Geologisk model for Vendsyssel

Transkript

1 Udarbejdet af: Nicolaj Krog Larsen, Geologisk Institut, Aarhus Universitet, April 2005 I samarbejde med: Christian Kronborg, Karen Luise Knudsen, Charlotte Krohn, Peter Kristensen, Geologisk Institut, Århus Universitet; Peter Sandersen, Watertech A/S & Hanne B. Madsen, Nordjyllands Amt.

2 Indholdsfortegnelse Forord 1 1. Datagrundlag 2 2. Prækvartær Den Kaledonske foldefase Den Herzyniske foldefase Den Alpine foldefase Prækvartæroverfladen Prækvartæroverfladens højdeforhold 7 3. Kvartær Kvartær stratigrafi for Vendsyssel Revision af Skærumhedeserien Den nye stratigrafiske inddeling af Skærumhedeserien N4 (Sen Saale) N3 (Eem) N2 (Tidlig Weichsel) N1c (marin Tidlig Mellem Weichsel) N1b (Sundsøre fremstødet) N1a (marin Sen Mellem Weichsel) Sen Weichsel Kattegat issøen Kattegat fremstødet Fårup issøen Hovedfremstødet Senglacial og Postglacial Kvartæroverfladens højdeforhold De bakkede højdedrag De marine flader 26

3 5. Borehulslogs i Vendsyssel Logkvalitet Logstratigrafi og korrelation Opsummering af logresultater SkyTEM og alm. TEM Dale og andre depressioners udbredelse og geometri Dannelsesmekanismer og alder Sammenfatning af resultater Elster og Holstein? Saale til Mellem Weichsel Sen Weichsel og Holocæn Konsekvenser for vandindvinding Referencer 50

4 Forord Nordjyllands Amt og Geologisk Institut, Aarhus Universitet indgik d. 1. september 2004 en samarbejdsaftale om at udarbejde en geologisk model for Vendsyssel. Formålet med samarbejdet er 1) at udpege potentielle grundvandsmagasiner, som efterfølgende kan undersøges med geofysiske metoder (SkyTEM, MSR) og boringer, samt 2) at styrke den glacialgeologiske forskning, så der kan opnås en større forståelse for den kvartære lagseries dannelse. 1

5 1. Datagrundlag Jupiter databasen Sedimentologiske analyser (Sesam boringer) Biostratigrafiske undersøgelser (KLK) Borehulslogs SkyTEM Alm. TEM Publicerede data Rapporter 2

6 2. Prækvartær Den geologiske udvikling i det nordlige Danmark har, fra Palæozoikum og frem til i dag, været stærkt præget af den regionale beliggenhed på grænsen mellem det stabile Fennoskandiske Skjold og det metastabile Norsk-danske Bassin (figur 1). Overgangen defineres af det strukturelle hovedelement i området, Sorgenfrei-Tornquist Zonen, som består af et bredt blokforkastet bælte, der skærer Vendsyssel i en NV-SØ retning. I de følgende afsnit gennemgås i korte træk de mest betydningsfulde prækvartære begivenheder. Figur 1. Oversigt over strukturelementer i Danmark (efter Liboriussen et al. 1987; Vejbæk 1997) Den Kaledonske foldefase I Ordovicium og Silur lukkede Tornquist- og Iapatus havene, som følge af en henholdsvis nord-syd kollision mellem Baltica og Avalonia og øst-vest kollision mellem Baltica og Laurentia (Ziegler 1990). Den Kaledonske deformationsfront påvirkede ikke den danske og svenske del af Sorgenfrei-Tornquist Zonen, men syd for Ringkøbing-Fyn Ryggen erkendes påvirkningen som metamorfoserede sedimenter og krystalline bjergarter (Thybo 2000). 3

7 Resultatet af kollisionen ses første gang i Mellem Ordovicium, idet der her optræder bentonit lag. Disse genfindes i hele det vestlige Skandinavien, og de stammer fra vulkanisme i forbindelse med pladekollisionerne. Samtidig med den Kaledonske foldefase hæves og eroderes det danske område (Liboriussen et al. 1987), og den tykke sekvens af øvre silure skifre aflejres i et marginalt forlandsbassin til den Kaledonske deformationsfront (Mogensen 1992). Bevaringen af kambro-silure sedimenter blev styret af det lokale forkastningsmønster af tippede blokke. Der kendes ingen aflejringer fra Devon og frem til Tidlig Karbon i den Fennoskandiske Randzone (Liboriussen et al. 1987). Figur 2. Strukturelle elementer i det nordlige Danmark (efter Vejbæk 1990) Den Herzyniske foldefase I Rotliegendes (Nedre Perm) var der intensiv magmatisk aktivitet i hele Nordatlanten. Der skete en regional hævning og strækning af lithosfæren, som udmøntede sig i en riftzone begrænset af Børglum- og Frederikshavn forkastningerne (Baartman & Christensen 1975; Liboriussen et al. 1987; Michelsen & Nielsen 1993; figur 2). Lithosfærestrækningen førte endvidere til dannelsen af det Norsk-danske Bassin og det tyske bassin (Nielsen 1992; Vejbæk 1997). Ringkøbing-Fyn Ryggen opstod ved samme begivenhed, formentlig som en zone udsat for mindre strækning end de centrale dele af bassinet (Vejbæk 1997). Samtidig med den magmatiske opdoming og strækning af lithosfæren blev området påvirket af den Herzyniske foldefase, men det er stadig uvist om, der er sammenhæng 4

8 mellem de to begivenheder (Thybo 2000). Vulkanske aflejringer fra perioden erkendes mange steder, især mod nord ved Oslo Graven. Syn-rift erosion og aflejring af vulkanoklastiske sedimenter imellem nedforkastede blokke opnår mægtigheder på op til 1500 m i Nordjylland (Michelsen & Nielsen 1993; figur 3). Øvre Perm kendetegnes ved mægtige inddampningsserier af evaporitter, primært halit (Ziegler 1990). Figur 3. Regional profil, som viser det Norsk-danske Bassin og den Fennoskandiske Randzone (efter Vejbæk 1990). I Mesozoikum skete en generel indsynkning, og der blev afsat op imod m sedimenter i det Norsk-danske Bassin (Sorgenfrei & Buch 1964; Michelsen & Bertelsen 1979). De store sedimentmægtigheder fra Trias muliggorde en tidlig mobilisering af Perm saltet. Udviklingen af saltstrukturer og initieringen af riftzonen i den centrale del af Nordsøen i Trias styrede sedimentationsmønstret i både det norsk-danske og det tyske bassin i resten af Mesozoikum. I Øvre Kridt ændrede aflejringsmønstret sig, idet tilførslen af terrigent materiale aftog, og der blev afsat store mægtigheder af kalk (Thomsen 1995) Den Alpine foldefase På overgangen mellem Kridt og Palæogen kolliderede den afrikanske og eurasiske plade, og det bevirkede, at der skete en inversion af Sorgenfrei-Tornquist Zonen (Liboriussen et al. 1987). Aflejringen af kalk forsatte ind i Palæogen (Danien), hvorefter der fulgte en overordnet lerdomineret dybmarin lagserie. Askelag i de palæogene aflejringer vidner om åbningen af Nordatlanten (Heilmann-Clausen et al. 1985). 5

