Da Lyngen-fjellene reiste seg

14.03.18 Vibeke Os

Geolog Carly Faber ved UiT har undersøkt prosessene som skapte de ville fjellformasjonene i Troms.

Carly Faber har undersøkt hva som skjedde da to gamle kontinenter braste sammen og blant annet dannet de høye fjellene i Nord-Troms, der Lyngsalpene kanskje er den meste kjente fjellrekken. Foto: Colourbox

For 450 mill år siden var Norge en del av det gamle kontinent Baltika mens Grønland og Amerika var en del av kontinent Laurentia. Disse to store kontinentene kolliderte med hverandre og fusjonerte til Euramerica for cirka 425 mill år siden.

Lyngen og området øst for fjellrekken var utsatt for ekstreme forvandlinger da to kontinenter kolliderte for 425 millioner år siden. Området som er merket med et rektangel på kartet ble studert i doktorgradsprosjektet til Faber. Illustrasjon: Faber

Skilte lag

Etterpå driftet de i hver sin retning og er nå skilt fra hverandre med Atlanterhavet. Noen bergarter fra Laurentia ble etterlatt i Norge (blant annet bergarter på Tromsøya) mens man antok at andre bergarter i Nord-Troms og Finnmark kom fra det gamle Baltika.

I et doktorgradsarbeid ved UiT, har Carly Faber studert bergarter fra Lyngenkjeden i vest til Loppa i øst.

– Vi ville forstå Nord-Norges geologiske historie og hvilke prosesser som har hatt størst betydning for utforming av landskapet og de mektige fjellformasjonene vi finner i Nord-Troms og Finnmark, forteller Faber på telefon fra McGill Universitetet i Montreal, der hun nå har fått en post doc stilling.

Utfordrer gammel hypotese

– Noe av formålet med prosjektet var også å sjekke den gamle hypotesen om at bergarter i Nord-Troms og Finnmark var en del av Baltika, forklarer Faber.

Veibygging brakte denne strukturen frem i dagen, her vises vertikale strukturer som tyder på at berget har vært utsatt for sammenpressing og er stilt på høykant. Foto: Faber

Geologene vet at bergartene vest for Lyngsalpene var en del av Laurentia, men de siste 15 årene har forskerne begynt å revidere oppfatningen av hva som hendte da terrenget i Nord-Troms ble formet og nye studier kan tyde på at bergarter øst for Lyngsalpene har en annen opprinnelse enn først antatt. Faber har i sitt arbeid prøvd å gjenskape hva som skjedde, og studert hva som hendte da to gigantiske kontinenter ble presset mot hverandre. 

Nye bergarter oppstår

Hun utdyper hva som skjer når to kontinenter kolliderer, presses sammen og deformeres. Det ene kontinentet vil skyves under det andre og prosessene preges av høyt trykk og høye temperaturer. Når jordskorpen til kontinentet som havner underst blir presset langt ned i jordmantelen vil bergartene forvandles og nye mineraler dannes.

Når kontinentene siden skiller lag igjen kommer noen av de «begravde» bergartene opp i dagen og kan studeres, både som store synlige strukturer i fjell og berg, men også i mikroskopet og med kjemiske analyser.

Carly Faber liker seg godt på fjellet og tilbrakte mange uker ute i det fri under sitt doktorgradsprosjekt. -Feltarbeidet med målinger og innsamling av prøver var det beste med hele oppgaven og det ble en stor steinsamling etter hvert ler Faber. Foto: Privat

Feltarbeid

Faber tilbrakte totalt 3-4 måneder på feltarbeid der hun samlet inn over 300 steiner til nærmere studier på laboratoriet og undersøkte samtidig store strukturer i bergformasjonene øst for Lyngenmassivet.

– Noen av steinene vi tok vare på ble undersøkt med mikroskopi og ble kjemisk analysert. Vi vurderte om de hadde vært smeltet, og i hvor stor grad bergartene ble omdannet til nye stoffer. Vi estimerte også alder på prøvene basert på uranisotoper. Når vi analyserte lagstrukturen i bergene kunne vi helt tydelig se at de har vært utsatt for press og deformering, og noe av det vi målte var vinkelen mellom kryssende linjer i bergene.

Summen av disse dataene kunne blant annet fortelle oss hvor vi hadde størst sammenstøt mellom kontinentene og hvor dypt Baltika ble presset ned i mantelen under kollisjonen.

Vulkansk aktivitet

Ifølge Faber kan resultatene hennes tyde på at Baltika ble utsatt for både vulkansk varme og høyt press da kontinentet ble presset under Laurentia.

– Vi tror at bergartene gjennomgikk en betydelig forvandling, våre undersøkelser kan tyde på at jordskorpa ble varmet opp før eller under kollisjonen, noe som tyde på at det var vulkansk aktivitet før krasjet eller at vulkansk aktivitet ble aktivert når jordskorpa ble trykket ned i den underliggende mantelen.  

Slik kan en «vanlig gråstein» fremstå i mikroskopet, som vakker kunst, samtidig som den er et bevis for de geologiske prosesser den har vært utsatt for. Foto: Faber

Fra havbunn til fjelltopp

Så var det teorien om bergartenes opprinnelse; stammer Lyngenfjellene opprinnelig fra det gamle Laurentia eller det gamle Baltika? Ifølge geologen havnet de midt imellom.

– Vi landet på en teori om at toppen av fjellene i Nord-Troms engang utgjorde havbunnen vest for Baltika. Funn av en sjelden bergart som heter peridotitt styrker denne teorien. Peridotitt er en bergart som stammer fra dypet av jordkloden, nemlig mantelen.

Tilsvarende studier er gjort i Bergensområdet og vi tror nå at både de store fjellmassivene på Vestlandet og Lyngsaplene var en del av havbunnen vest for Baltika før kollisjonen, oppsummerer Faber.

Faber tok sin Bachelor- og Mastergrad ved Universitetet i Cape Town, Sør-Afrika før hun flyttet til Tromsø og startet på en doktorgrad i 2013. Nå fortsetter hun sin forskerkarriere ved McGill Universitetet i Montreal, Canada.

Hun disputerte 17. Januar med oppgaven: ”Mountain building processes in the northern Norwegian Caledonides - Examining Caledonian continental collision using a combination of structural mapping, phase equilibrium modelling and geochronology”. Prosjektet ble finansiert av Institutt for geovitenskap, UiT-Norges arktiske universitet, og forskerskolen DEEP (Norwegian Research School for Dynamics and Evolution of Earth and Planets). Hun ble veiledet av Holger Stunitz, Institutt for geovitenskap, UiT-Norges arktiske universitet.

Les mer:

Mountain building processes in the northern Norwegian Caledonides - Examining Caledonian continental collision using a combination of structural mapping, phase equilibrium modelling and geochronology (Doktorgradsavhandling i Munin, UiT sitt vitenarkiv)

På Twitter   #norgesarktiske