Slemmestads rapport

af John Friis Løndal og Torben Krarup

En gennemgang af Oslo-feltets geologi, v.h.a. bjergartsbeskrivelse, geologiskekort, figurer, og struktur beskrivelser.
Forkortet udgave uden figurer, grafer, fotografier og tegninger.

Indholdsfortegnelse

1. Indledning....................
2. Norges geologi................
3. Oslo-feltets regional geologi.
4. Bjergarts beskrivelse
5. Geologi i og omkring Bjørnåsen
5.1 Foldeakser.............
5.2 Forkastninger..........
5.3 Strukturer.............
5.4 Sammenhæng.............
6. Bjørnåsens geologiske historie
7. Konklusion....................
8. Feltforhold...................
9. Litteraturliste...............
10. Bilag.........................
10.1 Stereonet..............
10.2 Tværsnit...............
10.3 Bjergartsbeskrivelser..

1. Indledning

I den foreliggende rapport præsenteres resultatet af en uges arbejde i Oslofeltet ved Slemmestad. Feltarbejdet fandt sted i perioden 21/8 til 30/8 1991 omkring Bjørnåsen, kun afbrudt af en dagsekskursion i Oslo-feltet. Vores hjælpemidler, var kort (1:1000) samt redskaber i form af kompas, 10% saltsyre, hammer, lup, og plancer til fossil bestemmelse. Desuden brugte vi et skema over lagserien, og et fotografiapparat. Bortset fra en enkelt dag med støvregn, skinnede solen det meste af tiden.

2.Norges Geologi

Fra Prekambrium og Kambrium findes hovedsagligt Gnejs/Granit, og enkelte sandsten.
Ordovicium, er kendetegnet af mange marine aflejninger, afsat på lavt vand, samt spor efter vulkansk aktivitet. Gennem Norge og den nordlige del af Storbritannien strakte sig et sænkningsområde (Geosynklinal), som lagsomt blev fyldt op, hvor lagserien opnåede den største tykkelse, opstod den norske fjeldkæde. Ved udgangen af Silur blev Vestnorge og Skotland foldet op i den Kaledoniske bjergkædefoldning, i forbindelse med foldebjergenes hævning trak havet sig tilbage, og Nordeuropa blev omdannet til fastland. I perioden fra sidst i Silur til midten af Devon, blev den foldede Kambro-Silur lagserie eroderet, hviket dannede små bassiner med sandsten og konglomerater. Sidst i Karbon / starten af Perm, var et peneplant område dannet.
I løbet af Nedre Perm bevirkede spændningen i den kontinentale blok, at den blev gennemsat af brud og forskydninger, og talrige gravsænkninger opstod (Oslo-gravsænkningen). Disse ændringer var ledsaget af livlig vulkansk virksomhed, og der dannedes granit, syenit, lava og diabasgange. Siden Perm, har der geologisk set værret roligt i Norge, bjergkæden som blev dannet i Silur, har fra Perm til nu værret udsat for en langsom erodering, og skabt en sedimentation i de omliggende lavere områder, specialt i bassinerne i Danmark, Nordtyskland og Polen.

