MENY

Sediment av sandstein fra kambrium

Sanne Lorentzen har forsvart sin doktoravhandling om sediment av kambrisk kvarts-sandstein.

Sanne Lorentzen Sanne Lorentzen

Avhandlingen har tittelen Global vs. local factors for the high sediment maturity of Cambrian quartz sandstone.

Lorentzen undersøkte ca. 500 millioner år gamle (kambriske) sandsteiner fra Skandinavia for å finne ut hvorfor den inneholder så mye kvarts (> 90 %). Lokalitetene valgt i dette studiet representerer det sørvestlige palaeokontinentet Baltika.

Hun kom frem til at sanden fra sandsteiner fra Sør-Norge og Sør-Sverige er transportert fra den Svekonorvegiske fjellkjeden som man finner rester av i Sør-Norge den dag i dag. Resultatet tyder også på at denne fjellkjeden strakk seg lengre sørøst mot dagens Kattegat område og lengre nordvest til den vestligste delen av Norge ved kambrisk tid.

Sandsteinen fra Bornholm er sannsynlig utspringet fra lokalt Mesoproterozoisk (over 1 milliard år gammelt) grunnfjell og fra mer fjerne kilder i det Transskandinaviske Intrusivbeltet i dagens Sverige. Kvartssandsteinen er mer eller mindre fullstendig kvartssementert, med en porøsitet på <1%. Hyppige forekomst av oppløsningsstrukturer (stylolitter) tyder på at disse er hovedkilden til kvartssementen i sandsteinen.

Sandsteinene var sannsynlig svært kvartsrik allerede under avsetning. Dette antydes av høye tekstuell modenheten, ekstremt høye SiO2/Al2O3 og generelt lave feltspat- og leirinnhold. Dette kan forklares med at sanden blant annet har vært utsatt for moderat til omfattende forvitring, noe som er reflektert i den kjemiske sammensetningen (moderat til høye Chemical Index of Alteration–verdier).

Videre antar hun at sedimentbearbeiding og meteorisk vannspyling (flushing) har hatt en viktig rolle i modenhetsprosessen. Prosessene som foreslås å kunne forklare den høye sandsteinsmodenheten i denne studiet kan også avhendes for å forstå lignende avsetninger på et globalt nivå.

Sandsteinen fra alle lokalitetene er studert som tynnslip i polariseringsmikroskop, med et hovedfokus på sammensetning av sandsteinen og å få en forståelse av hva som har skett etter sandavsetningen diagenese). I tillegg har U-Pb-forholdet i tungmineralet zirkon blir brukt for å aldersdatere sedimentkilden til sandsteinen for utvalgte prøver. Studie av tungmineraler og bergartsfragmenter, samt analyse av kvartskorn ved bruk av katodeluminescens har også gjort for å kunne si noe om provenansen (kilden) til sandsteinen. Geokjemisk data ble brukt for å både få informasjon om sedimentkilden og grad av forvitring.

I tillegg til å være et viktig bidrag til diskusjonen rundt dannelsen av kvartsarenitter på et globalt plan, er studiet av underkambriske kvartsarenitter ett ledd i å øke forståelsen av hvordan sørvestlige Skandinavia så ut for rundt en halv milliard år siden. Forskningsresultatene er også nyttige i forståelsen av diagenetiske reaksjoner som har forløpet seg i en bergart som er mer eller mindre fullstendig sementert. Denne type av prosesser er essensielle å forstå når man jobber med sandstein som reservoarbergarter, for eksempel i oljeindustrien.

Lorentzen er master i geologi fra UiO og avla sin doktorgrad ved Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet ved UiS 25. januar 2019. Hun arbeider nå som geolog i Equinor.