Jomar Gellein (i midten) har mer enn 30 års erfaring fra tyngdemåling på land. Her diskuterer han gravimeteret i flykroppen med NGU-kollegene Odleiv Olesen og Marie-Andrée Dumais. (Foto: Magne Vik Bjørkøy, NGI)
Jomar Gellein (i midten) har mer enn 30 års erfaring fra tyngdemåling på land. Her diskuterer han gravimeteret i flykroppen med NGU-kollegene Odleiv Olesen og Marie-Andrée Dumais. (Foto: Magne Vik Bjørkøy, NGI)

Måler tyngdekraft fra nye høyder

Kartlegging av berggrunnen kan bli enklere og mer effektiv i fremtiden takket være tyngdekraftmålinger fra lufta.

Published

Et lite hvitt propellfly stiger opp til 200 meters høyde over kysten av Nordmøre. Bak pilotens sete er kabinen fullstappet av måleutstyr fra Norges geologiske undersøkelse (NGU). Aller størst er gravimeteret, et instrument som måler tyngdekraften fra berggrunn og løsmasser.

– Tyngdekraften forteller mye om tettheten i berggrunnen. Dette er med på å definere hvilke bergarter vi har under oss, forteller forsker Marie-Andrée Dumais.

Det er første gangen NGU gjør slike målinger fra lufta. Tidligere har gravimetrene stått på landjorda eller vært plassert i båter. Dersom forsøket med luftmålinger fungerer, vil man kunne måle hurtigere, billigere og mer uhindret og effektivt.

– Med tyngdekraftmålinger fra lufta kan vi komplettere de dataene vi allerede har og gi en bedre tredimensjonal presentasjon av berggrunnen, sier Dumais.

Hun har bred erfaring fra tyngdemålinger med fly og helikopter fra Afrika, Sør-Amerika, Midtøsten og Grønland.

I flyet demonstrerer Dumais hvordan den svarte boksen fungerer. Lengden på ei utstrakt fjær forteller hvor stor tyngdekraft berggrunnen har.

Avhengig av stabilitet

Gravimeteret inne i flykroppen. (Foto: Magne Vik Bjørkøy, NGI)
Gravimeteret inne i flykroppen. (Foto: Magne Vik Bjørkøy, NGI)

Utfordringen med et gravimeter i fly er å holde flyet stabilt. Bevegelser og tilhørende akselerasjon vil forstyrre gravimeteret. Alle som har vært flypassasjer i vind, vet hva turbulens er – og det er naturlig nok enda vanskeligere å holde et lite fly stødig i lufta.

Forskerne er derfor avhengig av fine flyforhold og en pilot som klarer å fly i rette linjer for at målingene skal ha noen hensikt.

– Vi er klar over utfordringen med akselerasjon og stabilitet og måler derfor GPS og avvik hele tiden. Disse verdiene kan vi trekke fra når vi er nede på bakken igjen, slik at vi står igjen med de faktiske tyngdekraftmålene, forteller Dumais.

Så langt ser resultatene tillitvekkende ut. Stikkprøver som er gjort underveis, tyder på at forsøket fungerer. I tilfelle vil dette være et viktig bidrag til fremtidens kartlegging av Norges geologi.

Bedre oversikt

– Med fly kan vi få enda bedre oversikt over bergarter og forkastninger i sonen mellom land og sokkel, sier Odleiv Olesen, leder for NGUs lag for sokkelgeofysikk.

På kontoret sitt har han hengende et stort norgeskart som viser målinger av tyngdekraft, og han peker på hvite, tomme felter langs hele kyststripa.

– Det har tidligere vært både vanskelig og tidkrevende å få gjennomført tyngdekraftmålinger. En landbasert måling kan dekke 30 punkt per dag. Til sammenligning kan vi med fly dekke om lag 1000 kilometer på samme tid. Dette tilsvarer cirka 1000 punkter med én kilometer avstand imellom.

– Det sier seg selv at det blir både kjappere, billigere og mer dekkende, sier Olesen.

Søker fjellvarme

De nye tyngdekraftmålingene følges med stor interesse fra oljeindustri og næringsliv. I tillegg til NGU og Oljedirektoratet, har ni oljeselskaper bidratt med finansiell støtte.

– Det er i kystområdene at samfunnsutviklingen skyter fart. Både tunellbyggere og oljeselskap er interessert i våre data om hvordan berggrunnen ser ut, sier Olesen.

Nå kartlegges nordvestkysten av landet som en del av prosjektet, og her vil også tyngdekraftmålinger fra lufta spille en viktig rolle.

– Vi vet at lette og magnetiske granitter ofte har høyere innhold av de radioaktive elementene uran, thorium og kalium, sier Olesen.

Når disse elementene brytes ned, dannes varme. For eksempel er det målt temperaturer opp mot 170 grader bare fem kilometer ned i berggrunnen på Haltenbanken.

– Vi vil nå undersøke om denne varmen kan relateres til granitter som strekker seg fra kysten på Nordvestlandet og nordover under Frøyahøgda og videre til Haltenbanken.

Blant annet skal de bore et 800 meter dypt hull på Veidholmen nord for Smøla.

– Når vi nå får enda bedre oversikt over hvordan grunnen ser ut, blir det mulig å fastslå om det det ligger mulighet her for å hente ut varme og strøm i fremtiden, sier Olesen.