

Webløsning ©2013-15 av Web Norge. Skjerm: