Norskerenna og kystlandskapene

Hull-torghatten
07.11.2016

Det tredje geofaglige mysteriet i denne artikkelserien dreier seg om strandflaten og fjordene. Disse norske ordene brukes internasjonalt for å beskrive landskapsformer i kystområder som har vært utsatt for gjentatte istider. 

Norskekysten er et typeområde for disse landskapene. For å få det fulle bildet av kystlandskapet må vi se det i sammenheng med rennene og bankene på sokkelen. 

Helt siden slutten av 1800-tallet har det i norsk geologi vært et viktig tema hvordan disse formene ble dannet. På 1970-tallet ble det mer aktuelt enn noen gang før.

 

Av Fridtjof Riis
Artikkelen er tidligere publisert på nettstedet www.geoforskning.no


Norskerenna

Norskerenna er ca. 100 kilometer bred og strekker seg 900 kilometer fra ytre Oslofjord til dyphavet utenfor Stad. Geologisk sett er bunnen av renna er en erosjonsflate som ligger på ca. 600 meter dyp, men renna er delvis fylt igjen med løsmasser. Havdypet er størst i Skagerrak og ligger på 3-400 meter langs mye av kysten ellers.

I en periode midt på 1970-tallet var Norskerenna plutselig blitt en geologisk struktur som nordmenn flest hadde et forhold til. Det ble et folkekrav at de store oljefunnene i norsk sektor av Nordsjøen måtte bygges ut med ilandføring til Norge for å gi grunnlag for en ny industri.

Folk var kjent med at vanndypet var over 300 meter, og at teknologien for å legge rørledninger på så dypt vann var under utvikling. Jeg var geologistudent og tenkte det kunne være på sin plass å spørre foreleserne mine om hvordan Norskerenna var blitt dannet. Men jeg fikk ikke noe klart svar.

Amund Helland lanserte i 1885 hypotesen om Skagerrak-breen, og foreslo at Norskerenna ble erodert ut av en slik bre. Diskusjonen etterpå varte i over 100 år.

Motstandere av hypotesen hevdet at de geologiske funnene på land ikke talte for en slik enorm bre ute i Skagerrak. De mente at Norskerenna burde forklares med andre hypoteser.

Fridtjof Nansen foreslo i 1904 fluvial erosjon modifisert av glasiale prosesser, og Hans Holtedahl tolket den som en struktur som var styrt av tektoniske bevegelser.

 

Strandflaten og kystlinja


Norden, topografi. Hvite piler: Renner, paleo-isstrømmer. Hvit strek: Strandflaten, etter H.Holtedahl. Rød strek: Høytliggende flate i Rogaland. B: Bjørnøyvifta, N: Nordsjøvifta, J: Jæren.

Norden, topografi.
Hvite piler: Renner, paleo-isstrømmer.
Hvit strek: Strandflaten, etter H.Holtedahl.
Rød strek: Høytliggende flate i Rogaland. B: Bjørnøyvifta, N: Nordsjøvifta, J: Jæren.

 

En geolog som ser på norgeskartet med friske øyne vil bli slått av at kystområdene synes å være delt inn i ulike morfologiske provinser. Jæren og Varangerhalvøya markerer grenser mellom kystlandskaper.

Nord for Jæren ligger Boknafjorden. Der er det et tydelig erosjonsnivå på ca. 30 meters høyde. Dette er en del av strandflaten. Den definerer toppen av mange mindre øyer og nes, og gnager seg inn i landskap som rager høyere opp.

30 meter er ikke så langt unna marin grense i disse områdene. I Boknafjordbassenget munner de store dalførene ut i fjorder.

Sørover fra Jæren og videre rundt sørlandskysten er det ikke noen utpreget strandflate, og ingen betydelige fjorder knyttet til de store elvene. Videre nordover langs kysten fortsetter strandflaten til Troms. Fjordlandskapene dominerer helt til Varanger og Murmansk, men ikke på Kola.

Oslofjorden skiller seg fra vestlandsfjordene og de nordnorske fjordene ved at den er dannet ved erosjon av mindre motstandsdyktige sedimentære bergarter i forkastningsbassenger. Ingen stor elv munner ut i indre Oslofjord. Den er altså ikke nært knyttet til dalfører utformet av isbreer.

 

Den norske strandflaten

På Vestlandskysten og utenfor Nordland, der strandflaten er godt utviklet, kan en ofte se at landskapet er utformet av mange lokale erosjonsflater i flere høydenivåer. Det øverste nivået kan ligge over marin grense og det dypeste kan ligge under havnivå.

Gamle strandhuler/brenningshuler, slik som hullet i Torghatten, finnes helt opp til det øverste nivået, og mange av de største hulene ligger høyt oppe. Strandflaten har en bakkant mot det mer høytliggende landskapet innenfor.

 

Hullet i Torghatten er en brenningshule i det øverste nivået av strandflaten. Når man står inne i hullet og ser utover strandflaten er det lett å tenke seg at på slike høye havnivå vil bølgene fra storhavet slå rett inn på fjellet uten å bli dempet på veien.

