Ofiolittkomplekset på Leka: Havbunn og mantel på tørt land
Hvordan kan vi vite nøyaktig hvordan havbunnsskorpen og den øverste mantelen er bygd opp når havbunnen befinner seg under tusenvis av meter med stummende mørkt vann?
Svaret ligger i ofiolitter: sjeldne geologiske hendelser der biter av havbunnsskorpe og øvre mantel ikke har blitt subdusert og ødelagt i dypet, men derimot skjøvet opp på tørt land under en fjellkjedekollisjon (et fenomen kalt obduksjon, Furnes et al., 1988). En ofiolitt er med andre ord et komplett, fossilt stykke havbunn som er hevet på land og veltet over ende, slik at geologer i dag kan spasere tvers gjennom hele lagdelingen – fra dyphavssedimenter ned til selve mantelen – til fots!
Ved Penrose-konferansen i 1972 definerte geologene den klassiske ofiolitt-stratigrafien, som representerer et komplett vertikalt tverrsnitt gjennom oseanisk litosfære:
- Pelagiske sedimenter (øverst): Tynne lag av dyphavsleire, kalkslam og kiselholdig radiolaritt (dannet av mikroskopiske kiselalger i urhavet).
- Putelava (pillow basalt): 0,5–1,5 km tykt lag med glassaktige lavaputer som vitner om vulkanske utbrudd direkte under vann i en midthavsrygg.
- Plateformede basaltganger (sheeted dykes): Et unikt 1–2 km tykt kompleks av loddrette, parallelle basaltganger («gang-i-gang») som viser hvordan midthavsryggen kontinuerlig sprakk opp og ble fylt med ny magma.
- Gabbro (isotrop og lagdelt): 2–4 km tykt lag av grovkornet mafisk dypbergart dannet i det aksiale magmakammeret. Nederst danner tunge krystaller rytmiske lag (lagdelt gabbro).
- Petrologisk Moho: Selve grenseflaten mellom jordskorpen (gabbro) og den underliggende mantelen (peridotitt).
- Mantel-litosfære (nederst): Rester av øvre mantel bestående av peridotitt (dunitt og harzburgitt) som er utsmeltet for basaltkomponenter. Ved kontakt med sjøvann omdannes peridotitt til den karakteristiske grønne eller gyllenbrune bergarten serpentinitt.
Leka-ofiolitten er en bit av havbunnsskorpe og øvre mantel fra Iapetushavet, dannet for ca. 497 millioner år siden. Den ble trolig skjøvet opp på kanten av et kontinent for ca. 470 millioner år siden og senere ført inn over Baltika under den kaledonske fjellkjededannelsen. Lagpakken ble veltet over på siden, så i dag kan man gå bortover på øya fra mantelbergarter til putelava (Dunning & Pedersen, 1988; Titus mfl., 2002; Leka steinsenter, u.å.; Trollfjell Geopark, u.å.).
Norges geologiske nasjonalmonument: Leka ofiolittkompleks
1. Den kaledonske fjellkjedefoldingen (400–500 mill. år siden)
Norges ryggrad av høye fjell og forrevne kystlandskap har sine dypeste røtter i den paleozoiske tidsalderen. Fjellkjededannelsen pågikk gjennom ordovicium, silur og devon, for 400–500 millioner år siden (NGU, u.å.-a). Da lukket det opprinnelige Atlanterhavet – Iapetushavet – seg i henhold til Wilsonsyklusen. Vårt urgamle kontinent Baltika (Skandinavia og Vest-Russland) kolliderte frontalt med det nordamerikanske og grønlandske kontinentet (Laurentia).
Kollisjonen var av samme kaliber som dagens kollisjon mellom India og Asia, og skapte fjellkjeden Kaledonidene. Kaledonidene var trolig minst like høye som dagens Himalaya. Noen forskere mener toppene kan ha nådd over 8000 meter, men den nøyaktige høyden er ukjent fordi fjellkjeden er erodert ned til røttene (NGU, u.å.-a; Løvø, 2014; Amundsen, 2021).
