BEGRAVEDE DALE I NORDSJÆLLAND. Søndersø, Alnarp og Kildbrønde dalene Af Nick Svendsen

Transkript

1 BEGRAVEDE DALE I NORDSJÆLLAND. Søndersø, Alnarp og Kildbrønde dalene Af Nick Svendsen Indledning I Nordsjælland ligger der to begravede dale, Søndersø dalen og Alnarp-Esrum dalen. Begge dale har været kendt siden trediverne (Rosenkrantz, 1937). Ved Ishøj ligger ligeledes en begravet Præ-Kvartær dal, Kildebrønde dalen (Wienberg Rasmussen, 1966). Dalene synes at være gået i glemmebogen, de er i hvert fald ikke vist af Huse og Lykke- Andersen i Geologisk Nyt 1/01. Det er forsøgt at vende de tilstedeværende geologiske data en ekstra gang for at forsøge at give en geologisk beskrivelse og en mulig dannelses model af de begravede dale. Det viste Prækvarter kort, som er grundlaget for denne analyse, er modificeret fra Stenestad (1976), Bertelsen (1995), Wienberg Rasmussen (1966), Binzer og Stockmarr (1994), Schuldt (1980) samt Frederiksborg Amt (2003) (Figur 1). Kortene er baseret på boringerne fra GEUS bore data base Jupiter, som vil være mange bekendt. Data basen indeholder de lithologiske beskrivelser af de mange tusinde vandboringer og funderingsboringer, der er udført i Danmark i de sidste 100 år. Kvaliteten af de lithologiske beskrivelser varierer en del, men er gode nok til at bestemme dybden til Prækvartær overfladen. Kortet er understøttet af en serie af tværsnit.

2 Figur 1 Database kort Prækvartæret Prækvartæret i Nordsjælland består overvejende af Danien kalk bortset fra nogle mindre forekomster af Palæocæn mergel på Amager, muligvis i Nordsjælland og under Københavns havn samt Maastricht skrivekridt ved Ishøj og på Stevns. Relieffet af Prækvartær overfladen varierer fra ca. 30 m over hav niveau til 60 m under hav niveau. Det dybeste hul ligger ved Lyngby (Figur 2 og 3). Hvis vi nærlæser Stenestad s og Bertelsen s kort, fremviser de flere steder snævre render, blandt andet Kildebrønde dalen. Et tværsnit (Figure 4) der løber fra Karlstrup i syd, til Ishøj i nord viser denne dal med et relief på op til 30 m, og hvor Danien er blottet. I bunden af dalen findes Maastricht kalk direkte under den Kvartære moræne. Ved Lyngby sø er ligeledes vist dybe render, men stratigrafien af kalken i disse render er ikke bestemt nærmere end, at det er Danien kalk. Mange af renderne har et uregelmæssigt relief. Flere steder viser kortene huller, der ikke er associeret med render.

3 Figur 2 Prækvartær overfladen i Nordsjælland og Skåne efter flere forfattere samt Jupiter data basen.

4 Figur 3 Top Prækvartær overfladen på Sjælland vist tredimensionelt. Det er det samme kort som i Figur 2 med konturintervaller på 10 m. Pilen i højre hjørne viser mod nord. Søndersø dalen strækker sig fra Øresund i øst til Isefjorden i vest og er 2 til 3 km bred med en relativ flad bund og til tider stejle sider (Figur 5 og 6). Bunden har kote -30 m i øst og kote -50 m i vest, og hælder derfor i den retning. Søndersø dalen fortsætter til Vestsjælland til områder, hvor Præ-Kvartæret består af Palæocæne aflejringer. Ved en undersøgelse af GEUS borearkiv, viser det sig, at der på Hornsherred ved Gershøj findes Danien kalksten i bunden af dalen og Palæocænt mergel på kanterne af dalen (Tværsnit Figur 7). I Øresund møder dalen en anden dal, Alnarp Esrum dalen, der har en nordnordvest syd syd øst orientering. Den er dybere, kote -50 til kote -60 (Figur 2).

5 Figur 4 Tværsnit af Kildebrønde dalen. Tværsnittet starter ved Karlstrup i syd, hvor Danien og det øverste Maastricht er blottet i den tidligere kalk grav. Man ser tydeligt at Skrivekridtet ligger under morænen ved Ishøj. Der er ikke umiddelbart nogen indikation på en forsætning af kalken i forbindelse med dalen. Den fortolkes derfor som en erosions dal. Dalen skråner mod øst, hvad der antyder at afvandingen af dalen må have løbet mod øst. Dannelsen af Søndersø dalsænkningen er omdiskuteret og 2 mulige modeller er fremført en graben (forkastnings betinget) eller erosion. De tilgængelige seismiske kort af dybere liggende lag viser ingen forkastninger i området af Sødersø Dalen. Hvis dalen skulle være forkastnings betinget, burde den være parallel til områdets påviste forkastninger og passe ind i det regionale tektoniske mønster

6 Figur 5 Tværsnittet viser at Farum Sandet formodentlig strækker sig helt sydpå til Søndersøen. Figur 6 Tværsnittet skærer Furesøen ved Store kalv. Dalen har relativ jævne skråninger i dette område. Man bemærker de massive smeltevands aflejringer i området. Selve Furesøen s dannelse skal ikke berøres her men er formentlig et dødis hul dannet i forbindelse med det sidste gletscherfremstød.