3. Oslo-feltets regional geologi

Ved starten af Kambrium lå Oslo-feltet over havets overflade. Området var gennem flere hundrede millioner års erosion ændret til et peneplan. Havet trængte ind fra nord og transgrede mod syd. Oven på grundfjeldsfladen er der aflejret et konglomerat med afrundet grus og sandsten, aflejret i en strandzone. Derefter følger den mørke Alunskifer med stort indhold af kulstof, op til 15-20 %, aflejret på stor vanddybde, under rolige strømforhold, under indsynkning. I Nedre Ordovicium sker der langsomt en ændring i havmiljøet. De iltfattige bundforhold bliver istand til at omsætte det organiske materiale. Dette betyder at det organiske indhold i skifrene bliver mindre, og betingelser for dannelsen af kalkskallede dyr opstår. Det kulminere i slutningen af Nedre Ordovicium med aflejring af næsten rene kalklag, som Megistaspis- og Endoceraskalk. I Mellem Ordovicium bliver der igen aflejret mørke ® Lysegrå skifre med indslag af kalkknolde og sandstenslag. I sandstenene ses enkelte steder forskellige strøm- og bølgestrukturer. Inden overgangen til Øvre Ordovicium aflejres Ampyxkalken, en knoldekalk. Øvre Ordovicium præges af vekslen mellem skifer og kalk. Området bliver herefter præget af en regression, der ses som kalksten, omlejret til kalkstenskonglomerater. Dette ses bl.a ved Holmen. Ovenstående illustration af kolsås, illustrere den efterfølgende aflejring. I Øvre Silur til nedre Devon aflejres Ringerikesandstenen, en fersk- eller brakvandsaflejring, med strømlejringer, og antydningen af tørvesprækker. Samtidig sker en foldning af de kambro-silur sedimenter, hvilket skyldes den Kaldoniske orogenese. Foldenes orientering er nordøst-sydvest, med stort set horisontale foldeakser. De ovenliggende lag, en rød lerskifer og et konglomerat, er afsat marint i Øvre Karbon, og ligger horisontalt, med en vinkeldiskodans ned til Ringenkesandstenen.
Foto1 viser den røde lerskifer , liggende horisontalt over vinkeldiskodansen. Foto2 viser det overliggende konglomerat . Lerskiferen har en mægtighed på ca 10 meter, konglomeratet på ca 7-8 meter. Denne diskodans svarer til det meste af Devon og Karbon, som er præget af erosion. I Nedre Perm påbegyndes en kontinental opsprækning og selve Oslograven dannes ved en indsynkning langs nord/syd gående forkastninger. Denne kontinentale opsprækning går i sig selv efter ca 50 mill år. Oslograven er egentligt kun en halv grav med en forkastning på ca 2 km i den østlige side.
I forbindelse med riftzonen opstår en kraftig vulkanisme, så de tidligere aflejrede sedimenter gennemsættes af gange og sills. Samtidig med , afsættes vulkanitter, så som porfyrer, i store dele af området. I porfyrene kan ses flydestrukturer og zenolither (se Foto3).
Herefter og indtil Kvartæret, hvor det nuværende postglaciale landskabs relief er dannet, aflejres der ikke sedimenter.

4. Bjergarts beskrivelse

I området omkring Bjørnåsen mødte vi de her omtalte bjergarter. Beskrivelserne i bilagene ( Bjgart 1-8 ), er lavet ud fra håndstykker og generel undersøgelse i felten, og der må tages højde for små afvigelser i bjergartens udseende og tykkelse fra sted til sted.
Ceratopyge-skifer : Bjergart 1 Er en kompakt mørk alunskifer med god skifrighed. Skiferen kan kun ses et enkelt sted , hvor den nedad til blev afgrænset af en knusningszone ( se Foto3, Ceratopyge-skifer). Det betyder at tykkelsen af bjergarten er svær at bestemme. Overgangen til Ceratopyge-kalken er en skarp markeret grænse mellem en skifer- og en kalk-bjergart. Den har et stort indhold af pyrit, der på de blottede overflader, er omdannet til jarosit (rustfarvet). Der kan enkelte steder observeres ellipseformet kalkkonkretioner. Skiferes hærdningsgrad ligger på H3-H4.
Ceratopyge-kalk : Bjergart 2 Er en grålig kalksten, der bruser med syre. Den er enkelte steder bænket og kan indeholde flere tynde skiferlag. Opmåling viser en tykkelse fra ca 0.5 - 1.0 meter. Grænsen opad kan være svær at definere præcist. Kalkens hærdningsgrad er H5.
Nedre Didymograptus-skifer : Bjergart 3 En mørk, næsten sort, skifer med stort pyritindhold og dermed kraftig jarositbelægning på blotninger (se Foto5, Nedre Didymograptus-skifer) Der er en god skifrighed parallelt med lagdelingen. Stregfarven er lysegrå. I bunden af laget optræder der sand/silt-stenbænke med indehold af barytkrystaller. Desuden kan der tæt på basis findes et eller flere tynde pyritlag. Grænsen til Megistapiskalken er et tydeligt skift fra en skifer- til en kalk-bjergart (se Foto5).
Megistaspis-kalk : Bjergart 4 En ca 1.5 meter grågul kalksten (se Foto5). Kalken indeholder pyrit og mange fossildele fratTrilobit-arten Megistaspis, i de fleste tilfælde er det kun haleskjoldet der er bevaret. Hærdningsgrad H4-H5. I kalken forekommer enkelte calcit-gennemsætniger. I overgangszonen til Asaphus-skiferen ses en svag stribning (se Foto5).
Asaphus-skifer : Bjergart 5 En ca 4 meter tyk knoldekalk, med stort indhold af trilobiter (Asaphus expansus, se Fig4 ) i de grågule kalkboller. Kalkbollerne omsluttes af skifer i lag. Dannelsen af knoldekalken sker ved, at aflejningen bliver udsat for en sammenpresning. Det medfører at kalken opsprækker. Skifren, der er mere smidig, udfylder sprækkerne, og giver en knoldet struktur. På eroderede flader ses en hullet ujævn overflade, da skifren bliver mindre eroderet end kalken. På friske brudflader er der farvelighed mellem kalk og skifer. Skifren har en hærdningsgrad på H5, kalken på H3. Grænsen opad er reprasenteret af en svagt knoldet zone.
Endoceras-kalk : Bjergart 6 En ca 3 meter tyk grålig kalkbjergart, med hærdningsgrad » H4. Kalken er kompakt og bænket i 2-3 lag (kan ses svagt på Foto5).Der kan mellem bænkene forkomme tynde skiferlag. Den indeholder pyrit og er gennemsat af calcit-gange. Kalken kan let kendes på fossilerne (Nautiler, Endoceras), som til tider også kan orientere laget. Grænsen opad kan de fleste steder kendes på en kalkbænk med en knoldet overflade, op til skiferen.
Øvre Didymograptus-skifer og Øgygiocaris-skifer : Bjergart 7 Da Øvre Didymograptus- og Ogygiocaris-skifren kun kan skelnes fra hinanden ved enkelte fossiler, vil de her blive beskrevet samlet. Skifren er mørk, med en del ellipseformede kalkkonkretioner. Skifren er fossilrig og indeholder blandt andet trilobitter Ogygiocaris og graptolitten Climatograptus. Skifrigheden er god parallelt med lagene. Den øvre del er kendetegnet ved adskillige sandstensbænke (se bilag ; opmåling af sandstenslag i Ogygiocaris-skifren). I den øvre del kan der desuden enkelte steder findes sammenhængende kalklag.
Ampyx-kalk : Bjergart 8 En knoldekalk i stor lighed med Asaphus-kalken. Overgangen fra Ogygiocaris-skifren til Ampyx-kalken er en flydende overgang, der bestemmes ved kalk-indhold og fossiler. Skiftet kan de fleste steder observeres inden for en meter. Skifren er grå, i kontrast til de gullige kalkboller, der ligger i bånd mellem skifren. Mægtigheden adskiller klart Ampyx-kalken fra den lignende Asaphus-kalk der højst bliver 5.5 meter.