Skyvedekker (nappes) i Jotunheimen
Fordi kontinental jordskorpe er for lett til å subdueres ned i mantelen, oppsto det enorm skorpeforkorting. Kolossale bergflak fra havbunn, øybuer og kontinentalrender ble høvlet av og skjøvet hundrevis av kilometer østover inn over det baltiske grunnfjellet som skyvedekker (nappes).
De karakteristiske høye tindene i Jotunheimen (som Galdhøpiggen og Glittertind) og Trollheimen består av harde, motstandsdyktige bergarter (særlig gabbro, anortositt og granulitt) som hører til Jotundekket – overskjøvet under kollisjonen med Laurentia. Rondane hører ikke til dette dekket. Bergartene der er feltspatrik sandstein, sparagmitt (Oftedahl, 1948).
Kaledonidene: Iapetushavet lukkes, og skyvedekker legges over grunnfjellet
Mellom Baltika og Laurentia lå Iapetushavet. Havbunnen sank ned i mantelen langs kanten av havet. Leka-ofiolitten er en bit av denne havbunnen, dannet for ca. 497 millioner år siden.
- Laurentia
- Baltika
- Iapetushavet
- Øybue
- Havbunnen synker ned i mantelen
- Grunnfjell
- Laurentia
- Baltika
- Grunnfjell
- Kontinentalrand og sedimenter
- Havbunn og øybuer
Snitt vest–øst · Skjematisk, høyden er overdrevet · Kart: dagens kystlinjer (Natural Earth)
Under kollisjonen ble bergartene nede i kollisjonssonen utsatt for ekstremt trykk og høy temperatur. Leirskifer og sandstein ble omvandlet til glimmerskifer, amfibolitt og gneis gjennom regional metamorfose.
2. Oslofeltets dramatiske riftdal i perm (300–250 mill. år siden)
I karbon og perm holdt superkontinentet Pangea på å sprekke opp. En gren av denne oppsprekkingen skar rett inn gjennom det sørøstlige Norge. På land strekker Oslofeltet seg fra Langesund til Mjøsa. Riftsystemet fortsetter ut i Skagerrak.
Jordskorpen ble strukket og tynnet ut, og store forkastningsblokker sank inn som en dyp riftdal kalt en graben (Oslo-graben). Innsynkningen ble ledsaget av voldsom magmatisk og vulkansk aktivitet:
Rombeporfyr (sjelden lava)
Enorme sprekkevulkaner spydde ut tykke lavadekker av rombeporfyr – en lavabergart med store, båtlignende (rombeformede) feltspatkrystaller i en finkornet grunnmasse. Rombeporfyr er bare funnet fem steder på jorda (NGU, u.å.-c).
Larvikitt (Norges nasjonalbergart)
Dypt nede under vulkanene størknet gigantiske magmakamre langsomt. Her krystalliserte den vakre, blåskimrende dypbergarten larvikitt. Larvikitt brytes i dag som eksklusiv fasadestein og eksporteres over hele kloden. I 2008 ble den kåret til Norges nasjonalbergart (forskning.no, 2008).
Oslograben: riftdal, rombeporfyr og larvikitt
Skorpa strekkes. Mot slutten av karbon, for ca. 310 millioner år siden, begynte jordskorpen i det sørøstlige Norge å sprekke opp. På land strekker Oslofeltet seg fra Langesund til Mjøsa. Riftsystemet fortsetter ut i Skagerrak.
- Grunnfjell
- Moho
- Kambrosiluriske lag (kalkstein, skifer)
- Strekk
- Grunnfjell
- Kambrosilur
Snitt vest–øst gjennom Oslofeltet · Skjematisk, uten målestokk · Kart: dagens kystlinjer (Natural Earth), Oslofeltet skjematisk
Riftingen stoppet opp før kontinentet rakk å dele seg helt; Oslofeltet forble en «fossil rift». Likevel styrer de permiske forkastningslinjene den dag i dag geografien på Østlandet, inkludert Oslofjordens forløp.