7 Figur 7 Tværsnit fra Slagelse i syd til Kullen i nord. Tværsnittet er baseret på boredata samt Prækvatær kortet. Lad os derfor se hvad den regionale tektonik siger. Først og fremmest må dalene være dannet efter Danien tiden, dvs. enten i Tertiær eller Kvartær tiden. Vi må derfor se på disse perioders tektoniske aktivitet. Sjælland ligger tæt på den Fennoskandiske randzone, som har været aktiv siden Palæozoikum. Forkastningerne i randzonen stryger nordvest sydøst. Bevægelserne i zonen har haft en sideværts komponent (Bartman og Christensen 1975, Liboriussen 1986, Vejbæk 1997). Faktisk ligger der en større inversions struktur nordøst for Nordsjælland, hvori Kullen indgår (Figur 8). Denne struktur blev dannet, som et resultat af transpressions bevægelser i Campanien og tidlig Maastrichtien samt i Palæocæn tiden. Vi vil derfor forvente at normalforkastninger vil have en strygning nord syd og strikeslip forkastningerne nordvest sydøst (parallel til forkastningerne påvist i den Fennoskandiske Randzone). Carlsberg forkastningen (Øresunds forkastningen ifølge Vejbæk, 1997) samt de andre mindre forkastninger, som Stenestad (1976) har identificeret i København og Bondesen (1979) ved Roskilde, er orienteret næsten nord syd. Bartman og Christensen viser samme orientering af normalforkastninger i Køge bugt ud fra en fortolkning af de derværende seismiske målinger. Søndersødalen ligger på tværs af denne orientering, hvad der antyder at dalen ikke er opstået i forbindelse med inversions strukturens dannelse. De tektoniske kort der er publiceret indenfor de sidste 30 år (eks Liboriussen et al 1986, Vejbæk 1997) viser da heller ikke Søndersø dalen.

8 Nord for Søndersø dalen ved Helsingør ligger den anden dalsænkning, kaldet Alnarp - Esrum dalen. Ifølge Wienberg Rasmussen (1966) ligger en lille rest af Palæocæne sedimenter i dalen i Nordsjælland, og det er blevet brugt som argument for at den også skulle være forkastnings Figur 8. Simplificeret tektonisk kort over Danmark, der viser positionen af Søndersø Dalen og Alanarp-Esrum Dalen i forhold til de struturelle trends.

9 betinget. Det har dog ikke været muligt at finde denne rest Paleocæn i GEUS data base. Sedimenterne over Prækvartæret i dalen er blevet undersøgt, og det viser sig at fyldet i dalen består af marine og fluviale sand aflejringer fra Weichsel tiden (Schuldt, 1980). De seneste publicerede seismiske struktur kort over den dybere top Chalk overflade viser ingen graben, hvor Alnarp-Esrum dalen ligger. De publicerede seismiske sektioner viser ingen tektonisk aktivitet siden Paleocæn (e.g. Vejbæk, 1997). Det er derfor mere sandsynligt, at dalen er dannet ved erosion. Sandet i Alnarp-Esrum dalen er dækket af Kattegat Till en, og erosionen må derfor være foregået før dette gletscherfremstød. Man kunne tænke sig, at da gletscherne dannede Norskerende ved Sydnorge, ændrede dræningsmønstret sig fra overvejende øst vest til overvejende nord syd. Derved blev Søndersødalen afsnøret og fungerede ikke mere. Så selv om Alnarp-Esrum Dalen ikke er tektonisk betinget, har de strukturelle elementer, Söder-Rommel Åsen styret retningen af erosionen. Der er i de senere år påvist flere begravede erosions dale i andre dele af Danmark, som både er af Kvartær og Tertiær alder. I Nordsøen kan man observere flere sedimentære sekvenser af Tertiær alder, som prograderer fra øst mod vest. Dette nævnt som evidens for at den østlige side af Danmark samt Sverige var hævet og udsat for erosion med materiale transport fra øst mod vest. Havet nåede i Oligocæn og Miocæn tiderne ikke til Sjælland. Prækvartær overfladen i Nordsjælland har derfor været eksponeret siden Eocæn tid. Kildebrønde dalen, hvor Maastricht kalken er eksponeret i bunden og uden antydning af større forsætning af kalken på hver side af dalen, er ligeledes en erosions rende. Kildebrønde dalen er orienteret på tværs af eksisterende tektoniske trends. Søndersø dalen med de snævre render og mindre huller har erosionsrester af Palæocæn mergel på begge sider af dalen ved Gershøj, hvad der peger mod at dalen er dannet ved erosion. Det foreslås derfor, at Søndersø dalen er en begravet erosions dal med tilhørende side dale, som for eksempel Kildebrønde Dalen. Spørgsmålet er så om tidspunktet for erosionen. Som nævnt ved vi at området var hævet i den senere del af Tertiær tiden, og der er ikke noget i vejen for, at dalene er dannet ved vandløbs erosion i den senere del af Tertiær tiden. Klimaet i Miocæn tiden var varmt, og hullerne kan være jordfalds huller, dannet som en karst. Stenestad (2006) beskriver et karst system i kalken ved Rørdal i Nordjylland, som udmærket kan anses for en parallel til det vi ser i kalkoverfladen ved København. Rørdal karsten er fyldt med Kvartært sand ligesom Søndersø dalen. Der ingen tvivl om at de Kvartære gletschere senere har høvlet toppen af kalken, samt smeltevands floderne har fulgt de etablerede drænings mønstre, og derved modificeret relieffet yderligere. Fyldet i Søndersø dalen består af fluvialt sand og ler aflejringer mens Kildbrønde dalen ikke indeholder smeltevands sand i større målestok. Hvis vi studerer Binzer og Stockmarr s (1997) kort som dækker hele Danmark får man ligeledes indtrykket af en erosions flade med dybe render. Kortet indeholder dog en skønheds fejl, det viser den smalle del af Roskilde Fjord som en Prækvartær dal. De boringer jeg har undersøgt langs fjorden giver ikke belæg for en sådan fortolkning. Fredriksborg Amt (2005) kortet viser da heller ikke nogen Prækvartær dal ved Roskilde Fjord. Til gengæld kan den indre del af Roskilde Fjord være et udtryk for den underliggende Søndersø dal.