Hullet i Torghatten er en brenningshule i det øverste nivået av strandflaten. Når man står inne i hullet og ser utover strandflaten er det lett å tenke seg at på slike høye havnivå vil bølgene fra storhavet slå rett inn på fjellet uten å bli dempet på veien.

 

Strandflaten ble definert av Hans Reusch på 1890-tallet og nærmere undersøkt av Nansen. Nansen, med sin erfaring fra polare strøk, påviste at strandflaten var typisk for arktiske områder og mente at den var dannet i perioder der havet kunne være islagt og med bredannelse langs kysten.

Dette er i dag allment akseptert, selv om ulike forskere kan legge ulik vekt på de forskjellige mekanismene som sørger for erosjon av fast fjell og transport av løsmasser når strandflaten dannes.

Et påfallende trekk ved strandflaten utenfor Nordlandskysten er isolerte fjelltopper som Lofot-øyene, Træna, Lovunden og Hestmannen. De stikker høyt opp over den lave strandflaten selv langt ute til havs.

Ut fra kunnskapen om norsk fastlandsgeologi kunne en tenkt seg at disse fjellene er rester av en dypt erodert jevn grunnfjellsoverflate. Men seismiske data, blokkfunn og rester av omfattende forvitring viser at flere av dyprennene inne på strandflaten i dette området er erodert ut i sedimentære bergarter fra trias og jura.

 

Strandflaten i Nordland, sett fra Åmøy mot sør, med restfjellene Rødøyløva, Hestmannen, Lovunden og Træna.

Strandflaten i Nordland, sett fra Åmøy mot sør,  med restfjellene Rødøyløva, Hestmannen, Lovunden og Træna.

Skissen viser hvordan et flatt landskap med sedimentdekke på forvitret grunnfjell i midtre jura ble utsatt for forkastningsbevegelser og fylt inn med sedimenter i seinjura og kritt. Landskapet vi ser langs vestkysten i dag er skapt av dyp erosjon der sedimentdekket er fjernet og rester av grunnfjellshøydene står igjen.

Skissen viser hvordan et flatt landskap med sedimentdekke på forvitret grunnfjell i midtre jura ble utsatt for forkastningsbevegelser og fylt inn med sedimenter i seinjura og kritt. Landskapet vi ser langs vestkysten i dag er skapt av dyp erosjon der sedimentdekket er fjernet og rester av grunnfjellshøydene står igjen.  Blå linje viser dagens havnivå.

 

Disse sedimentene ble avsatt i et landskap med lite høydeforskjell som ble utsatt for rifting i sen jura og tidlig kritt. Eroderte rester av den motstandsdyktige kjernen av kaledonske bergarter i forkastningsblokkene står i dag igjen som dramatiske fjell ute i havgapet. Skissen viser gangen i denne prosessen.

En overdekning før istidene av løse, lett eroderbare sedimenter og forvitringsmateriale kan altså være en viktig grunn til at landskapet i dette området er erodert så dypt ned. Denne historien, som også er viktig for å forstå sokkelens geologi, blir nå studert nærmere i flere prosjekter på NGU.

 

Sokkel og land - et nytt perspektiv

Tidlig på 1980-tallet arbeidet jeg sammen med Svein Eggen for å utvikle et program for bassengmodellering. Innsynkningen i grabenområdene i Nordsjøen ble den gangen forklart og modellert ved hjelp av McKenzies formel for ekstensjon og termisk avkjøling.

Men da vi så nærmere på innsynkningskurvene og alderen på sedimentene var det flere ting som ikke stemte.

Det viktigste var at en stor del av innsynkningen og sedimentlasten på norsk sokkel er så ung at vi mente den ikke kunne ha sammenheng med rifting i jura eller paleogen.

Denne unge sedimentlasten var viktig for å forstå dannelse og migrasjon av olje og gass på hele norsk sokkel.

Behovet for å gå videre med dette ledet fram til et samarbeid på Oljedirektoratet der regional seismisk kartlegging ble koblet med Tor Eidvins biostratigrafiske studier. Dette samarbeidet har vi holdt gående helt siden 1980-tallet.

Etter møysommelig arbeid klarte Tor i 1989 å dokumentere at den opptil 3000 meter tykke Bjørnøyvifta på Barentshavets vestmargin var dannet under glasiale forhold i sen pliocen og pleistocen, det tidsrommet som i dag betegnes som kvartær.

Det samme var tilfelle med vifteavsetningene utenfor dyprennene på midt-norsk sokkel – og Nordsjøvifta utenfor Norskerenna.

De store datamengdene fra sokkelen som ble samlet inn på 1970- og 1980-tallet, samt behovet for å forstå mer av de unge avsetningene, gav grunnlag for ny forskningsinnsats.

Ikke bare Oljedirektoratet, men også oljeindustrien, begynte å interessere seg for de yngste delene av lagrekka, og på slutten av 1980-tallet og på 1990-tallet vokste det fram et samarbeid om kvartærgeologi mellom forskningsmiljøene og industrien.

Seismiske data og boringer viste blant annet hvor store mengder sedimenter som var bygd ut i Nordsjøvifta i kvartær tid, for en stor del sen kvartær. Disse sedimentene måtte stamme fra iserosjon i Skandinavia og transport ut langs Norskerenna.