3. Åpningen av Norskehavet og Jan Mayen (55 mill. år til i dag)
I tidlig tertiærtid (eocen, for ca. 55 millioner år siden) revnet litosfæren mellom Norge og Grønland fullstendig. Nord-Atlanteren åpnet seg ved aktiv havbunnsspredning langs Den midtatlantiske ryggen.
Dette ga Norge en passiv kontinentalmargin i vest – en kystsone uten subduksjonssoner eller kraftige plategrenseskjelv:
- Sedimentasjonsbassengene på sokkelen: Elver og senere isbreer fra det norske fastlandet eroderte ned fjellene og avsatte kilometertykke lag med sand, leire og organisk materiale på kontinentalsokkelen. Disse sedimentære lagene utgjør i dag kilde-, reservoar- og takbergartene for Norges olje- og gassressurser.
- Jan Mayen – Norges aktive vulkan: Ute i Norskehavet, på spredningsryggen nord for Island, ligger den isolerte vulkanøya Jan Mayen. Her troner Beerenberg (2272 m o.h.) – Norges eneste aktive vulkan over havnivå, med siste utbrudd i 1985.
Norskehavet åpner seg: Norge og Grønland skilles
Gjentatt rifting i mesozoikum (trias–kritt): Lenge før havet åpnet seg, ble skorpa mellom Norge og Grønland strukket og tynnet ut i flere omganger. Mange fjorder og daler følger i dag forkastningssoner fra denne tiden.
- Grønland
- Norge
- Grønland
- Norge
- Skorpa strekkes og tynnes ut
- Forkastninger
- Kontinental skorpe
- Sedimenter på sokkelen
Kart: dagens kystlinjer (Natural Earth) · Snitt: skjematisk, høyden er overdrevet
4. Glasial isostasi: Landet som reiser seg etter isen
Under siste istid (Weichsel) hvilte en opptil 3 kilometer tykk innlandsis over Skandinavia. Isens kolossale vekt presset den faste litosfæren ned i den seigtflytende astenosfæren med opptil 800 meter!
Da isen smeltet bort for ca. 10 000 år siden, begynte litosfæren å sprette langsomt opp igjen i henhold til isostasi (Archimedes' lov for jordskorpen):
Marin grense og leirbygdene
Rett etter istiden flommet havet inn over det nedtrykte landet og avsatte saltvannsleire. Etter hvert som landet hevet seg, ble denne gamle havbunnen løftet tørt – opptil 220 meter over dagens havnivå på Østlandet (marin grense). Dette dannet de fruktbare jordbruksbygdene på Romerike og i Trøndelag, men ga også opphav til faren for kvikkleireskred når saltet vaskes ut av grunnvannet.
Postglasiale intraplate-jordskjelv
Landet hever seg fremdeles med 4–9 mm per år rundt Oslofjorden og Bottenviken. Spenningene etter den asymmetriske landhevingen, kombinert med ryggskyv (ridge push) fra Atlanterhavsryggen, reaktiverer eldgamle forkastninger og utløser jevnlig intraplate-jordskjelv i Rana, på Vestlandet og i Oslofjorden.
Glasial isostasi og marin grense
Isen er så tung at den presser landet ned i den seige astenosfæren.
- Havnivå
- Litosfære
- Seig astenosfære
- Innlandsis
- Isen presser landet ned
- Astenosfæren gir sakte etter
- Landoverflaten uten is
Skjematisk tverrsnitt · Nedpressingen er sterkt overdrevet
Forenklet: her holdes globalt havnivå fast for å vise isostatisk nedpressing. I virkeligheten var verdenshavene ca. 125–130 m lavere under siste istids maksimum.
