Etikettarkiv: Geologi

När Rackstad kom till

Sven Åke Larsson, professor i geologi, berättar om en tid när Rackstad hängde samman med Nordamerika – och när här fanns vulkaner…

När kom Rackstad till och varför ser berggrunden ut som det gör i Arvikatrakten? För att förstå detta måste man gå ofattbart långt tillbaka i historien. Så långt tillbaka att istiden kan verka som om den fanns för bara några sekunder sedan! Att detta är sant visar de dateringar som gjorts vid Racken norr om Arvika som jag här berättar om.

Urbergsskölden
Rackstads berggrund ingår i det som geologerna kallar ett sköldområde eller en urbergssköld, dvs ett område med mycket gammal berggrund som fått namnet ”den Fennoskandiska skölden”. Den är prekambrisk (före Kambrium) eftersom den är äldre än Kambrium (mer än 542 miljoner år sedan), och började bildas för mer än 3 miljarder år sedan, dvs nästan 1,5 miljarder år efter att vår planet bildades ur grus och damm som slungades ut från en exploderande supernova. Detta var en tid då jordskorpan höll på att ta form’

De äldsta och därmed första delarna av skölden bildades på Kolahalvön i Ryssland och i  norra FInland. Genom sammanfogning av jordskorpa och vulkanism blev skölden allt större och växte till åt söder och sydväst. De yngsta delarna finns därför i  sydvästra Sverige och Sydnorge.

De består av bergarter bildade ur bergartssmältor (magmor och lava) men också från sediment en gång avlagrade i vatten eller på land.

För att förstå hur Rackstads berggrund bildades skall jag kort berätta om  de komplexa tektoniska processer som drabbade vår sköld.

Rackstads band till Nordamerika
Eftersom vårt jordklot består av plattor som rör sig inbördes likt  isflaken i en smältande våris, kolliderar de och kilar också in under varandra. Därför kommer  de gamla bergarterna i urbergssköldar att ha drabbats av krockar och därför bli deformerade och mer eller mindre uppsmälta. Detta är orsaken till de veckade gnejser vi finner i sydvästsverige.

För mer än 1,4 miljarder år sedan var vår sköld en del av en superkontinent, dvs. hängde samman med flera andra kontinenter till en gemensam landmassa. Man anser att Skandinavien då gränsade till Grönland och Nordamerika.

Första separationen
Superkontinenten började så småningom gå sönder och vårt sköldområde lossnade  helt från superkontinenten. På så sätt bildades ett hav mellan Grönland-Nordamerika och vår egen sköld.

Skilsmässan blev relativt kort, åtminstone ur geologisk synvinkel. Den Fennoskandiska skölden drev åter in mot Grönland och Nordamerika varvid havet mellan dessa kontinenter krympte och försvann. När de två landmassorna kolliderade  bildades en ny superkontinent vars namn blev Rodinia.

Fig.1. Superkontinenten Rodinia. När Nordeuropa (gult) krockade med Nordamerika-Grönland (blått) för 1 miljard år sedan omvandlades bergarterna till gnejser i Västsverige.

Vid kollisionen, som skedde för ca 1 miljard år sedan, sköts stora delar av Västsverige upp över landmassorna i öster. Den mest betydande överskjutningen skedde längs den s.k. Mylonitzonen som i Värmland sträcker sig i en båge från Värmlandsnäs via Kil till väster om Sunne och vidare in i Norge.  Tyngden av det överskjutna berget gjorde att jordskorpan trycktes ner till flera kilometers djup. Berggrunden smälte då delvis, förskiffrades och veckades. Följden blev att så kallade ådror och gångar av smält berg bildades. På så sätt skapades de ådergnejser som är så vanliga i Västvärmland. Den tjocka jordskorpan eroderades därefter ner och återfick sin ”normala” tjocklek

Fig.2. Mylonitzonen (MZ) är den svaghetzon utefter vilken landmassorna sköts från väster mot öster för ca. 1 miljard år sedan. Jordskorpan blev då betydligt tjockare inom det bruna området när en bergskedja bildades. En parallell rörelsezon, Protoginzonen (PZ), öster därom bildades när bergskedjan därefter kollapsade.

