Finner metaller i forvitret fjell

Gamle og dype forvitringsprosesser i berggrunnen kan forklare at det finnes høye konsentrasjoner av enkelte metaller i norske løsmasser.

Publisert
Det ser ut som et stort sandtak, men er i virkeligheten oppsmuldret fjell. Brennevinshaugen i Vesterålen er et kroneksempel på dypforvitring, viser forsker Ola Fredin. (Foto: Gudmund Løvø/NGU)
Det ser ut som et stort sandtak, men er i virkeligheten oppsmuldret fjell. Brennevinshaugen i Vesterålen er et kroneksempel på dypforvitring, viser forsker Ola Fredin. (Foto: Gudmund Løvø/NGU)

Bedre kunnskap om forvitring er en nøkkel til vellykket mineralleting her i landet, mener forskere.

I en ny rapport fra Norges geologiske undersøkelse (NGU) framgår det at dype, forvitrede bruddsoner kan strekke seg helt ned til 200 meter. Undersøkelser har avdekket opp til 100 meter tykke og sammenhengende lag av såkalt saprolitt-leire.

Det er materialet som dannes når fjellet forvitrer i dypet, og kan til forveksling ligne løsmasseavsetninger. Bare kvartsårer og rester av opprinnelige strukturer avslører at det dreier seg om omvandlet berggrunn.

- Hittil har vi sett på dette som en god kunnskap for anleggsbransjen når de bygger veg- og jernbanetunneler fordi saprolitten skaper svakhetssoner i fjellet, forteller lagleder og forsker Odleiv Olesen ved NGU.

Sjeldne jordartsmetaller

I de siste årene har et bredt samarbeid med Oljedirektoratet også vist at de samme bergartene kan være gode reservoarbergarter for olje- og gass.

- Nå kan vi tillegg vise til at forvitringen, som sannsynligvis skjedde mens Norge hadde et varmt og fuktig klima for millioner av år siden, også kan forklare høye konsentrasjoner av tungmetaller og sjeldne jordartsmetaller i norske løsmasser, forteller Olesen.

Utviklingen i teknologi de siste tiårene har sørget for en kraftig vekst i etterspørselen etter sjeldne jordartsmetaller. Et metall som neodym brukes for eksempel i supermagneter i visse typer vindmøller og til å aktivere høytaleren i smarttelefoner.

Utfordringen er at hele 97 prosent av de sjeldne jordartsmetallene produseres i Kina.

- Mer kunnskap om forvitring kan også gi mer målrettet mineralleting i Norden og bedre forståelse av hvordan forskjellige metaller utlutes fra berggrunnen og konsentreres i løsmasser, antyder Olesen.

Norske morener innholder etter all sannsynlighet varierende mengder og typer av forvitringsmateriale.

Åtte steder undersøkt

Forskerne har undersøkt åtte steder for dypforvitring de siste årene, fire i Sør-Norge og fire i Nord-Norge. I sør har de konsentrert seg om Kjose i Vestfold, Lista på Sørlandet, Vågsøy-Stad på Nordvestlandet og Inderøy i Nord-Trøndelag.

I nord er studiene gjort på Vestvågøya, Hadseløya, Andøya og Hamarøy, alle i Nordland. I tillegg er tidligere undersøkelser i Finnmark inkludert i den regionale sammenstillingen.

- Resultatene viser at graden av forvitring varierer mye over korte avstander. Et olje- eller gassreservoar som består av forvitret grunnfjell vil trolig ha like stor variasjon, mener Olesen.

Surt vann - fuktig klima

Det er i hovedsak grunnstoffene silisium, aluminium, natrium og kalium som vaskes ut slik at leirmineraler dannes som resultat av forvitringsprosessen. Noen steder er leirmineralene også fjernet slik at resultatet blir en grusforekomst som enkelte steder brukes til veidekke.

Etter alt å dømme har denne omvandlingen foregått ved gjennomstrømming av surt grunnvann i et fuktig klima, mens Norge lå i en varm klimasone for millioner av år siden.

Senere landheving, erosjon og mange istider har i stor grad fjernet bevisene for dypforvitring på fastlandet. Det er først de siste tiårene at svenske og norske geovitere har sett nærmere på disse prosessene.

Referanse:

Olesen m.f.: Tropical Weathering In Norway (pdf), NGU Report 2012.005. Rapporten er resultat av et treårig samarbeidsprosjekt mellom Oljedirektoratet og NGU.