Norges geologiske tidslinje og nøkkellokaliteter
Diagrammet og kartet under gir en helhetlig oversikt over Norges fascinerende reise gjennom geologisk tid – fra Iapetushavets dype havbunn til dagens hevede kystlandskap:
Norges geologiske reise: Grunnfjell, Kaledonidene, Oslofeltet og Norskehavet
0. GRUNNFJELLET
Opptil 2800 mill. år siden
Prekambrium
Baltikas gamle kjerne
- Norges eldste berggrunn
- Underlaget som skyvedekkene senere ble skjøvet inn over
I dag i Norge: Grunnfjellet er det eldste fjellet vi har i Norge.
1. KALEDONIDENE
430–400 mill. år siden (silur)
Iapetushavet lukkes
Baltika kolliderer med Laurentia
- Fjellkjede på størrelse med Himalaya (400–500 mill. år siden)
- Gigantiske skyvedekker (Jotunheimen, Rondane)
- Gneis og glimmerskifer
I dag i Norge: Berggrunnen er den eroderte roten av Kaledonidene.
2. OSLOFELTET
300–250 mill. år siden (perm)
Pangea revner
Skorpen sprekker i en riftdal
- Graben fra Langesund til Mjøsa
- Voldsomme vulkaner (Kolsås, Krokskogen)
- Rombeporfyr og larvikitt
I dag i Norge: En død riftdal rik på byggeråstoff og naturstein!
3. NORSKEHAVET
55 mill. år siden (eocen)
Nord-Atlanteren åpnes
Norge skilles fra Grønland
- Passiv kontinentalmargin
- Ny havbunn dannes langs Den midtatlantiske ryggen
- Sedimenter bygger ut sokkelen
I dag i Norge: Beerenberg på Jan Mayen er Norges eneste aktive vulkan!
4. GLASIAL ISOSTASI
Siste 10 000 år til i dag
Landet reiser seg!
3 km innlandsis smeltet bort
- Litosfæren spratt opp
- Marin grense opptil 220 m (Marin leire på tørt land)
- Intraplate-jordskjelv
I dag i Norge: Oslo hever seg 4 mm/år. Skaper kvikkleire og skjelv!
Fra kontinentkollisjon og riftdannelse til havbunnsspredning og landheving: Norge har opplevd alle faser i platetektonikken.
Norges geodynamiske nøkkelsteder
Sentralt fagvokabular
- ofiolitt
- komplett tverrsnitt av havbunnsskorpe og øvre mantel obdusert på land (f.eks. Leka)
- obduksjon
- geologisk prosess der oseanisk litosfære unntaksvis skyves opp på kontinental skorpe i en kollisjonssone
- Iapetushavet
- urtidens verdenshav mellom Baltika og Laurentia som lukket seg i silur og dannet Kaledonidene
- Baltika
- urgammelt kontinent bestående av Skandinavia og Vest-Russland fram til den kaledonske kollisjonen
- Laurentia
- urgammelt kontinent bestående av Nord-Amerika og Grønland som kolliderte med Baltika
- skyvedekke (nappe)
- enorme flak av jordskorpen som er revet løs og skjøvet titalls til hundrevis av kilometer innover land under en kontinentkollisjon
- graben
- langstrakt innsynkningsdal i jordskorpen avgrenset av parallelle normalforkastninger (f.eks. Oslo-graben)
- rombeporfyr
- svært sjelden lavabergart med karakteristiske rombeformede feltspatkrystaller, typisk for Oslofeltet
- larvikitt
- Norges nasjonalbergart; monzonittisk dypbergart i Oslofeltet med karakteristisk blålig labradorescens
- passiv margin
- kontinentalmargin som ligger inne på en tektonisk plate uten subduksjon eller vulkanisme (f.eks. norskekysten)
- isostasi
- litosfærens flytelikevekt på den seige astenosfæren; forklarer heving etter at innlandsisen smeltet
- marin grense
- det høyeste nivået havet nådde på land etter at innlandsisen smeltet bort (opptil 220 moh. på Østlandet)
Sjekk deg selv
Velg ett svar per spørsmål.