9 I Neogen skete der igen opløft af det sydvestlige Skandinavien, og den samlede kænozoiske hævning og erosion er estimeret til 1-2 km i Kattegat området (Japsen 1992; Jensen & Michelsen 1992; Japsen & Bidstrup 1999). Aflejringsmønstret ændredes i Neogen til mere kystnære facies grundet isostatisk opløft og et generelt faldende eustatisk havniveau (Rasmussen 2004). De yngste neogene aflejringer i det centrale Danmark er Gram Formationen, som indplaceres i Øvre Miocæn. Derefter følger en hiatus på ca. 6 mio. år indtil Menap istiden, hvorfra der kendes kvartære aflejringer fra det danske område (Kronborg et al. 1990) Prækvartæroverfladen Udformningen af prækvartæroverfladen, som vi ser den i dag, er et resultat af Neogen opløft og fluvial erosion samt glacial erosion i Kvartær (Japsen & Bidstrup 1999). Figur 4. Fordelingen af prækvartære sedimenter og grundfjeld (efter Sorgenfrei & Berthelsen 1954). Af prækvartærkortet fremgår det, at lagene bliver yngre når man bevæger sig fra grundfjeldsområdet og sydvestover (figur 4). I Skagen optræder nedre kretassiske aflejringer, og i resten af Vendsyssel findes der hovedsagligt aflejringer fra Øvre Kridt. 6

10 Fjerritslev forkastningen afgrænser Øvre Kridt fra Danien kalken. Længere sydpå følger palæogene og neogene aflejringer. Figur 5. Prækvartær højdemodel baseret på 765 boringer fra PC Jupiter Prækvartæroverfladens højdeforhold Prækvartæroverfladen stiger jævnt fra ca. 200 m ved Skagen og op til ca. +40 m ved Ålborg mod syd (figur 5). Ved Frederikshavn er der et dybere aflangt bassin på 280 m, som kan følges ud i Kattegat (Kristensen et al. 1998). Endvidere er der ved Brønderslev en lokal depression i kalkoverfladen. På grund af for få boringer er det ikke muligt, at se detaljer i de lokale højdeforhold i den nordlige del af Vendsyssel. Længere sydpå er der flere boringer, som når ned i kalken, og her fremstår prækvartæroverfladen med en betydelig lokaltopografi med kalk-øer og sprækkedale. Dannelsen af disse fænomener forklares ved, at kalkoverfladen sprækkede op i en række større og mindre blokke i forbindelse med inversionen på overgangen mellem Kridt og Palæogen, hvorefter området blev udsat for differentieret erosion med størst intensitet i brudzonerne (Fredericia 1988). 7

11 3. Kvartær Kvartær perioden omfatter stratigrafisk de sidste ca. 1,77 millioner år af jordens historie, men allerede for 2,5 millioner år siden begynder nedisningen af den nordlige halvkugle (Benn & Evans 1998). Perioden er karakteriseret af voldsomme skift i klimaet mellem varme mellemistider, hvor klimaet er som det nuværende eller varmere, og kolde istider, hvor gennemsnitstemperaturerne var op til 10 C lavere end i dag (Siegert et al. 2001). Under en istid bindes nedbør i iskapperne, og da sidste istid kulminerede var det eustatiske havniveau 120 m lavere end i dag (Lambeck et al. 2002). Ved opbygningen og afsmeltningen af en op til 3 km tyk iskappe påvirkes det område, som er dækket af iskappen, samt zonen umiddelbart foran iskappen (ca. 200 km) af glacial-isostatiske bevægelser. I den inderste del af den Botniske bugt, hvor istykkelsen af den Skandinaviske Iskappe var størst, er landoverfladen hævet mere end 700 m siden afslutningen af sidste istid (Lowe & Walker 1984). I samme periode er Frederikshavnsområdet hævet ca. 200 m (Petersen 2004). Figur 6. Till stratigrafi for det mellemste Jylland (modificeret efter Kronborg et al. 1990). I Danmark er der fundet kvartære aflejringer fra de sidste fire istider: Menap, Elster, Saale og Weichsel og de tre sidste mellemistider: Cromer, Holstein og Eem (Houmark-Nielsen 1987; Kronborg et al. 1990; figur 6). 8

12 Figur 7. Lokaliteter i Vendsyssel, som er nævnt i teksten. Af figur 7 fremgår de lokaliteter i Vendsyssel, som er nævnt i rapporten Kvartær stratigrafi for Vendsyssel De ældste kvartære aflejringer i Vendsyssel er formentlig fra Saale istiden (figur 8). De findes primært i dybe boringer under Eem aflejringer og består af marine, lakustrine, fluviale sedimenter samt till (Jessen et al. 1910; Knudsen 1985b; Lykke-Andersen & Knudsen 1991; Knutz 1993; Knudsen 1996). Der er ingen absolutte dateringer af aflejringerne, så de kan i teorien være ældre end Saale. Længere sydpå ved Lundergård Mose er der fundet marint ler med en arktisk fauna, som sandsynligvis tilhører en Saale interstadial eller en ukendt facies af Ældre Yoldia Ler (Knudsen 1972, 1973). De nærmeste lokaliteter, der med sikkerhed er ældre end Saale, erkendes i egnen omkring Limfjorden, hvor der er fundet Sen Elster marine og lakustrine aflejringer samt Holstein marine aflejringer (Knudsen 1977; Jensen & Knudsen 1984; Jensen 1985; Knudsen 1987; Ditlefsen & Knudsen 1990; Larsen & Kronborg 1994). Mod øst i Anholt boringen er der tilsvarende fundet till og smeltevandssedimenter af formodet Saale alder (Bjørslev-Nielsen 1992), samt marine aflejringer fra Saale nedisningens afslutning (Seidenkrantz 1993a og b). Disse sedimenter er korreleret til et større område i det sydøstlige Kattegat bassin på basis af seismiske data (Nielsen & Konradi 1990; Lykke-Andersen et al. 1993). 9