Andra separationen
Efter att ha suttit ihop med Nordamerika i ca 300 miljoner år sprack kontinenten åter upp och en ny skilsmässa med Nordamerika var ett faktum. När landmassorna drev bort från varandra bildades så småningom ett hav mellan vår egen kontinent och Nordamerika. Men snart skulle detta hav krympa och de båda kontinenterna åter närma sig varandra. Krocken mellan kontinenterna blev våldsam.

Fig.3. Här lossnar Nordeuropa (Baltica) från Nordamerika-Grönland (Laurentia) och ett hav bildas mellan kontinenterna för ca 700 miljoner år sedan. Dubbla linjer visar var havsbottnen utvidgades. Taggiga konturer visar var havsbotten försvann in under kontinenter (s.k. subduktionszoner).

Den skedde för 400 miljoner år sedan då vi åter krockade med Grönland och Nordamerika. Vid krocken skapades vår ”fjällkedja”  men överskjutningarna som skapade den nådde inte riktigt fram till Rackstad. Fjällkedjan eroderades så småningom  ner till en lägre nivå. Kilometertjocka lager av sten, grus och sand avlagrades då över Rackstad men är i dagsläget försvunna genom erosion och är avlagrade på nytt i Östersjön och öster därom. Det är en hissnande tanke att Rackstad en gång varit begravt under kilometertjocka lager av grus, sand och lera!

Tredje separationen
Eftersom vi i dagsläget inte är en del av USA måste vi åter ha separerats från den  Nordamerikanska kontinenten. (Med tanke på procedurerna runt presidentvalet 2020 är det nog tur!). Nordatlanten öppnade sig för drygt 60 miljoner år sedan då superkontinenten Pangea föll sönder och Nordamerika lossnade från Nordeuropa.  För tillfället ökar avståndet till Nordamerika med 2 cm per år! Vem vet, kanske vi kolliderar ännu en gång om ca. 400 miljoner år?

Hur gammalt är berget?
Runt Racken är berget blottlagt på många ställen, man säger att berget ”går i dagen”.  Ser man närmare på berget så är det allt annat än grått  ( jfr. Frödings dikt Gråbergssång) och enahanda. Berget består i detalj av flera mineral med olika färger.

Berggrunden runt Racken domineras av granitiska bergarter. De bildades ursprungligen  genom uppsmältning av litosfären och domineras av mineralen kvarts och fältspater.

Fig.4. Utsnitt från berggrundskarta från SGU:s ”Kartvisare”. Mörkbrun färg är gnejser med stort innehåll av grå fältspat som mot öster (ljusbrunt) innehåller mer av den röda fältspatsorten. Röd färg är granit. Vita prickar anger mer grovkorniga (porfyriska) varianter. Gult är vulkaniska ytbergarter och grönt är bergart med övervägande mörka mineral.

De rödare varianterna av berggrunden innehåller stor andel av kaliumrik fältspat men också rikligt med kvarts och kallas därför granit. Granit uppträder på bl.a. Lövhöjden i öster.

Fig.5. Detalj av röd, massformig granit som här saknar ådror.

När de gråare fältspaterna dominerar över de röda fältspaterna byter bergarten namn till granodiorit, en bergart som är vanlig bland annat i Rackstadbergen och när endast grå fältspat förekommer kallas bergarten  tonalit.  

Fig.6. Ådrad, kraftigt förskiffrad granodiorit från Rackstadberget, strax norr om Jössestugan.

Bergarterna i Rackstad har blivit förskiffrad och har delvis smält och är därför omvandlade till gnejs, s.k. ådergnejs.