1. Hvorfor er Leka i Trøndelag kåret til Norges geologiske nasjonalmonument?
2. Hva forårsaket Den kaledonske fjellkjedefoldingen for 400–500 millioner år siden?
3. Hva er et skyvedekke (nappe), slik vi ser i Jotunheimen?
4. Hva er Oslofeltet i en geologisk sammenheng?
5. Hva er marin grense, og hvorfor finner vi marin leire høyt over dagens havnivå?
6. Hvorfor opplever Norge fortsatt intraplate-jordskjelv i dag?
Kildeliste
- Amundsen, B. (2021, 22. januar). Fjell i Norge har vært over 8000 meter høye. forskning.no. https://www.forskning.no/geologi/fjell-i-norge-har-vaert-over-8000-meter-hoye/1799186
- Dunning, G. R., & Pedersen, R. B. (1988). U/Pb ages of ophiolites and arc-related plutons of the Norwegian Caledonides: Implications for the development of Iapetus. Contributions to Mineralogy and Petrology, 98(1), 13–23. https://doi.org/10.1007/BF00371904
- forskning.no. (2008, 7. februar). Larvikitt er nasjonalbergart. https://www.forskning.no/larvikitt-er-nasjonalbergart/980811
- Furnes, H., Pedersen, R. B., & Stillman, C. J. (1988). The Leka Ophiolite Complex, central Norwegian Caledonides: field characteristics and geotectonic significance. Journal of the Geological Society, 145(3), 401–412. https://doi.org/10.1144/gsjgs.145.3.0401
- Leka steinsenter. (u.å.). Lekas opprinnelse. http://www.leka-steinsenter.no/geologi/lekas_opprinnelse_norsk.htm
- Løvø, G. (2014, 28. oktober). For 500 millioner år siden så Midt-Norge ut som Indonesia. forskning.no (Norges geologiske undersøkelse). https://www.forskning.no/partner-norges-geologiske-undersokelse-geofag/for-500-millioner-ar-siden-sa-midt-norge-ut-som-indonesia/534066
- Norges geologiske undersøkelse [NGU]. (u.å.-a). Geologi på land. https://www.ngu.no/om-geologi/geologi-pa-land
- Norges geologiske undersøkelse [NGU]. (u.å.-b). Om kart over marin grense. https://www.ngu.no/om-geologi/om-kart-over-marin-grense
- Norges geologiske undersøkelse [NGU]. (u.å.-c). Rombeporfyr. https://www.ngu.no/om-geologi/rombeporfyr
- NORSAR. (u.å.). Jordskjelv i Norge. https://www.jordskjelv.no/om-jordskjelv/jordskjelv-i-norge/
- Norsk Polarinstitutt. (u.å.). Jan Mayen. https://www.npolar.no/tema/jan-mayen/
- Oftedahl, C. (1948). Petrology and geology of the Rondane area. Norsk Geologisk Tidsskrift, 28, 199–225. https://njg.geologi.no/images/NJG_articles/NGT_28_2-4_199-225.pdf
- Ramberg, I. B., Bryhni, I., Nøttvedt, A., & Rangnes, K. (Red.). (2008). Landet blir til: Norges geologi (2. utg.). Norsk Geologisk Forening.
- Titus, S. J., Fossen, H., Pedersen, R. B., Vigneresse, J. L., & Tikoff, B. (2002). Pull-apart formation and strike-slip partitioning in an obliquely divergent setting, Leka Ophiolite, Norway. Tectonophysics, 354(1–2), 101–119. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(02)00293-9
- Trollfjell Geopark. (u.å.). Leka. https://trollfjellgeopark.no/besok-geoparken/leka/