13 Figur 8. Sammenstillet stratigrafi af den kvartære lagserie i Vendsyssel (efter Jessen et al. 1910; Bahnson et al. 1974; Knudsen 1985b, 1991; Lykke-Andersen & Knudsen 1991; Houmark-Nielsen 2003, 2004). 10

14 3.2. Revision af Skærumhedeserien Skærumhedeserien har hidtil været anset for at være en kontinuert marin serie, som omfattede Sen Saale, Eem samt Tidlig og Mellem Weichsel (Jessen et al. 1910; Jessen 1936; Bahnson et al. 1974; Knudsen 1976, 1991). Serien er defineret i Skærumhede I boringen fra 1905, som er inddelt i en nedre Turritella terebra zone, en mellemliggende Abra nitida zone og en øvre Portlandia arctica zone på baggrund af molluskfaunaen (Jessen et al. 1910). Skærumhede II boringen fra er inddelt i 9 foraminiferzoner (Bahnson et al. 1974), og de korrelerer med Axel Nørvangs resultater fra Skærumhede I boringen (Knudsen & Lykke-Andersen 1982). Korrelationerne mellem de forskellige mollusk- og foraminiferzoner fremgår af figur 8. Længere sydpå i Jylland og på Sjælland har fundet indikationer på et nordligt kommende isfremstød fra Mellem Weichsel det såkaldte Sundsøre fremstød (Ditlefsen 1991; Larsen & Kronborg 1994; Houmark-Nielsen 2003, 2004), hvilket udgør et problem med den kontinuerte marine Skærumhedeserie. Fremstødet er blevet relativt dateret til at være ældre end år BP med OSL og TL metoden (Ditlefsen 1991; Houmark-Nielsen 2003), hvilket svarer til marin isotop stadie 4 (MIS 4). I områderne omkring Danmark er der ligeledes indikationer på en Mellem Weichsel nedisning. Det gælder bl.a. Norge (Olsen et al. 1996; Sejrup et al. 2000; Mangerud 2004), Nordsøen (Carr 2004) og Polen (Wysota et al. 2002; Marks 2004). Endvidere antyder klima- og ismodeller (f.eks. Siegert et al. 2001) samt eustatiske havniveaukurver (Lambeck & Chappel 2001), at den Skandinaviske Iskappe var kraftigt ekspanderet i MIS 4. Sundsøre fremstødet har indtil nu været i modstrid med foraminiferundersøgelserne, som indikerer en ubrudt marin sedimentation. Nye dateringer og revision af publicerede foraminiferdata i forbindelse med dette projekt har i midlertidig vist, at zone IV Hirtshals interstadialen efter alt at dømme repræsenterer et non-marint interval (Knudsen et al. in prep). Retolkningen er bl.a. baseret på, at foraminiferzone IV (bl.a. i Skærumhede II boringen, Bahnson et al. 1974) indeholder en blandet fauna med kulde og varmekrævende arter, hvilket kan være en indikation på omlejring. Det er sandsynligt, at denne opblanding af faunaer er sket i forbindelse med Sundsøre fremstødet enten subglacialt eller i forbindelse med omlejring i et lakustrint/fluvialt miljø. Endvidere synes den nye tolkning bedre at forklare eksistensen af de tørvelignende lag, som der findes i den Ældre Yoldia serie i klinten ved Hirtshals, og som vidner om non-marine forhold (Lykke-Andersen 1981; Odgaard 1982). Lagene indeholder mosser og andre plantedele, 11

15 som generelt vidner om kolde forhold. Dog findes der varmekrævende mosser fra en varmeperiode, og aflejringen er derfor tolket til at være dannet alloctont, hvilket betyder, at det organiske materiale er blevet omlejret og skyllet sammen i en sø (Odgaard 1982). Stratigrafisk er lagene korreleret med foraminiferzone IV i Skærumhede II boringen (Lykke-Andersen, 1981). Dateringer af det organisk materiale og af skaller giver alder mellem år (Lykke-Andersen 1981,1982), hvilket må ses som en infinitiv alder, da det ligger på grænsen til, hvad det er muligt at datere med C 14 metoden. Lagene tolkes derfor til at være ældre, og de indplaceres sammen med foraminiferzone IV i MIS 4 (se figur 8) Den nye stratigrafiske inddeling af Skærumhedeserien I de efterfølgende afsnit beskrives Skærumhedeseriens aflejringer i den nye stratigrafiske kontekst. Skærumhedeserien opdeles i N1-N4 (Lykke-Andersen & Knudsen 1991), hvor N1 er underopdelt i N1a, N1b, og N1c N4 (Sen Saale) Den nederste del af Skærumhedeserien består af Sen Saale marine aflejringer (N4) med en arktisk fauna (Knudsen & Lykke-Andersen 1982, 1987; Lykke-Andersen 1987; Knudsen 1994; Knudsen et al. 1996; Kristensen et al. 1998). N4 og andre Saale sedimenter er udbredt omkring Frederikshavn, men det er også fundet i Skagen 3 boringen og ved Nørre Lyngby (figur 9A). N4 hviler oftest direkte på prækvartæroverfladen i kote -160 m eller dybere. En undtagelse er boringen ved Nørre Lyngby, hvor N4 hviler på kridt aflejringer. Endvidere er marint Sen Saale observeret i boringer på Anholt (Seidenkrantz 1993 a,b). Den marine del består af siltet ler med varierende indhold af dropsten (Jessen et al. 1910; Bjørslev-Nielsen 1992; Knutz 1993), og mægtigheden er sjældent mere end m. Foraminiferanalyser viser, at der i slutningen af Saale antageligt skete en markant oscillation i klimaet (Zeifen-Kattegat oscillationen) svarende til den, der skete i Yngre Dryas (Seidenkrantz 1993a; Seidenkrantz et al. 1996, 2000) N3 (Eem) Sedimentationen af finkornet materiale forsatte ind i Eem (N3), men foraminiferfaunaen indikerer at klimaet skiftede fra artisk til boreo-lusitansk (Knudsen 1994). Stratigrafisk udgør Eem perioden fra ca år før nu, og det er sandsynligt, at hele perioden er repræsenteret i nogle af de undersøgte boringer i Vendsyssel. Eem aflejringerne er fundet i flere boringer ved Frederikshavnsområdet, i Skagen og ved Nørre 12