Dagens forståelse av prosessene som dannet Norskerenna kommer fra arbeidet til Eiliv Larsen, Hans Petter Sejrup og deres medarbeidere midt på 1990-tallet.

De så på isen som lå i Skagerrak under glasialt maksimum som en isstrøm, ikke som en selvstendig bre. En isstrøm er en del av en større iskappe, men skiller seg fra den ved at mens iskappen ligger nesten stille på sitt underlag av fjell og sedimenter, er hele isstrømmen i bevegelse.  

Sejrup og Larsen påviste ved hjelp av feltstudier, grunnboringer og dateringer at på Jæren hadde isstrømmen satt spor etter seg inne på norsk fastland.

Litt forenklet kan vi si at den lange slake skråningen som skiller Låg-Jæren fra Høg-Jæren er kanten av Norskerenna der den går på land.

 

Den øvre strandflaten

Stadig flere tar ferja fra Stavanger til Tau for å besøke Prekestolen og andre severdigheter i Ryfylke. Underveis passerer de en geologisk severdighet som er mindre kjent, men som er vesentlig for norsk geologi.

På Heia, innenfor Jørpeland, ligger gårder og dyrkingsjord på en tydelig flate på ca. 200 m høyde. Når man en gang har lagt merke til denne flata, vil man finne spor av den mange steder i hele Boknafjordbassenget. Den er ikke knyttet til berggrunnsgeologien.

Som nyinnflyttet geolog i Stavanger på 1980-tallet undret jeg meg over hva slags flate dette var. Etter hvert traff jeg Edith Fugelli som hadde tatt hovedoppgave på de marine leirene på Høg-Jæren. Disse leirene er ca. 40 000 år gamle, er dekket av morenene fra siste del av Weichsel - og de ligger på opp til 200 meters høyde.

Da vi gikk gjennom litteraturen fant vi beskrevet høytliggende marine leirer av samme typen fra Egersund i sør til Hjelmeland i nord. Sandnesleiren er en del av denne formasjonen.

Mest imponert ble vi av Hans Reusch som i 1913 beskrev de høytliggende flatene i Ryfylke og tolket dem som en hevet strandflate som var eldre enn den lavtliggende, «egentlige» strandflaten i Boknafjorden.  

Men hvilke mekanismer kunne forklare et relativt havnivå som for ca 40 000 år siden var mer enn 150 meter høyere enn marin grense etter siste istid? Strandflaten ellers i Norge har på langt nær så store høydeforskjeller som i Rogaland.
    

Jørpeland og Heia sett fra sør. Pilene viser de to nivåene med strandflatedannelse.

Jørpeland og Heia sett fra sør. Pilene viser de to nivåene med strandflatedannelse.

 

Den store sammenhengen

Hans Petter Sejrup og Eiliv Larsen kom opp med en interessant hypotese da de hadde sammenstilt resultatene av feltarbeidet på Jæren.

Deres forklaring var at de høytliggende leirene ble avsatt for ca. 40 000 år siden i en havbukt som oppstod mellom innlandsisen i øst og en isstrøm i Norskerenna.

Under siste glasiale maksimum gikk innlandsisen på Sør-Vestlandet så langt ut mot vest at de eldre leirene ble dekket av morene, og det var da en sammenhengende iskappe mellom isstrømmen og innlandsisen.

Da iskappen begynt å smelte og isstrømmen trakk seg tilbake hadde landhevingen på grunn av isostasi allerede kommet godt i gang.

Det relative havnivået ble aldri høyt nok til å nå opp til den øvre strandflaten.

Hypotesen er altså at den øvre strandflaten på Jæren er dannet under spesielle isostatiske forhold, med isstrøm i Norskerenna og mindre iskappe over Sør-Vestlandet enn under siste glasiale maksimum.  

Denne måten å tenke på gir en nøkkel til å se flere sammenhenger. Nord for Jæren fjerner Norskerenna seg fra kysten. Nord for Stad går rennene i hovedsak rett ut fra kysten.

Nye data lagt fram på vintermøtet 2015 tyder på at nord for Jæren brakk isstrømmen i Norskerenna opp allerede for 20 000 år siden. I Skagerrak, der vi ikke finner fjorder og strandflate, lå isstrømmen lenger og var koblet sammen med innlandsisen.

En kan ta som utgangspunkt at utformingen av strandflaten og fjordene er avhengig av vekselvirkningen mellom breer på land og et åpent (men gjerne islagt) hav. Tidsperioden for en slik konfigurasjon vil være størst ut mot dyphavet og ikke der kysten var blokkert over lengre tid av store isstrømmer.

Landskapsutvikling skal ikke ses bare ut fra isens perspektiv. Berggrunn og høydeforhold spiller også viktige roller. Hypoteser må prøves ut, for eksempel mot mer feltarbeid i Nordland og modellering av isostasi over Sør-Vestlandet.

Men jeg er sikker på at selv Hans Reusch ville sagt seg enig i at det er gjort store skritt framover i forståelsen av de prosessene som har skapt landet vårt.


Tema: Geologi