07/12/2016 Forkastning i Hordaland viser 200 millioner år av geologisk evolusjon

vestlandet_natcomms02

Geologer har for første gang datert 200 millioner år med geologisk utvikling av en forkastningssone i Hordaland. Funnene ble publisert i Nature Communications, og kan brukes til å belyse mekanismer bak naturlige utslipp av klimagassen metan.

Tekst: Maja Sojtaric

Tektoniske plater er store blokker av Jordas ytterste lag som er i konstant bevegelse. Områdene hvor disse platene kolliderer med hverandre kalles forkastningssoner. De er tydelige som arr på det ytterste laget av Jordas overflate og består av blant annet såkalte sprø forkastninger. Sprø forkastninger er svært vanlige, men lite undersøkte fenomener i jordskorpen.

The most famous fault in the world, San Andreas Fault, extends 1300 km through California. In future it will cause the entire state to separate form the continental USA. Foto: Wikimedia Commons

Den mest berømte forkastningssonen i verden: San Andreas forkastningen. Den strekker seg 1300 km gjennom California. Foto: Wikimedia Commons

Mye kan skje langs de store forkastningene: fjell kan vokse, vulkaner kan bryte ut, kontinenter kan skille lag og jordskjelv kan forårsake store katastrofer.

Men også flere diskrete hendelser skjer nært forkastningssonene: Utslipp av klimagassen metan fra havbunnen oppstår ofte i provinser med mye gasshydrat, som er metan i isform. Hydratene er ofte begravet under havbunnen langs kontinentale marginer og tektonisk aktivitet kan trolig føre til at de frigjør metangassen

Stadige lekkasjer av metan fra havbunnen

Derfor er forkastningssoner, som den på øya Goddo i Bømlo kommune i Hordaland, særlig forlokkende for CAGE og NGU-forsker Jochen Knies. Han er en av medforfatterne av en ny studie i Nature Communications som, for første gang, daterer nettopp evolusjonen av slike sprø forkastningsstrukturer.

Sprø forkastninger kan være viktige fordi de åpner opp korridorer fra de dype metan reservoarene i Jordas skorpe til overflaten.

— Aktiv metanlekkasje fra havbunnen skjer episodisk, og ofte. Noen områder har årlig aktive utslipp, andre er aktive på et tusenårsskala. Vi trenger å bedre identifisere og karakterisere tidspunkt og varighet for disse lekkasjene. Det er avgjørende for vår forståelse av rollen de naturlige gassutslippene spiller for det globale klimaet, sier Jochen Knies, forsker ved CAGE  og  NGU.

Historien om forkastningene er historien om metanutslipp

Fault zone in Southern Norway shows 200 million years of reactivation history. Photo: Giulio Viola

Forkastningssone i Hordaland viser 200 millioner år av geologisk evolusjon. Foto: Giulio Viola.

Metan er en svært kraftig drivhusgass. Virkningene av metanutslipp fra industri og landbruk er godt kjent og kartlagt. Men effekten og mengder av gass som frigjøres fra naturlige kilder, spesielt fra havbunnen, er dårlig forstått. Nyere studier viser at de naturlige utslippene har vært sterkt undervurdert.

Studien i Nature Communications presenterer for første gang et sett med verktøy som gjør det mulig å datere forkastningsprosesser, og med det potensielle tidspunkt for gassutslipp.

— Vi har klart å nøyaktig datere flere forkastningsepisoder og reaktivering av sprø forkastningssoner på land. Vår studie avslører en kompleks evolusjon av den lokale forkastningssonen i Hordaland gjennom 200 millioner år, sier Giulio Viola fra Univeristetet i Bologna. Han er hovedforfatter bak studien.

Studier av forkastningssoner på land gir forskere nødvendige verktøy for å forstå alderen og aktiviteten til forkastningssoner under havet, som er viktige for metanutslipp fra gasshydratprovinser.

Forbedrer modeller og estimater av metanutslipp

Illite is a clay mineral often found in the faults. Microscopic image: M.Roe, Macaulay Institute

Mikroskopbilde av leiremineralet illitt. Foto: M.Roe, Macaulay Institute

Når en forkastning skjer, oppstår det en forvrengning av jordskorpen. Der dannes leiremineralet illitt. I studien kunne forskere bruke kun noen få milligram av illitt til å datere kompliserte forkastningsprosesser, ved hjelp av såkalt kalium/argon datering.

I tillegg til dette gjorde forskere en strukturanalyse av selve forkastningen. Denne todelte tilnærmingen gir dem et unikt innblikk i Jordas historie.

–Ved å teste disse verktøy på forkastningssystemer under havområder med aktive metanlekkasjer kan gi oss en innovativ og unik mulighet: Ved å avgrense tidspunktene for episoder av metanutslipp til hav og atmosfære, kan vi til slutt være i stand til å identifisere frekvensen dem. Disse episodene er ikke noe som er begrenset til fortiden. De skjer nå, og vil skje oftere i fremtiden , avslutter Knies.

Metoden og funnene kan også forbedre dagens modeller som anslår mengden metan som frigjøres fra naturlige kilder.

Referanse: Viola, G. et al. Deconvoluting complex structural histories archived in brittle fault zones. Nat. Commun. 7, 13448 doi: 10.1038/ncomms13448 (2016).

Print Friendly
Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someone