16 Figur 9. A) Boringer med marine Sen Saale aflejringer (N4), B) marine Eem aflejringer (N3), C) marine Tidlig Weichsel aflejringer (N2), D) aflejringer fra Sundsøre fremstødet, E) marine Mellem Weichsel aflejringer (N1a og N1c), og F) udbredelse af Skærumhedeserien, inkl. Sundsøre fremstødets aflejringer. 13

17 Lyngby (figur 9B). Generelt er mægtigheden mellem m i Vendsyssel, men kan blive op til 60 m (Knudsen 1991). De første foraminiferundersøgelser indikerede, at aflejringsdybden i N3 var et sted mellem m (Knudsen 1984, 1992; Knudsen & Lykke-Andersen 1982; Lykke-Andersen & Knudsen 1991; Fredericia & Knudsen 1990; Seidenkrantz 1993a, Seidenkrantz Knudsen 1994; Kristensen et al. 1998). Senere studier har vist, at vanddybden sandsynligvis var mere end 100 m (Knudsen 1991, 1994; Sejrup & Knudsen 1993, 1999), og de allernyeste undersøgelser antyder, at aflejringsdybden har været op imod 300 m ved Skagen (Seidenkrantz & Knudsen 1997; Seidenkrantz et al. 2000). Eem havets aflejringer er ikke begrænset til det nordjyske område. I det sydvestlige Danmark (Penney 1989; Friborg 1996; Graversen et al. 2004; Konradi et al. 2005), i den centrale del af Nordsøen (Knudsen 1985a) og i den sydvestlige del af Østersøen (Madsen et al. 1908; Konradi 1976; Funder et al. 2002; Graversen et al. 2004) findes udbredte fund af marint Eem. I sydvest Jylland ligger lagserien uforstyrret (in situ), men øst for hovedopholdslinien og især i den indre del af Østersøen er de marine Eem sedimenter glacialtektonisk forstyrret. Generelt er de marine Eem sedimenter udenfor Kattegat bassinet estimeret til at være aflejret på en lav vanddybde mellem m N2 (Tidlig Weichsel) Den marine serie forsætter kontinuert ind i Tidlig Weichsel, hvor faunaen skifter fra arktisk til boreal og boreo-artisk (Lykke-Andersen & Knudsen 1991). Enheden fra Tidlig Weichsel er mellem m tyk og består nederst af lerede sedimenter men med et øget indhold af sand opefter (Knudsen 1991). Havniveauet er skønnet til at falde med m på overgangen fra Eem til Weichsel, og aflejringsdybden er estimeret til ca. 50 m i Vendsyssel (Knudsen 1994). Udbredelsen af N2 svarer til udbredelsen af Eem havets aflejringer i Vendsyssel (figur 9C) N1c (marin Tidlig Mellem Weichsel) Den yngste del af Skærumhedeserien (N1), er beskrevet fra mange boringer samt en del daglokaliteter, hvor det optræder som opskudte flager. I ældre litteratur benævnes de dele af Skærumhedeserien, som ses i daglokaliteter: Ældre Yoldia Ler (Andersen, 1961). Enheden er her underopdelt i to marine enheder (N1a og N1c) samt en non-marin enhed (N1b), som formodes at være afsat under Sundsøre fremstødet (figur 7). Den ældste del 14

18 (N1c) er en forsættelse af den underliggende marine serie, og foraminiferindholdet viser, at forholdene var arktiske til højarktiske (Lykke-Andersen & Knudsen 1991). Sedimenterne er primært finkornede med dropsten (Bahnson et al. 1974) N1b (Sundsøre fremstødet) Den marine del trunkeres af en non-marin serie (N1b), der primært består af finkornede aflejringer, residuallag og diamikt. Tykkelsen kan variere fra nogle få meter og op til 50 m. Især i den østlige del af Vendsyssel omkring Frederikshavn er N1b repræsenteret. Baggrunden for, at der er udført specielt mange boringer i Frederikshavnsområdet, er tilstedeværelsen af naturgas i undergrunden, som blev udforsket intenst i 1930 og 40 erne (Sorgenfrei 1949; se også Andersen 1941; Dreyer-Jørgensen 1945). Kerner fra gasboringerne er senere anvendt til at få indblik i dannelsen af de kvartære lag (f.eks. Knudsen 1985b), og derfor giver kendskabet til fordelingen af N1b sandsynligvis ikke et reelt billede af udbredelsen i Vendsyssel (figur 9D). Hidtil har man fastholdt at diamikte lag i Skærumhedeserien repræsenterede isdroppet materiale - droptills (Bahnson et al. 1974; Lykke-Andersen & Knudsen 1991; Houmark- Nielsen 1987, 1999), men med den nuværende viden synes det mere sandsynligt, at det drejer sig om bundtill afsat under Sundsøre fremstødet. Det har desuden været diskuteret, hvorvidt det stenede ler ved Hirtshals (zone D, Lykke-Andersen 1981,1982) er en bundtill eller droptill (Petersen 1985; Lykke-Andersen & Knudsen 1991). På Læsø er der beskrevet tillaflejringer i den marine N1 serie, og foraminiferanalyser fra netop dette interval har vist, at de korrelerer med foraminiferzone IV i Skærumhede I og II boringerne (Bahnson et al. 1986). Det samme gælder for Esrum diamikten, som er tolket til at være yngre end Eem, og som efterfølges af Græsted leret, der korrelerer med den yngste del af Skærumhedeserien (Schuldt 1981; Petersen 1984a; Houmark-Nielsen 1999). De diamikte lag i den marine lagserie på Læsø, i Skærumhede I og II boringerne, ved Esrum og Hirtshals tolkes alle til at være afsat under det nordfra kommende Sundsøre fremstød. En nordfra kommende isoverskridelse er ligeledes kendt fra egnen omkring Limfjorden (Kronborg et al. 1990; Ditlefsen 1991). Endvidere indgår Sundsøre fremstødet i Houmark-Nielsens (2003, 2004) nyeste till stratigrafi for Danmark, hvor det imidlertid er placeret mellem Horn stadialen og Hirtshals interstadialen. Indplaceringen stemmer ikke helt overens med det, som er foreslået i denne rapport, hvor Sundsøre fremstødet repræsenterer selve Hirtshals interstadialen 15

