Pårte-massivet i Sarek nasjonalpark.

Langs dette fjellet går geologene rett ned i jordas indre

Når geologene gårbortover dette fjellet i Nord-Sverige, beveger de seg samtidig nedover og bakover ijordskorpas historie. Det gir enkel tilgang til dype innsikter om havenes livssyklus.

Dette fjellet i Nord-Sverige har stått sentralt i doktorgradsarbeidet til geologen Hans Jørgen Kjøll. Her har han vandret på langs utallige ganger. Men for Kjøll går ferden egentlig ikke horisontalt. Han beveger seg vertikalt nedover i jordskorpa og hundrevis av millioner år tilbake i tid.

Da dette berget ble dannet, lå det nemlig 90 grader tiltet mot høyre. De mørke stripene på langs i fjellet er egentlig størknet lava som presset seg opp gjennom de lyse bergartene som da utgjorde jordskorpa.

– Alle de mørke bergartene har egentlig kommet opp som vertikale strukturer, sier Kjøll. – Hvis du borer ned i kontinentalsokkelen utenfor Norge, vil du finne akkurat det samme.

Men der står altså de mørke stripene rett opp og ned. Forklaringen starter for mer enn 600 millioner år siden.

Jordskorpa ble strukket ut

Det hele begynte med at to kontinentalplater begynte å drive fra hverandre. Jordskorpa mellom dem ble strukket lenger og lenger. Akkurat som en tyggegummi blir også jordskorpa tynnere på midten når den strekkes ut.

I midten synker den ned som en dal – omtrent som Riftdalen i det nåværende Øst-Afrika, som på et eller annet tidspunkt vil splitte kontinentet i to.

Men vi skal tilbake til vår egen riftdal: Elver rant inn i den synkende jordskorpa og brakte med seg sedimenter som la seg på bunnen. Med tiden blir slike sedimenter presset sammen til stein, eller bergarter som geologene kaller det.

– De lyse sandsteinene i dette fjellet er som en sandstrand som ligger lag på lag fordi landet synker når du strekker jordskorpa, sier Kjøll.

Hans Jørgen Kjøll på toppen av Ähpar.
Fra en av toppene av Ähpar-massivet vinker Hans Jørgen Kjøll til helikopteret. Også her ligger mørke striper med lavastein på tvers i fjellveggen. Foto: Institutt for geofag/UiO.  Bruk bildet

Når jordskorpa blir tynn nok, revner den. Disse tomme rommene fylles opp av lava nedenfra fordi flytende lava er lettere enn jordskorpa den trenger inn i.

Det er dette som nå er de mørke stripene på tvers i fjellet til Kjøll. Men ennå har vi ikke kommet dit i historien hvor de vippet over i liggende stilling.

– Først ble alle sedimentene avsatt på bunnen. Deretter kuttet de mørke lava- og magmagangene gjennom. Så lå alt helt stille i et par hundre millioner år, mens det dannet seg et stort hav over, sier Kjøll.

Dette havet kalles Iapetushavet. Det har fått navnet sitt etter titanen Iapetos fra den greske mytologien. Lapetos var faren til Atlas, som igjen har gitt navn til Atlanterhavet. Iapetushavet finnes ikke lenger, men var en slags forløper til Atlanterhavet.

Trekker seg sammen igjen

Etter hvert som lavabergartene ble eldre og etter hvert kaldere og kaldere, ble de tyngre enn det som ligger under. Da begynte de å synke ned i mantelen. Når havbunnen synker ned i mantelen, trekkes kontinentene i enden av havet mot hverandre.

– Da sendes de to kontinentene på kollisjonskurs, sier Kjøll.

Det var i denne kollisjonen, da havet lukket seg mellom Grønland og Norge, at det som nå er et fjell i Nord-Sverige, tiltet 90 grader. Det ble presset ned og vippet inn under de kolliderende platene.

Dette skjedde for omtrent 400 millioner år siden. Siden den gang har dette fjellmassivet blitt skjøvet oppover og østover. Og Grønland har siden trukket seg tilbake.

Er du interessert i forskningsnyheter om geologi, teknologi og realfag: Følg Titan.uio.no på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt

Hans Jørgen Kjøll på feltarbeid i Ähpar-massivet i Sarek nasjonalpark.
Hans Jørgen Kjøll på feltarbeid i Ähpar-massivet i Sarek nasjonalpark. Foto: Hans Jørgen Kjøll/UiO.  Bruk bildet

Dette fenomenet, at hav åpner og lukker seg, kalles Wilson-syklusen. Den ble ikke påvist før i 1966, og det kan ikke ha vært lett å forstå tverrstripene i fjellet før denne livssyklusen til havet var kjent.

Kjølls doktorgrad bekrefter at Wilson-syklusen kan forklare havenes langsomme liv. Og effekten den har hatt i Nord-Sverige, har gjort det mye lettere å forske på.

Det er lett å tenke seg at geologene graver seg nedover når de vil studere hva som har skjedd i jordskorpa. Kjøll «graver» seg motstandsløst bortover fordi alt er tiltet 90 grader.

– Det er det som er så kjekt her. Jeg kunne klatret eller jeg kunne fløyet inn en bormaskin. Men det er både vanskelig og dyrt. Her kan jeg bare gå bortover fjellet, så er jeg plutselig flere kilometer nedover i jordskorpa.

Han har tatt prøver som viser at de mørke bergartene på tvers kommer fra varmesøyler dypt inne fra jordas indre. Hver søyle har sitt fingeravtrykk når man ser på kjemien i dem.

Fant eldgammelt fossil

Som om ikke det var nok, dukket det også opp fossiler under feltarbeidene i Nord-Sverige.

– Vi fant et stromatolitt-fossil. De er ikke beskrevet herfra før.

Stromatolitter er ifølge Botanisk og plantefysiologisk leksikon flate og kuppelformet fossile lagdelte minerallag som er laget av forhistoriske bakterier i vann. Stromatolitter lages også i vår tid av blågrønnbakterier og finnes i grunne marine bassenger og varme kilder.

– Slike stromatolitter finnes i dag i Australia. De har overlevd hele jordas historie, sier Kjøll.

Doktorgrad:

Hans Jørgen Kjøll: Neoproterozoic to Lower Paleozoic Evolution of the Pre-Caledonian Magma-rich Margin of Baltica. Institutt for geofag, Universitetet i Oslo, 2019.

Les mer om geologi på Titan.uio.no: