Erosjon og forvitring av landskap

Forvitring og erosjon av jordens overflate er grunnlag for dannelse av nye bergarter med andre egenskaper enn opphavet. Avsetninger som danner sandsteinsbergarter kan bli gode reservoarbergarter, og avsetninger som danner leirbergarter kan bli til takbergarter.

Ved forvitring brytes bergarter ned i mindre biter kalt sedimenter. Sedimentene navngis etter størrelsen på bitene, fra grove til fine kornstørrelser: blokk, stein, sand, silt og leire. Forvitring kan skje mekanisk eller kjemisk.

Mekanisk forvitring

Mekanisk forvitring skjer blant annet ved frostsprengning. Når vann fryser, utvider det seg med 10 prosent. Dette gjør at vann som fryser i sprekker i fjellet, kan bryte fjellet opp i mindre biter. Når vi opplever steinras i vårløsninga, er det ofte et resultat av at isen som har sprengt fjellet om vinteren, smelter og «slipper» de fastfrosne bitene.

Fast fjell kan også brytes ned ved at isbreer beveger seg over terrenget og skurer det ved hjelp av fastfrosne steiner og sand. Både frostsprengning og isskuring er eksempler på mekanisk forvitring som er typisk for vårt kalde og våte klima.

Tidligere i den geologiske perioden vi lever i nå, har så mange som 40 istider satt sitt tydelige preg på landet vårt. I løpet av tre millioner år er fjorder og U-daler gravd ut av isbreene som til tider dekket hele Skandinavia. Isbreene kunne ha en tykkelse opp mot 3000 meter.

Andre mekaniske forvitringsmekanismer er:

• rotsprengning, som skjer når dype tre- og planterøtter bryter opp fjell
• solsprengning, som skjer når store temperaturforskjeller sprekker opp de ytterste lagene i bergarten
• vannsprengning, som skjer når vekten av vann utvider sprekker i fjellet

Kjemisk forvitring

Ved kjemisk forvitring skjer en kjemisk omdanning av bergarter som løses opp og brytes ned. Når kjemiske stoffer oppløst i vann felles ut igjen, dannes opphavet til kjemiske sedimenter. Disse sedimentene kan omdannes til sedimentære bergarter som kalkstein.

Grunnfjellet blir forvitret ved at grunnvann trenger ned i sprekker i fjellet, og de svake syrene i vannet løser raskt opp mineralene i varm berggrunn. Når disse prosessene går langt ned i grunnfjellet, kalles grunnfjellet dypt forvitret. I Johan Sverdrup-feltet er det funnet hydrokarboner i reservoarer som består av dypforvitret grunnfjell.

Denne forvitringsprosessen skjer i varmere strøk fordi reaksjonshastighetene mellom stoffer i vann og stoffer i bergartene er høyere i varmt enn i kaldt klima. Kjemisk forvitring skjedde derfor i området som nå er norsk sokkel for ca. 200 millioner år siden, da den eurasiske platen befant seg ved tropiske breddegrader.

Mens forvitring er en prosess som er lokal og «skjer på stedet», er erosjon en prosess som omfatter både forvitring og transport. Materialet som brytes ned, fraktes bort som sedimenter fra stedet der forvitringen skjer. Transporten skjer ved hjelp av vann (regn, elver og hav), is og vind.

Under transporten blir sedimentene bearbeidet og formet ved at bitene slås og skures mot hverandre. Biter med skarpe kanter blir på denne måten avrundet. Dette er typisk for sedimenter som er fraktet med elver: Jo lengre vanntransporten har vært, jo mer avrundet blir partiklene.

Alle sedimentene vil etter erosjon og transport falle til ro og avsettes. Det er nettopp det ordet sediment betyr. Det kommer av det latinske ordet sedere som betyr «å slå seg ned». Disse avsetningene kan være så store i volum at de omformer store landskapsområder.

Daler, fjorder og alpine fjellformasjoner med tinder og egger er typiske landskapsformer som er dannet ved erosjon, mens sedimentære avsetninger har dannet landskapsformer som strendene på Jæren og bre-elvavsetningene fra siste istid, som der Gardermoen ligger.

På sokkelen finnes viktige sandsteinsavsetninger som har vært elvesletter, delta eller sanddyner og som har blitt gode reservoarbergarter. Det finnes også leireavsetninger som har blitt takbergarter, og morener og stein som kan gjøre boreforholdene vanskelige.