19 (foraminiferzone IV). Diskrepansen skyldes formentlig, at Houmark-Nielsen ikke har kendt til de nyeste tolkninger af foraminiferdata fra zone IV fra Skærumhedeserien, da han præsenterede sit bud på till stratigrafien i Danmark N1a (marin Sen Mellem Weichsel) Umiddelbart efter, at Sundsøre isen smeltede bort, blev det sydlige og mellemste Danmark overskredet af den Gammelbaltiske isstrøm fra Ø-SØ (Petersen & Kronborg 1991; Larsen & Kronborg 1994; Houmark-Nielsen 1999, 2004). Den aflejrede Ristinge Klint Till (Sjørring et al. 1982; Houmark-Nielsen 1987, 1994), Ringshøj till (Kronborg et al. 1990; Kronborg 1995) og Lovns till (Ditlefsen 1991). Samtidig med den Gammelbaltiske isstrøm reetableredes Skærumhedehavet i det nordlige Jylland (Vendsyssel) og i takt med, at det Gammelbaltiske isstrøm smeltede bort, trængte Skærumhedehavet længere sydpå i Kattegat. Fra den nordlige del af Sjælland kendes Ældre Yoldia Ler fra boringer (Konradi 1992) og dislokerede klinter (Petersen & Buch 1974). Den sydligste forekomst er observeret ved Holmstrup på Midtsjælland (Petersen 1984a). Udbredelsen af N1a synes at nå længere sydpå i forhold til N1c. Det skyldes formentlig, at landoverfladen er blevet trykket ned af Sundsøre isen (glacial isostasi), hvilket har medført en mere vidtrækkende marin transgression i forhold til perioden før Sundsøre fremstødet og det Gammelbaltiske fremstød. Udbredelsen af Skærumhedeseriens øverste del i Vendsyssel kan ses på figur 9E. N1a består overvejende af finkornede sedimenter med dropsten. I en del boringer er der observeret mere sandede og i nogle tilfælde grusede sedimenter i toppen af Skærumhedeserien. Den yngste del af Skærumhedeserien er dateret til ca BP (Lykke-Andersen 1982; Seidenkrantz & Knudsen 1993) og er korreleret med Sandnes interstadialen (Lykke-Andersen & Knudsen 1991). På figur 9F ses en sammenstilling af den kendte udbredelse af aflejringer fra Sen Saale, Tidlig og Mellem Weichsel Sen Weichsel I Sen Weichsel afløses den marine serie af glacialfluviale, lakustrine aflejringer samt till, som blev afsat i forbindelse med Kattegat fremstødet og Hovedfremstødet. Herefter følger marine aflejringer fra Senglacial og Holocæn adskilt af en Fastlandstiden, hvorfra der kun findes terrestriske aflejringer i Vendsyssel. I det følgende gennemgås de enkelte begivenheder. 16

20 Kattegat issøen I Sen Weichsel rykkede indlandsisen frem og blokerede for Norske Rende og afskar Skagerraks marine forbindelse til Nordatlanten (f.eks. Lagerlund 1987). Området blev omdannet til en stor ferskvandssø Kattegat issøen, som dækkede det meste af Vendsyssel (Jessen 1936; Houmark-Nielsen 1989; Sadolin et al. 1997) samt dele af det sydlige Sverige (Lagerlund, 1987), og der blev afsat finkornede lakustrine sedimenter. Fra Lønstrup Klint er beskrevet tydelige erosionsstrukturer, som tolkes dannet ved tømninger af issøen, hvorved op til 20 m sedimenter er blevet fjernet (Sadolin et al. 1997). Dette indikerer, at indlandsisen opdæmmede issøen til et niveau, som var mindst 20 m over det daværende havniveau. På seismik fra den nordøstlige del af Nordsøen erkendes flere generationer af erosions kanaler, som understøtter teorien om massive tømninger - jökuhlaup (Salomonsen & Jensen 1994). Søsedimenterne er dateret med C 14 til (kalibreret aldre) og med OSL til BP (Houmark-Nielsen et al. 1996; Houmark- Nielsen 2003) Kattegat fremstødet Indlandsisen forsatte sin fremrykning ned over Danmark og Kattegat tillen blev afsat (Rørdam 1909; Sjørring 1983; Houmark-Nielsen 1987, Hegel 1992). Fremstødet er relativt dateret til at vare fra BP, og bl.a. på baggrund af det korte tidsinterval er det blevet foreslået, at fremstødet repræsenterer en isstrøm analogt til dem, som kan observeres ved recente iskapper i Grønland og på Antarktisk (Houmark-Nielsen 2003). I landskabet ses ingen synlige morfologiske indikationer, som kan bruges til at fastlægge, hvor langt sydpå Kattegat isstrømmen nåede, men till aflejringer på bl.a. Tunø, Samsø og den nordlige del af Sjælland sættes i forbindelse med Kattegat fremstødet (Houmark- Nielsen 1987). Endvidere viser nyere undersøgelser at dislokationerne ved Lønstrup Klint er sket i forbindelse med Kattegat fremstødet (Houmark-Nielsen 2003). Tidligere blev disse glacialtektoniske forstyrrelser sat i forbindelse med Hovedfremstødet (Jessen 1931, 1936; Fredericia 1988; Jacobsen 2003) Fårup issøen Efter afsmeltningen af Kattegat isstrømmen blev de marine forhold ikke genetableret, hvilket indikerer, at isen ikke trak sig længere tilbage end til sydsiden af Norske Rende. Hvis isen var smeltet længere tilbage, ville havet igen have trængt ind i Skagerrak og overskyllet dele af Vendsyssel. Det er blevet fremført, at den Norske Isstrøm i stedet for var aktiv, og at indlandsisen blev dermed blev drænet gennem Norske Rende (Houmark- 17

