Bruk av digitale høydedata i strukturgeologisk analyse: eksempel fra Oslo kommune

I delprosjekt A (Forundersøkelser) av FoU-prosjektet 'Miljø- og samfunnstjenlige tunneler' (2001-2003) er det lagt vekt på forbedre forundersøkelsene gjennom å utvikle nye teknikker eller ta i bruk kjente teknikker på en ny måte. Denne rapporten beskriver hvordan detaljerte digitale høydedata fra Oslo kommune kan brukes til å kartlegge lineamenter som kan representere sprekkesoner eller forkastninger i fjell. Etter avtale med Oslo Kommune ved Plan- og bygningsetaten fikk FoU-prosjektet stilt til rådighet et digitalt datasett som dekker hele kommunen. Dette ble brukt til å framstille en høydemodell som grunnlag for tolkning av lineamenter i prekambriske bergarter i Østmarka, kambrosilurske bergarter i Oslo og permiske bergarter i Nordmarka. Tolkningen gir et godt bilde av både viktige, regionale sprekkesoner og forkastninger og mindre sprekker med lokal utbredelse. En analyse av lineamentenes orientering gir en fordeling som samsvarer med det som er vanlig i Oslofeltet. Noen lineamentspopulasjoner forekommer over hele området, mens andre populasjoner har mer lokal utbredelse avhengig av berggrunnen. Tolkningen indikerer at det innen det sterkt overdekkede kambrosilurområdet i Oslo finnes flere viktige N-S-orienterte forkastninger eller sprekkesoner. Digitale høydedata gir et viktig supplement til andre typer data og kan brukes direkte sammen med andre digitale datasett (flybilder, satellittbilder, geofysiske fly- og helikoptermålinger). Sammenlignet med andre typer data gir bruk av detaljerte, digitale terrengmodeller en rekke fordeler. Det er lettere å få fram et ensartet datasett, særlig i tettbygde strøk, i områder med mye infrastruktur (der flymålinger kan ha begrenset verdi), eller i områder med tett vegetasjon der vanlige flybilder gir svært lite informasjon. Det er videre mulig å bruke ulike analyser av datasettet for å framheve (eller dempe ned) topografiske trekk, blant annet ved skyggelegging, helningsanalyse og framstilling av 3D-modeller. En annen fordel er at det ved bruk av samme datasett til en viss grad er mulig å gjennomføre tolkninger på ulike detaljeringsnivå. I sammenheng med utbygging vil denne typen data kunne gi en effektivisering av forundersøkelsene ved at mye informasjon om berggrunnen blir tilgjengelig på et tidlig stadium i planleggingen

Magma hybridization in the middle crust: Possible consequences for deep-crustal magma mixing

The 465 Ma Svarthopen pluton in north-central Norway was emplaced under middle-crustal conditions (∼700 MPa) into metasedimentary rocks of the Helgeland Nappe Complex. The pluton is characterized by zones of mingling and mixing of gabbro/diorite with peraluminous, garnet-bearing biotite granite. Variation in bulk-rock Sr and Nd isotope ratios are consistent with simple mixing; however, nonuniform enrichment of Zr and the rare earth elements (REEs) suggests that individual magma batches underwent postmixing fractionation. Hybrid intermediate rocks are characterized by Carich garnet. Such garnet is absent in possible mafic end members, and garnet in felsic end members is Ca poor. Evidently, the ferroan, peraluminous hybrid rocks promoted garnet stability, and we interpret these garnets to be igneous in origin. Garnets in the hybrids have low Zr contents, positive light REE slopes, and flat to negative heavy REE slopes with lower REE abundances than in typical igneous garnet. These trace-element data combined with textural evidence suggest that garnet formed near the solidus, after fractionation of zircon, allanite, and possibly xenotime. The Svarthopen pluton is not unique: similar intermediate rocks with Ca-rich garnets crop out adjacent to three other plutons in the region. Formation of garnet-bearing hybrid rocks in the Svarthopen pluton provides an analog for mixing of peraluminous and ferroan end-member magmas in the deep crust, where such mixing should be widespread, particularly in continental arcs and zones of continental collision. Postmixing fractionation of hybrid magmas could greatly increase the diversity of major- and trace-element abundances yet retain an isotopic signature of mixing. Moreover, formation of garnet-rich hybrids could result in lower-crustal rocks dense enough to delaminate from the arc crust

