I Orkdal i Sør-Trøndelag har forskerne funnet ut av hvor mye sand og leire de må gjennom, før de møter fast fjell.

Det gjør de ved å bruke detaljerte målinger av tyngdekraft sammen med andre geologiske data. På den måten kan de tegne et godt bilde av hvor berget i undergrunnen ligger.

- Hvor langt det er ned til berggrunnen, er viktig informasjon når vi skal undersøke grunnvannet i Norge, sier Georgios Tassis, forsker ved Norges geologiske undersøkelser (NGU).

- Men også når det skal bores energibrønner, vil slike data ha stor betydning og spare utbyggeren for både tid og penger.

300 meters dyp

Kartleggingen har foregått i et område rundt den kjente lakseelva Orkla.

Fra slutten av siste istid og fram til nå, har elva bygd opp avsetninger av stein, sand, grus og leire, som ligger som et tykt lag over fjellet. Slike løsmasser kalles sedimenter.

På det meste har NGU-forskerne beregnet dybden til om lag 300 meter ned til fast fjell.

Forskjellene i tetthet mellom sedimentene og det faste fjellet under, gjør det mulig å finne ut hvor langt det er ned til berggrunnen ved å måle tyngdekraften. De lettere sedimentene gir svekkelser i tyngdefeltet.

Variasjoner i tyngdefeltet måles med et følsomt gravimeter. Et målelodd inne i instrumentet henger i ei fjær, og strekkes lenger ut dess tettere masse som er i grunnen.

Målingene er utført for hver 50 meter langs linjer på tvers av dalføret.

De ble utført allerede i 1990 av forsker Jan Fredrik Tønnesen og overingeniør Jomar Gellein. Tønnesen har tidligere gjort tilsvarende beregninger av dybde til fjell i Numedal, Verdal, Stjørdal, Gauldal og Trondheim.

Når forskerne har målt og kartlagt mange slike linjer, får de en oversikt over dybden ned til fast fjell i hele området.

I prosjektet i Orkdal ble det etablert 12 slike linjer. I rapporten som NGU nå presenterer, legges resultatene fra disse frem hver for seg. De er i tillegg sammenstilt i et nytt kart, fra fjorden og opp gjennom dalen til Vormstad, som viser hvor langt det er ned til berggrunnen.

Etterlater ingen spor

- Dette er kartlegging av grunnforholdene, som ikke legger igjen noen spor etter seg, sier Tassis.

Alternativet ville vært å bore ned til fjellet eller skyte seismikk. Boring  ville gitt dybdemåling bare på ett punkt.

Tassis har utført alle modellberegningene som viser tykkelsen av sedimentene og fjelloverflatens beliggenhet i dalføret.

- Vi har noen borepunkter i området fra før, som gir oss eksakt dybde på noen punkt. Disse har vi brukt for å dobbeltsjekke at tyngdekraftberegningene våre er riktige. Alt tyder på at resultatene vi har funnet i Orkdal, stemmer med virkeligheten, sier Tassis.

Referanse:

Tassis, Gellein & Tønnesen: Gravity Measurements Applied to the Mapping of Sediment Thickness and Bedrock Morphology in Orkdalen, Orkdal Municipality, Sør-Trøndelag, NGU Report 2014.010.