5. Geologi i og omkring Bjørnåsen

5.1 Foldeakser

F1 : 50 meter nord for Statoil, findes en fold med dyk 20° mod 257° (syd-west). lagende syd for Statoil viser tydelige sammenhæng, ifølge Stereonet 1. F2 : 200 meter syd/west for Statoil findes endnu en fold, dyk 6°, mod 63°, ifølge Stereonet 2. F3 : Nord for Nilsemarka, findes 90° vinkler i Ampyx-kalken, og disse vinkler har retning ca 250°. iføge Stereonet 3. 5.2 Forkastninger For1 : På toppen af Bjørnåsen, findes der en sideværtsforkastning af Megistaspis-kalken. For2 : West for Forkastning1, findes en vertikalforkastning af Treeingheden. For3 : West for Fold1 i vejprofil, ses flere knusningszoner i Nedre Didymograptus-skifren, og i den underliggende Øvre Didymograptus-skifer.For4 : Syd for Statoil i Nedre Didymograptus-skifren ses en ca 10 meter tyk knusningszone. For5 : Ved gangbro (Nilsamarka) i Ogygiocaris-skifren ses adskillige knusningszoner.

5.3 Strukturer

ST1 : Syd for Statoil ses overskydning af Asaphus- og Endoceras-kalk. St2 : Ved fold2 ses på den nordlige side flere lag af overskydninger både med Asaphus- og Endoceras-kalk. ST3 : Forkastning3 er muligvis del af en større overskydning over fold1. ST4 : Fold3 er muligvis midten af en Synklinal. ST5 : Den westligste del af Ampyx-kalken, hvor der er sket en metamofose, er forskellig fra resten, og er toppen af skrænterne .