Borehullslogging og strukturgeologiske studier: Grualia, Lunner kommune

I forbindelse med prosjektet "Miljø- og samfunnstjenlige tunneler" har NGU gjort geologiske og geofysiske undersøkelser langs deler av tunneltraseen ved Grualia i Lunner kommune. Hensikten med de geologiske undersøkelsene var å kartlegge og undersøke svakhetssoner i berggrunnen. Med de geofysiske undersøkelsene ville en prøve ut teknikker som har vært lite benyttet i forundersøkelser for tunneldrift. Benyttede metoder har vært optisk inspeksjon i borehull, måling av temperatur og ledningsevne i vannet og måling av naturlig gammastråling i borehullene. Det er også målt resistivitet i borehullene og foretatt testpumping med strømningsmåling for å beregne brønnenes vanngiverevne. Alle disse metodene kan si noe om fjellets beskaffenhet (oppsprekking, vanninnslag). Tidligere har NGU gjort 2D resistivitetsmålinger på bakken langs tunneltraseen for å kartlegge svakhetssoner. Resultatene fra målinger i 6 brønner viser store variasjoner i fjellkvaliteten. Brønnene er boret mot indikerte svakhetssoner. Åpne vannførende sprekker og partier med sterkt oppsprukket fjell er påvist i eller like i nærheten av tunneltraseen. Svakhetssonen mellom hornfels og syenitt vest for Langvatnet er sterkt oppsprukket, har stor vanngiverevne, og det er påvist ustabile masser. Lenger øst er det i syenitten påvist flere åpne, vannførende sprekker. Lengst øst i traseen er det påvist oppsprukket og ustabilt fjell. Flere av hullene var blokkert av ras, noe som bekrefter den dårlige fjellkvaliteten. I de nevnte områdene må en forvente problemer under drivingen med hensyn til vanninnslag og stabilitet. Metodisk har borehullsundersøkelsene vist seg å ha stor verdi for oppfølging av 2D resistivitetsmålinger på bakken. Indikerte svakhetssoner ved 2D er blitt bekreftet og karakterisert. Utprøving av de geofysiske teknikkene har så langt vist lovende resultater. 2D resistivitetsmålinger på bakken med oppfølgende boring, borehullslogging, pumping og strømningsmåling vil sammen gi en god karakterisering av undergrunnen der fjellanlegg planlegges. Med et godt geologisk grunnlag (strukturkartlegging) vil de nevnte teknikker kunne bidra med verdifulle opplysninger om hva en kan forvente seg foran stuffen ved tunneldriving

Metamorphic core complexes and gneiss-cored culminations along the Mid-Norwegian margin: an overview and some current ideas

From the Palacozoic to the Cretaceous, crustal thinning in the Mid Norway area was associated with the denudation of gneiss-cored culminations and metamorphic core complexes in the footwalls of major extensional faults. The development of the culminations led to warping and deactivation of early detachments, to the nucleation of new faults in more distal positions and to the exhumation of highgrade metamorphic rocks to more shallow levels in the crust. Some of the culminations and core complexes became part of the erosional template in Mid-Late Palaeozoic time, some were probably exhumed in the Mesozoic, whereas some may never have reached the surface. We present an overview of five types of gneiss-cored culminations and core complexes that have been identified in the field, through the interpretation of offshore, long-offset seismic reflection data. We furthermore address their mechanism(s) of formation, and their role in the progressive evolution of the Mid-Norwegian margin

Tectonic reconstruction and sediment provenance of a far-travelled oceanic nappe, Helgeland Nappe Complex, west-central Norway

<p>The Helgeland Nappe Complex (HNC), part of the Uppermost Allochthon of the north-central Norwegian Caledonides, originated near the Laurentian margin and was transferred to Baltica during the closure of Iapetus in Late Silurian–Early Devonian time. The islands of Rødøy, Bolvær and Leka, located in the Sauren–Torghatten (S–T) nappe of the HNC, are composed of ultramafic and mafic basement rocks unconformably overlain by metaconglomerates and fine-grained metasedimentary rocks. Geochemical and isotopic characteristics of the basement rocks are consistent with formation in a supra-subduction zone setting. Overlying metasedimentary rocks record an increasing proportion of continental detritus supplied to the basins through time. Precambrian cratonic source regions supplied cobbles and other detritus. This source area may have been located in modern SE Greenland/Labrador or in the Lower Nappe of the HNC. The second alternative best accounts for the short transport distances required by the coarse-grained conglomerates. The maximum age of deposition is constrained by the age of the youngest zircon grain dated at 471±8 Ma. Final sedimentation, nappe thrusting and nappe stacking occurred in rapid succession during <em>c.</em> 480–475 Ma. </p