21 Nielsen & Kjær 2003). Skiftet i drænering kan skyldes, at isen tyndede ud i periferien af den Skandinaviske Iskappe. Dermed fik Skagerraks lokale topografi en mere styrende rolle for isdynamikken end under Kattegat fremstødet og det efterfølgende Hovedfremstød, hvor istykkelsen må formodes at have været betydelig større. Blokeringen af Skagerrak medførte, at der blev dannet en issø Fårup issøen, hvori Ribjerg sand blev aflejret (Houmark-Nielsen 2003, Houmark-Nielsen & Kjær 2003). Ribjerg sand har en alder på BP (Houmark-Nielsen 2003) Hovedfremstødet Indlandsisen skred ned over det danske landområde fra nordøst og stoppede ved sin maximale udbredelse ca BP (Houmark-Nielsen & Kjær 2003) ved Hovedstilstandslinien (Ussing 1903, 1907). Fra Bovbjerg har den Skandinaviske Iskappe haft forbindelse vestover gennem Nordsøen til den Britiske Iskappe (f.eks. Sejrup et al. 2000; Carr 2004). Tillaflejringer fra Hovedfremstødet er beskrevet fra mange lokaliteter i Jylland (Fårup Till: Kronborg et al. 1990; Midt Danske Till: Houmark-Nielsen 1987; Lovns Till: Ditlefsen 1991; Grenå Till: Pedersen & Petersen 1997) og fra det sydøstlige Jylland og Øerne (Midt Danske Till: Houmark-Nielsen 1987). Nord for Hovedstilstandslinien blev et omfattede dødislandskab udviklet, som vidner om, at Hovedfremstødet stagnerede og overgik til dødis (Milthers 1948; Smed 1982). Fra undersøgelser på Jæren i Norge er det endvidere blevet dokumenteret, at den Norske Isstrøm var aktiv umiddelbart efter Hovedfremstødet (Sejrup et al. 2000; Larsen et al. 2000), hvilket kan skyldes, at istykkelsen over Skagerrak aftog, da isen bredte sig over Danmark, sådan at den lokale topografi igen blev en styrende faktor. Det ville øjeblikkeligt have medført, at Hovedfremstødet stagnerede og overgik til dødis, og senere udviklede et dødislandskab. Aktiveringen af den Norske Isstrøm udelukker ikke, at den Skandinaviske Iskappe forsatte med at bevæge sig fra øst ind over det danske område syd for Skagerrak lavningen, hvor den Norske Isstrøm var aktiv. Under afsmeltningen fra Hovedstilstandslinien var der flere stilstandsperioder eller genfremstød, hvor isen pressede både kvartære og prækvartære sedimenter op i randmoræner (Ussing 1907; Milthers 1948; Smed 1982). Et af de mest spektakulære strøg af randmoræner er Hundborgbuen, der kan følges fra Mors til Randers området (Ussing 1907) og en del af deformationerne i moler-området sættes i forbindelse med sådanne genfremstød (Gry 1940; Klint & Pedersen 1995; Pedersen 1996). Det vidner om 18

22 at Norske Isstrøm ophørte med at virke for en stund og, at Hovedfremstødet blev reaktiveret. I Vendsyssel er højdedragene ligeledes blevet tolket til at være dannet som push-moræner ved genfremstød i forbindelse med Hovedfremstødets afsmeltning (Jessen 1936; Milthers 1948, Jakobsen 2003). Alternativt opfattes dele eller hele bakkepartier som kames afsat i issøer på overgangen mellem dødis og aktiv is (Andersen 1961, Fredericia 1988). En mere uddybende diskussion af bakkernes dannelse kan findes i Afsnit Senglacial og Postglacial Efter Hovedfremstødet og dets genfremstød trængte Yngre Yoldiahav indover det meste af Vendsyssel (Jessen 1899, 1936). Kun højdedragene, som f.eks. Jyske Ås, ragede op over havet som isolerede øer, hvori haverosion skabte stejle kystklinter. Dateringer viser, at sedimentationen i Yoldiahavet startede BP, og de yngste aldre viser, at det ophørte BP (f.eks. Knudsen 1995; Richardt 1996). Den klassiske opfattelse af den senglaciale udvikling omfatter en transgressions og en regressions fase, hvor Nedre Saxicava Sand, Yngre Yoldia Ler og Øvre Saxicava Sand blev afsat (f.eks. Jessen 1905; Pedersen 1984b). Endvidere blev Zirfaea lagene i området omkring Skeen Møllebæk opfattet som en selvstændig enhed (Jessen 1936). Nyere undersøgelser har dog vist, at Zirfaea lagene er samtidige med den yngste del af Øvre Saxicava Sand (Knudsen 1978; Petersen 1984b; Knudsen 1995). Andersen (1961) og senere af Richardt (1996) afviser den klassiske transgressionsregressions model. De anser hele den senglaciale sekvens som afsat under en regression, hvor isen smeltede direkte i havet, og Nedre Saxicava Sand anses som en lokal facies aflejret ved basis af bakkepartier, hvilket stemmer overens med Jessens feltobservationer. Endvidere har undersøgelser af foraminiferindholdet vist, at Nedre Saxicava Sand blev aflejret på relativ dybt vand, hvilket understøtter hypotesen om, at isen smeltede direkte i havet (Fredericia 1988). Ifølge Fredericia (1988) og Richardt (1998) er de sandede enheder under Yngre Yoldia Ler mange steder fejlagtigt tolket til at være Nedre Saxicava Sand i mange DGU boringer. De senglaciale aflejringer findes i kote +60 m ved Frederikshavn og i kote m ved Ålborg (Jessen 1899; Mertz, 1924). Det betyder, at landhævningen i Frederikshavn, som minimum har været m, idet det senglaciale eustatiske havniveau var ca m lavere end det nuværende. I det centrale Vendsyssel når de senglaciale kystlinier ikke så højt op i bakkerne sammenlignet med de tilstødende områder. Det er forklaret ved 19

23 tilstedeværelsen af dødis, som forhindrede det senglaciale hav i at overskylle området før, at dødisen var smeltet bort, og på det tidspunkt er landoverfladen allerede hævet grundet den isostatiske opløft (Fredericia 1988; Richardt 1998). På Hjørringfladen aftager indholdet af skaller i Yoldia Leret, og længere sydpå følger det Skalfri Yoldia Ler (Jessen 1905). Der er en jævn overgang mellem det skalførende og Skalfrie Yoldia Ler, og grænsen går fra vest ved Løkken over Brønderslev til Dronninglund. De skalfri sedimenter kendes også under betegnelsen Ålborg ler og Ålborg sand (Berthelsen 1987). Det Skalfri Yoldia Ler er oftest lagdelt, og mægtighederne er større (25-30 m) end mægtigheden af det skalførende Yoldia Ler (5-15 m). Sedimentologiske undersøgelser har påvist egentlige varv i den nederste del af den skalfri lagserie i cementfabrikkens Nordens grave ved Ålborg (Hansen 1940, s ). Undersøgelser af foraminiferindholdet af det Skalfri Yoldia Ler viser, at det ikke indeholder en Senglacial fauna (Fredericia 1988). Jessen (1936) mener, at det Skalfri Yoldia Ler var afsat foran isranden, og årsagen til det manglende dyreliv skyldes smeltevand fra indlandsisen. Omvendt tolker Fredericia (1988) det Skalfri Yoldia Ler til at være ældre, og han mener at det blev aflejret i et glaciolakustrint miljø, før Kattegat blev isfrit. Den manglende fauna, og det faktum, at isobaser for det Skalfri Yoldia Ler ligger 5-7 m for højt, taler for Fredericias model. Endvidere vidner tilstedeværelsen af årsvarv om et lakustrint miljø (Talbot & Allen 1996). Issøen var formentlig opdæmmet af den Norske Isstrøm, som var aktiv efter Hovedfremstødet, og skabte en barriere mod det åbne hav. Dette forklarer den manglende fauna, årsvarvene og det faktum, at det Skalfri Yoldia Ler ligger højere i terrænet end det skalførende Yoldia Ler. Opbrydningen af den Norske Isstrøm i Skagerrak, hvor vanddybden er op til 700 m, foregik ved kælvning, og det kan tænkes at være sket forholdsvis hurtigt. Det indebærer, at det ferske vand blev marint, mens havniveauet var højt, hvilket forklarer den relative store vanddybde, som Nedre Saxicava Sand blev aflejret på. Denne tolkning indebærer, at det skalførende Yoldia Ler burde overlejre Skalfri Yoldia Ler i visse områder. Det senglaciale hav trak sig tilbage, som følge af den isostatiske opløft, og i løbet af regressionen kan 3-4 perioder med stationært havniveau erkendes, idet markante terrasser blev dannet (Richardt 1998). Endvidere blev odde systemet ved Lyngså 20

24 udbygget på ca. 600 år i en af perioderne med stabile havniveauforhold (Nielsen et al. 1988). Over Øvre Saxicava Sand er der ved Nørre Lyngby fundet lokale søaflejringer fra slutningen af Senglacial (Allerød og Yngre Dryas). Bassinet af en del af en serie bassiner, som opstod på den nedkastede side af listriske forkastninger (Lykke-Andersen 1992). Det er sandsynligt, at det var et jordskælv der initierede forkastningerne i det tidsrum, hvor aflejringen af Yngre Yoldia Ler blev afløst af Øvre Saxicava Sand (Lykke-Andersen 1992). Neotektonisk aktivitet er desuden påvist på seismiske linier fra Kattegat, hvor sætninger på til 20 m er observeret (Gregersen et al. 1996; Jensen et al. 2002). Endvidere er storskala folder i det sydøstlige Kattegat søgt forklaret som et resultat af neotektonik (Vangkilde-Pedersen et al. 1993). Tolkningen er alene baseret på seismiske data, og der mangler en stratigrafisk kontrol, og glacialtektonik kan dermed ikke udelukkes som den forårsagende mekanisme. Lokaliseringen og timingen af den neotektoniske aktivitet kan skyldes reaktivering af ældre forkastningssystemer i Sorgenfrei-Tornquist Zonen som følge af aflastningen ved afsmeltningen af indlandsisen. I Allerød tid var kystlinien nogenlunde som den nuværende, men havet forsatte med at trække sig tilbage pga. af den isostatiske opløft, og Vendsyssel går ind i en ny fase Fastlandstiden. I Nordjylland strækker Fastlandstiden sig over perioden fra BP (Knudsen 1995), og tiden var præget af kraftig erosion bl.a. i de senglaciale flader, hvor der blev skabt nedskårne dale (Fredericia 1988). I Atlantikum transgredede Littorinahavet (Stenalderhavet) det nordligste Vendsyssel, og der blev aflejret marint ler, sand og dynd med en rig fauna (Jessen 1936; Knudsen 1995; Petersen 2004). Grundet isostatisk opløft findes Littorina aflejringerne i dag 13 m over havniveau ved Frederikshavn (Mertz 1924). Udbygningen af Skagens Odde startede ca BP, og sedimenttransporten er primært foregået med Jyllandsstrømmen op langs vestkysten med bølger og strøm (Hauerbach 1992; Nielsen & Johannesen 2004). Ved Skagen By, hvor Skagen 3 og 4 boringerne er placeret, er der i Holocæn aflejret 115 m finkornede sedimenter, hvilket vidner om høje sedimentationsrater (Conradsen & Heier-Nielsen 1995; Knudsen et al. 1996; Petersen et al. 2005). I Skagen boringen ses en kontinuert marin sedimentation fra Senglacial og gennem Holocæn. På grund af vanddybden blev området således ikke hævet over havniveau under Fastlandstiden. 21

25 4. Kvartæroverfladens højdeforhold Landskaberne i Vendsyssel er inddelt i tre hovedelementer: det bakkede højdedrag, den højtliggende marine flade og det lavtliggende marine forland (Jessen 1936; figur 10). Især bakkerne har stor betydning for grundvandindvinding og grundvandsdannelse i Vendsyssel, og det er derfor vigtigt, at vide hvad bakkerne er opbygget af, og hvordan de er dannet. Derfor vil er der lagt ekstra vægt på dannelsesmekanismen af bakkerne i Vendsyssel i forhold til de marine flader. En egentlig landskabsanalyse vil blive udarbejdet af Watertech (jf. kontrakt). Figur 10. Morfologisk kort over Vendsyssel (Efter Jessen 1936) Det bakkede højdedrag og deres dannelse Axel Jessen, S.A. Andersen og Johnny Fredericia har i større stil arbejdet med bakkernes dannelse og Vendsyssels geologi som helhed, og de anskuer dannelsen af bakkerne vidt forskelligt. Det skyldes formentligt, at deres tolkninger har rod i forskellige typer 22