8. Feltforhold

Slemmestad er for Århus Universitet, et velkendt område, idet geologisk institut siden begyndelsen af 70`erne her har lavet et obligatorisk kursus under Geologi 1. Dette kunne tydeligt mærkes på lokal befolkningen idet de ikke var forbavsede over folk der klatrede rundt i fjeldene, med kort, kompas, og hamre. Der var endog nogle som så frem til danskernes besøg i sommeren, således mødte vi en husmor som havde hilst på de fleste årgange, og hendes børn, forsøgte at efterligne danskere ved at hamre på sten og skifer. Vi måtte adskillige gange skuffe børnene med, at det ikke var guld eller sølv de havde fundet, men bare værdiløst pyrit. Vores område blev kaldt for Bjørnåsen, dette kommer af, at der i området ligger en ca 400 m lang bakke med navnet Bjørnåsen. Selvom vores hovedområde hed Bjørnåsen, var det den mindre bakke, kaldet Galtebakken, der voldte os de største problemer. I dette område var det vanskeligt at følge de enkelte lag, og hvis det var muligt, opførte de sig umiddelbart forvirrende. På Bjørnåsen var lagende, bortset fra enkelte forkastninger, rimelig kontinuerligt. Arbejdet bestod i, med kort, kompas, målebånd, saltsyre og fossilbestemmelse, at fastlægge laggrænser og måle hældning / strygning af de forskellige lag. Vi kunne hurtigt kende visse af bjergarterne fra hinanden, og genkende den samme bjergart fra sted til sted. De der ikke kunne kendes fra hinanden, kunne oftest meget let genkendes ved fossilbestemmelse. En meter i naturen svarede til en millimeter på kortet, dette bevirkede at vi hurtigt bevægede os hen over kortet, og i skoven kunne dette værre en ulempe idet det var svært at finde nogle `fixpunkter`. Målingen ved hjælp af skridt fra en kendt genstand var for upræcis på grund af hældning og træer. Vejrforholdende var meget bedre end forventet, således var der mange af de studerende der havde gummistøvler, regntøj og varmt tøj i rigelig mængde, men manglede badetøj og korte bukser. Bortset fra en enkelt dag skinnede solen fra en skyfri himmel hele tiden, og temperaturen svingede omkring de 25°c. Resultatet af dette vejr kunne ses på steder hvor huden havde været tildækket. Der var desuden gode muligheder for at bade i Oslofjorden om aftenen.

9. Litteraturliste

Norsk Geologisk Tidsskrift, bind 42
Norges geologiske undersøkelse , Nr 356
Historisk Geologi , Peter Bengtson og Andra Upplagan
Varv 1970.2 , Johannes Dons

10. Bilag

10.3 Bjergartsbeskrivelser

Bjergarts Nr : 1
Hovedbetegnelse: Skifer_ Hærdningsgrad: H3-H4, Hård_ H1(t¢rt sand) til H5(flint) Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt (0.06)mm_ ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ikke synlig_ Bikomponenter: Øjeformat kalk-boller, de udgør ca 5% af bjergarten. Fossiler, i form af Trilobit rester Strukturer: Kalk-bolleren ligger jævnt, med længde-aksen parallelt med skifrigheden_ Farve: Sort Mineralogi: ??_ Kalkindehold (sk¢n): 2-5%_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Havbund, Iltfattig, svag til ingen strøm. Langt fra Klasisk sedimenttation Alder: Nedre Ordovicium_ Kommentar: alkbollerne kan værre kommet senere som konkretioner, enten fra et eller flere opløste kalklag, eller de kan værre kommet senere som produktet af udvaskning.
Bjergarts Nr : 2
Hovedbetegnelse: Kalksten_ Hærdningsgrad: H5, hård_ H1(t¢rt sand) til H5(flint) Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt / Ler (0.06-0.001)mm_ ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ingen synlig_ Bikomponenter: Fossile fragmenter Strukturer: Imgen synlige_ Farve: Lys grå_ Mineralogi: ??_ Kalkindehold (sk¢n): 85% - 100 %_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Havbund, med ingen eller meget ringe tilførelse af klasiske elementer. Rolige strømforhold. Iltrig. PH større end 7. Alder: Nedre Ordovicium_ Kommentar: Ingen
Bjergarts Nr : 3
Hovedbetegnelse: Skifer_ Hærdningsgrad: H2 langs spaltefladerne. H4 på tværs af spaltefladerne_ Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt / Ler (0.06-0.002)mm_ ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ikke synlig_ Bikomponenter: Fossiler i form af Graptolitter. Didymograptus (bøjle). Phyllograptus. Spredte spor af organisk materiale_ Strukturer: Skifrighed_ Farve: Sort til mørk grå_ Mineralogi: Pyrit Kalkindehold (sk¢n): Intet_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Aflejeret under iltfattige forhold Alder: Neder Ordovicium_ Kommentar: Tror det er den skifer der kaldes Neder Didymograptus-Skifer
Bjergarts Nr : 4
Hovedbetegnelse: Kalk-Sten_ Hærdningsgrad: H4-H5, hård_ H1(t¢rt sand) til H5(flint) Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt / Ler (0.06-0.002)mm_ ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ikke synlig_ Bikomponenter: Fossiler, i form af Trilobitter. Megistaspis grandis_ Strukturer: Ingen synlige_ Farve: Hvid til lys grå_ Mineralogi: Calcit_ Kalkindehold (sk¢n): 95-100 %_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Havbund, med ringe tilførelse af klastiske sedimenter. Iltrig. Ph større end 7 Alder: Ordovicium_ Kommentar: Det var meget svært at finde fossiler i bjergarten, og det vi fandt, var ubestemmelige fragmenter. Den forveksles let med Endoceras-kalk, hvis man ikke finder fossiler
Bjergarts Nr : 5
Hovedbetegnelse: Skifer_ Hærdningsgrad: H4-H5, Hård_ H1(t¢rt sand) til H5(flint) Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt (0.06)mm_ ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ikke synlig_ Bikomponenter: Øjeformat kalk-boller, de udgør ca 40% af bjergarten. Fossiler, i form af Trilobitter, Asaphus_ Strukturer: Kalk-bolleren ligger jævnt, med længde-aksen parallelt med skifrigheden_ Farve: Sort og Hvid_ Mineralogi: ??_ Kalkindehold (sk¢n): 40%_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Havbund, Iltfattig, svag til ingen strøm. Langt fra Klasisk sedimenttation Alder: Ordovicium_ Kommentar: Asaphus er almindelig i Skandinaviens Ordovicium, den betår af 8 led, og tilhører en af de mere avanceret Trilobit familier Der findes ingen spor af fossiler i kalkbollerne Mener det er bjergarten Asaphus-Skifer. Kalkbollerne kan værre kommet senere som konkretioner, enten fra et eller flere opløste kalklag, eller de kan værre kommet senere som produktet af udvaskning.
Bjergarts Nr : 6
Hovedbetegnelse: Kalksten_ Hærdningsgrad: H4, hård_ H1(t¢rt sand) til H5(flint) Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt / Ler (0.06-0.001)mm_ ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ingen synlig_ Bikomponenter: Fossiler, i form af Nautiler. Endoceras_ Strukturer: Imgen synlige_ Farve: Lys grå_ Mineralogi: Pyrit / Calcit Kalkindehold (sk¢n): 85% - 100 %_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Havbund, med ingen eller meget ringe tilførelse af klasiske elementer. Rolige strømforhold. Iltrig. PH større end 7. Alder: Mellem til Øvere Ordovicium_ Kommentar: Endoceras som har en lige, svagt kegleformet skal, med ringformet tværstriber på overfladen, findes hyppigt i bjergarten. Der er ingen regel for hvordan de forskellige dyr ligger orienteret i bjergarten, nogle gange ses Endoceras som et cirkuleret område omkrandset af en tynd skal.
Bjergarts Nr : 7
Hovedbetegnelse: Skifer_ Hærdningsgrad: H2 langs spaltefladerne. H4 på tværs af spalte fladerne_ Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt / Ler (0.06 0.002)mm ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ingen synlig_ Bikomponenter: Fossiler, i form af Graptolitter. Climacograptus og Didymograptus (Stemmegaffel). Desuden en del organiske fragmenter_ Strukturer: Skifrighed_ Farve: Sort til mørke grå_ Mineralogi: ??_ Kalkindehold (sk¢n): Ingen reaktion_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Aflejeret under iltfattige forhold Alder: Ordovicium_ Kommentar: Tror at det er den skifer der kaldes Øvere Didymograptus-Skifer. Skifren har en gullig overflade, sandsynlig på grund af erosion. Der findes en serie af sandstenslag
Bjergarts Nr : 8
Hovedbetegnelse: Skifer / Knolde-Kalk_ Hærdningsgrad: H4-H5, Hård_ H1(t¢rt sand) til H5(flint) Tekstur: ³ ÃÄ Partiklernesstørrelse: Silt / Ler (0.06-.001)mm_ ³ ÃÄ Partiklernes afrundning: Ikke synlig_ ³ ÀÄ Krystalvækst/Cementering: Ikke synlig_ Bikomponenter: Fossiler, i form af Trilobitter. Ampyx, Reedolithus, og Trinucleus hibernicus_ Strukturer: Øjeformet kalk-boller ligger med længde-aksen parallelt med skifrigheden. Kalkbollerne udgør 30-40% af bjergarten_ Farve: Sort og lysGrå_ Mineralogi: ??_ Kalkindehold (sk¢n): 50%_ Påhældning af 10% Saltsyre Dannelsesmiljø: Havbund, langt fra klasiske sedimentationer. Iltfattigt. Rolige strømforhold. Alder: Neder til Mellem Ordovicium_ Kommentar: Kalkbollerne kan værre kommet senere som konkretioner, enten fra et eller flere opløste kalklag, eller de kan værre kommet senere som produktet af udvaskning.