10 Følgende model foreslås: 1. Nordsjælland var hævet over havet i den sene del af Tertiær tiden. De smalle dale peger på det viste drænings mønster. Klimaet er varmt og fugtigt og der dannes en karst overflade. Søndersødalen dannes ved vandløbs erosion. Dalen hælder mod vest og vandet har derfor løbet mod vest. 2. I Kvartær tiden følger smeltevands floderne dalen og der aflejres smeltevands sand i nogle af dalene. 3. Senere rykker gletscherne hen over området og høvler toppen af kalken. 4. Dalene fyldes med moræne og dødis. 5. Norske rende dannes. 6. Alnarp-Esrum dalen dannes, som resultat af ændrede dræningsmønstre og fyldes med smeltevandssand, der kommer fra afløbet fra tidlige faser af den Baltiske Issø eller direkte fra den sydlige del af indlandsisen. Havet transgrederede i en periode den nordlige del af dalen. 7. I den sene del af afsmeltningen af indlandsisen følger afløbet fra Østersøen først Øresund og siden også Storebælt og Lillebælt. Denne model foreslår en ikke tektonisk oprindelse af Søndersø, Alnarp-Mårum og Kildebrønde dalene. En detaljeret undersøgelse af fyldet i dalen kan måske afgøre tidspunktet for dalenes dannelse, Miocæn/Pliocæn eller Pleistocæn. Figur 1 viser positionen af Søndersø og Alnarp Esrum dalene, positionen af tværsnit samt brønd og kort der er brugt til denne artikel.

11 Referencer Bartman J. C. and O. B. Christensen, 1975, Contributions to the interpretation of the Fennoscandian border Zone. DGU, II Rk. Nr. 102 Bondesen, 1979, Illustration i Geoviden 2/2005 Bertelsen O. 1995, Fra det nordlige Sokkelund noget om geologi, teglværker, grusgrave og tørveskæring. DGU Binzer, K. og J. Stockmar, 1994, Geologisk kort over Danmark, 1:500000, Prækvartæroverfladens højdeforhold. DGU Kortserie Nr. 44 Frederiksborg Amt, 2005, Grundvandsatlas for Frederiksborg Amt. Huuse, M. og H.L.Andersen, 2001, Begravede dale i N. V. Europa dannet under indlandsisen. Geologisk Nyt 1/01 Liboriussen J., P. Ashton and T. Tygesen, 1986, The tectonic evolution of the Fennoscandian border zone in Denmark. Tectonophysics, 137, Rosenkrantz, 1937, Bemærkninger om det østsjællandske Daniens Stratigrafi og Tektonik. DGF Bd. 9 h.2 Schuldt, 1980, Om Esrumdalens geologi. DGF Årskrift 1980 Stenestad, 1976, Københavnsområdet geologi, især baseret på citybaneundersøgelserne DGU, III Rk. Nr. 45 Stenestad E. 2006, Fluviokarst in the top of the Maastrichtian chalk at Rørdal, Northern Jutland, Denmark Bull. Geol Soc. Denmark Vol. 53, Vejbæk, O. V. 1997, Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner. Geologisk Tidsskrift hæfte 4. Wienberg Rasmussen, H. 1966, Danmarks Geologi Gjellerup