Fig.7. Starkt veckad och ådrad gnejs vid Skogslund, Rackstad. Ursprungsbergarten har utsatts för stark värme och delvis smält för ca. 1 miljard år sedan.

För att ta reda på berggrundens ursprungsålder men även åldern för de händelser som omvandlat den ursprungliga berggrunden till gnejser inleddes på 90-talet ett försök att datera några väghällar som finns längs Gunnarskogsvägen vid norra delen av sjön Racken från Sandviken till Skotta.

Fig.8. Ådergnejsen vid Sandviken i Racken.

Fig. 9. Vid datering av bergarter kan man utnyttja kännedomen om uranets sönderfallshastighet. Det uranrika mineralet zirkon används då vanligtvis. Bilden visar en zirkonkristall som analyserats på två ställen. Analysen från den centrala delen av kristallen visar när bergarten bildades medan analysen från den yttre delen (till höger) visar när kristallen upphettades och växte till vid en senare händelse. Skallinjen motsvarar 0,05 mm.

Analyserna visade att magman trängde in i jordskorpan för 1,59 miljarder år sedan. Det vill säga klart före de olika skilsmässorna jag tidigare har beskrivit.  Men de visade också att berggrunden omvandlats vid två tillfällen. Det ena skede för 1,4 miljarder år sedan och det andra för 970 miljoner år sedan. Detta visar att berggrunden värmdes upp för ca. 1,4 miljarder år sedan och åter igen, men kraftigare,  för 0,97 miljard år sedan!

Vulkaner i Rackstad
Analyserna visade således att vulkaner var aktiva i Rackstad för 1,59 miljarder år sedan då jordskorpan skapades där. Analyserna förklarar också varför denna gamla berggrund är förskiffrad och ådrad. Sådana omvandlingar sker bara vid bergskedjebildande tillfällen (s.k. orogeneser) dvs. krockar mellan två plattor. Med andra ord, vid en sådan händelse för ca.970 miljoner år sedan bildades ådergnejserna i dess nuvarande form genom omvandling av den 1,59 miljarder år gamla berggrunden. Det var då den Fennoskandiska skölden krockade med Grönland.

Man kan därför säga att Rackstads berggrund är en del av ett större område i Västsverige som drabbats av upprepad deformation och uppvärmning. Händelser som är resultaten av de ständigt pågående plattrörelserna i vår jordskorpa.

Rackstads lösa avlagringar
De jordarter vi ser idag i form av sediment och morän är en produkt av den senaste landisens erosion och sedimentation under en period då inlandsisen drog sig tillbaka. Detta skedde i Rackstad  för knappt 10000 år sedan . Morän avsattes från den smältande isen och sediment fördes ut från isen med hjälp av isälvar i form av lera sand och grus.

Fig.10. Utsnitt av SGU:s jordartskarta (Kartvisaren) över Rackstad med omnejd.

På SGU:s karta över området ( fig.10) ser vi hur moränjordar dominerar (i rött) följt av lersediment (gult) i bl.a. Nedre Rackstad-Holm och Perserud. Något grövre sediment (blått) i form av finsand finns bl.a. i Perserud. Den gröna färgen är isälvsmaterial av grus och sand som går att följa i ett stråk från Segerfors via Skogslund och Skog till Ålgården i söder. Sannolikt låg iskanten orienterad i ca. VNV-OSO riktning vid detta tillfälle. Ungefär samma riktning har även de moränryggar (blåa streck) som finns i Perserud som visar att isen ibland stannade till i sitt avsmältningsförlopp och  egentligen stegvis drog sig tillbaka. Det lila strecket i NV-SO över Kampudden i Rackstad betecknar en långsmal rygg av morän, s.k. drumlin. Drumliner  bildas under en landis där morän kan packas mot en bergklack eller dylikt.

Tro det om du vill!

Sven Åke Larsson
Uppvuxen på granodioriten och leran i Nedre Rackstad
November, 2020.

[onecomsocialsharing