3635 millioner år - Norges eldste sandkorn

FORSKEREN FORTELLER: Norges hittil eldste sandkorn ble i starten av 2010 funnet i en sandstein ved Hølonda, cirka 50 km sørvest for Trondheim. Her forteller forskerne om funnet.

Publisert
Artikkelforfatterne er Trond Slagstad (t.v.) og David Roberts. (Foto: NGU)
Artikkelforfatterne er Trond Slagstad (t.v.) og David Roberts. (Foto: NGU)

Det som gjør funnet fra Hølonda ekstra spennende er at vi ikke finner bergarter med denne alderen i Norge. Vi må faktisk helt til Grønland på det nordamerikanske kontinentet for å finne så gamle bergarter.

Så hvordan fant dette grønlandske sandkornet veien til Hølonda?

For mellom 500 og 600 millioner år siden var Norge og Grønland adskilt av et hav, omtrent på samme måte som dagens Atlanterhav. Vi kaller dette havet Iapetus (i gresk mytologi var Iapetus far til guden Atlas, som har gitt navn til Atlanterhavet).

For 500 millioner år siden begynte dette havet å lukke seg. Havbunnskorpe består av relativt tunge bergarter i forhold til den lette kontinentalskorpa, og det meste av havbunnen sank ned i jordas indre. Men deler av havbunnen ble skjøvet opp på en kontinental jordskorpe hvor vi finner den i dag. Deler av Vestlandet, Midt- og Nord-Norge består av slik overskjøvet havbunnskorpe, som sammen med andre bergarter danner et over 2000 kilometer langt belte gjennom Norge (se figur 1).

Kornet fra Hølonda kommer fra en grovkornet sandstein.  Kornet ble støpt inn i epoxylim og lagt inn i et instrument som består av en laser og et massespektrometer. Laseren skyter et lite krater i kornet, materialet transporteres til massespektrometeret hvor vi måler mengden av uran og bly i kornet. Slik kan vi lese alderen.
Kornet fra Hølonda kommer fra en grovkornet sandstein. Kornet ble støpt inn i epoxylim og lagt inn i et instrument som består av en laser og et massespektrometer. Laseren skyter et lite krater i kornet, materialet transporteres til massespektrometeret hvor vi måler mengden av uran og bly i kornet. Slik kan vi lese alderen.

Kollisjon med Grønland

Dette beltet kaller vi den kaledonske fjellkjeden, og er restene av en Himalaya-liknende fjellkjede som ble dannet da Iapetushavet lukket seg og Norge kolliderte med Grønland for 420 millioner år siden.

Sandkornet vi har funnet ved Hølonda stammer fra en sandstein (forsteinet sand), som ble avsatt oppå et fragment av havbunnsskorpe for cirka 470 millioner år siden. Havbunnsskorpa hadde da allerede blitt skjøvet opp på land. Dette vet vi fordi de øverste delene av havbunnsskorpa er erodert bort. Bergarter blir bare erodert når de er over havnivå.

Et problem geologene har jobbet med i flere tiår, er hvordan lukningen av Iapetus foregikk i forkant av kollisjonen mellom Norge og Grønland.

Flere studier har konkludert med at Grønlands kontinentalmargin, i forbindelse med lukningen av Iapetus, var svært aktiv i perioden 500 til 450 millioner år siden, med gjentatt overskyvning av havbunnsskorpe og vulkanisme. Den norske kontinentalmarginen var imidlertid relativt passiv, omtrent som i dag.

Kartet viser hvordan den kaledonske fjellkjeden strekker seg fra Vestlandet, opp gjennom Midt- og Nord-Norge, helt til Nordkapp i nord.  Den kaledonske fjellkjeden ble dannet for ca. 420 millioner år siden, da Norge og Grønland kolliderte.
Kartet viser hvordan den kaledonske fjellkjeden strekker seg fra Vestlandet, opp gjennom Midt- og Nord-Norge, helt til Nordkapp i nord. Den kaledonske fjellkjeden ble dannet for ca. 420 millioner år siden, da Norge og Grønland kolliderte.

Kommer ikke opprinnelig fra Norge

De nye dataene fra Hølonda viser at havbunnsskorpa vi finner her ble skjøvet opp på kontinental jordskorpe og overleiret av sedimenter som antakelig stammer fra Grønland. Dette skjedde omtrent 30 millioner år før Grønland kom i kontakt med Norge, og passer godt inn i bildet av en aktiv Grønlandsmargin.

I tillegg til dette sandkornet har man tidligere funnet fossiler, blant annet trilobitter, som ser ut til å stamme fra Grønland. Det er altså flere indikasjoner på at bergartene på Hølonda engang var en del av det nordamerikanske kontinentet.

Norges eldste sandkorn kommer altså ikke fra Norge opprinnelig. I tillegg ble det avleiret oppå bergarter som heller ikke er norske, men nordamerikanske. Disse bergartene ble liggende igjen der vi finner dem i dag, etter at Norge og Grønland skilte lag for omtrent 60 millioner år siden.

Og der kommer de nok til å bli liggende en stund.

Hvordan finne alderen til et sandkorn?

  • Sand dannes ved erosjon av ulike bergarter, og består av mineralkorn fra disse bergartene. Blant de vanligste mineralene finner vi kvarts og feltspat. Disse mineralene har vi ingen metoder for å bestemme alderen på.
  • Men blant alle kvarts- og feltspatkornene finner vi også korn av et mineral kalt zircon. Zircon er på mange måter geologenes hellige gral fordi man relativt enkelt kan måle hvor gamle slike zirconkorn er. Dette skyldes at zircon inneholder noe uran.
  • Uran er radioaktivt, og brytes ned til bly med konstant hastighet. Denne nedbrytningen av uran til bly fungerer med andre ord som en klokke, omtrent som når sand renner fra en halvdel av et timeglass ned i den andre.
  • Zirconkornet fra Hølonda kommer fra en grovkornet sandstein, som ser ut til å være en slags grusavsetning, antakelig avsatt i ei elv.
  • Kornet ble, sammen med ca. 100 andre zirconkorn fra samme prøve, støpt inn i epoxylim. Klossen med epoxylim og zirconkorn ble deretter lagt inn i et instrument som består av en laser og et massespektrometer. Laseren bruker vi til å skyte et lite krater i hvert enkelt zirconkorn.
  • Materialet fra dette krateret transporteres videre til massespektrometeret hvor vi måler mengden av uran og bly i kornet–vi ”leser av klokka”. Kornet fra Hølonda er bare 0,1 mm stort, men med en kraterdiameter på bare 0,035 mm er det mer enn stor nok til å analyseres.

Den kaledonske fjellkjeden

  • Den kaledonske fjellkjeden ble dannet for ca. 420 millioner år siden, da Norge og Grønland kolliderte. Denne kollisjonen kan sammenlignes med kollisjonen mellom Asia og India, som har dannet Himalaya.
  • Kollisjonen gjorde at en rekke bergarter av ulik opprinnelse ble skjøvet inn over Norge, blant disse fragmenter av havbunnen fra Iapetushavet, som skilte Norge fra Grønland før kollisjonen.
  • Studier av disse bergartene har vist at havbunnsfragmentene først ble skjøvet inn over Grønland for ca. 480 millioner år siden, og deretter inn over Norge for ca. 420 millioner år siden.
  • Da Norge og Grønland skilte lag for 60 millioner år siden, ble disse bergartene liggende igjen i Norge. Store deler av den kaledonske fjellkjeden består altså av stein fra Grønland.