26 observationer. De første tolkninger af bakkernes dannelse er primært baseret på landskabsmorfologisk analyse (Jessen 1905, 1936). Senere tillægges beskrivelser fra daglokaliteter en større vægt (Andersen 1961), og senest er boredatabasen inddraget i tolkningen (Fredericia 1988). Desuden har Milthers (1948) bidraget til forståelsen af bakkernes dannelse. Han brugte landskabsanalysen som redskab, men det medførte dog ingen nævneværdige ændringer i forhold til Jessen tolkninger, udover at han tilføjede israndslinien mellem Brønderslev og Dronninglund. Der er tre overordnede teorier for bakkernes dannelse: 1) push-moræner, som er dannet ved at indlandsisen har presset flager og løse sedimenter op i en bakke foran isen; eller 2) kamebakker afsat i issøer, som er opdæmmet af dødis og den aktive iskappe eller 3) en kombination af 1 og 2. Den første teori har primært rod i bakkernes morfologi, og Jessen konkluderede i sin afhandling fra 1936, at alle bakkestrøgene i Vendsyssel opstod ved, at den fremrykkende Indlandsis pressede flager og løse sedimenter sammen foran isen. Dvs. at han opfattede bakkerne som push-moræner. Tidligere var han mindre sikker i tolkningen, fordi bakkerne ikke består af rigtige morænesedimenter, men derimod af sedimenter, hvor lagdelingen er helt eller delvist intakt. Han fastholdt dog, at bakkerne var glacialtektonisk betinget. Med stadigt flere observationer fra daglokaliteter i højdedragene fik Andersen (1965) muligheden for at studere bakkernes interne strukturer. De fleste steder observerede han, at bakkerne bestod af det lagdelt og oftest uforstyrret gult havsand, og det vidnede ifølge Andersen (1965) ikke om glacialt oppressede sedimenter, men derimod om sedimenter, som var afsat i et marint/lakustrint miljø. Med andre ord anså han højdedragene som kamebakker dannet på overgangen mellem den aktive is og dødisen. Tolkningen gælder Hammer Bakker, Tolne Bakker, Horne Land og Jyske Ås. Det er usikkert, om han ligeledes anså bakkerne omkring Sæby som kamebakker eller som en klassisk push-moræne. Fredericia (1988) tolker bakkerne til at være dannet som et samspil mellem glacialtektonik og aflejring i isdæmmede søer. Det gælder bl.a. Horne Land, Tolne Bakker, Jyske Ås og bakkerne ved Sæby. Sidstnævnte består primært af overfladenære uforstyrrede sedimenter, mens de dybereliggende lag (kernen af bakken) udgøres af dislokerede sedimenter. Deformationer er sket foran den fremrykkende indlandsis, og derefter har isen overskredet bakken. Under afsmeltningen tyndede isen ud over bakketoppene, og der blev dannet issøer i dødisen. Heri blev de uforstyrrede sedimenter aflejret som kames, og de udgør i dag toppen af mange bakker (Figur 11A). Hvad angår Sejlflod bakker, Hammer Bakker, Vester Hassing, Muldbjerge og bakkerne 23

27 mellem Dronninglund og Brønderslev er Fredericia (1988, s. 126) enig med Andersens model, som indebærer aflejring i issdæmmede søer. Figur 11. Konceptuel model for aflejringsmiljøet på overgangen mellem dødis og aktiv is under Hovedfremstødets afsmeltning. Jyske Ås og bakkerne ved Sæby er nord-syd gående ispreszoner, hvor indlandsisen har dannet en push-moræne. I samme periode er Norske Isstrøm aktiv, og ispres fra nord er dermed udelukket. Drænering sker umiddelbart foran den aktive isrand. A) viser bakkedannelsen som en kombination af glacialtektonik og aflejring i issøer. B) viser aflejringsmodellen, hvor der i den proximale del kan forventes grovkornede sedimenter og i de distale dele af issøerne mere finkornede sedimenter. 24

28 Siden Fredericias rapport fra 1988 er der lavet en lang række undersøgelser (primært boringer) i Vendsyssel og omegn. Flere af disse er rent videnskabelige boringer, bl.a. boringerne i Skagen, ved Nørre Lyngby og på Anholt. Endvidere er flere boringer logget, og andre er detaljeret beskrevet med hensyn til sedimentologiske parametre og biostratigrafi af Sedimentsamarbejdet (Sesam). Især logkorrelationer fra Horne Land, Tolne Bakker og Hammer Bakker har vist, at bakkefyldet helt eller delvist består af uforstyrrede sedimenter, hvilket taler for både Andersens og Fredericias dannelsesmodel. Disse bakker har en øst-vest orientering, mens Jyske Ås samt bakkerne ved Sæby har en mere N-S til NNV-SSØ orientering. Set i lyset af den forskellige orientering (og opbygning) kan bakkerne opfattes som værende dannet af forskellige mekanismer. De øst-vest orienterede bakker bærer præg af, at kernen af bakken i større eller mindre grad er glacialtektonisk forstyrret, og i toppen følger uforstyrrede lagdelte sedimenter. I nogle tilfælde omfattes hele bakkepartier som kamebakker f.eks. Hammer Bakker. Mindre deformationer i de ellers uforstyrrede sedimenter (f.eks. Andersen, 1965) kan skyldes slumping fra isens afsmeltning eller glacialtektonik under et mindre genfremstød, hvor indlandsisen kun delvist forstyrrede lagserien. Derimod er de nord-syd orienterede bakker formentlig udelukkende tektonisk betinget, hvilket understøttes af geomorfologiske analyser (Sandersen in prep.). Dannelsen er stadig usikker pga. manglende informationer fra daglokaliteter, boringer og fra geofysiske kilder (SkyTEM og seismik). Bakkernes generelle unge præg samt logkorrelationerne viser, at bakkerne ved Horne Land, Tolne og Hammer Bakker formentlig er dannet under Fårup stadiet (se afsnit 5). Jyske Ås og bakkerne ved Sæby antages at være samtidige eller yngre og dannet ved genfremstød fra en østlig retning. I forbindelse med Hovedfremstødet blev Fårup issøens sedimenter dislokeret af den fremrykkende indlandsis bl.a. ved Tolne og Horne Land, og derefter blev bakkerne overskredet. Under afsmeltningen blev der dannet issøer på bakketoppene, hvilket forklarer de uforstyrrede sedimenter. I nogle tilfælde blev hele bakkepartier dannet ved aflejring i isdæmmede søer, hvilket Hammer Bakker er et eksempel på. Samtidig med at Norske Isstrøm var aktiv, skete der et genfremstød fremstød fra østlig retning og Jyske Ås samt bakkerne ved Sæby blev dannet som en klassisk push-moræne. Bakkernes genese er vigtig set i forbindelse med muligheden for at anvende dem i indvindingssammenhænge. Hvis de udelukkende er dannet af glacialtektonik vil det være meget vanskeligt, at opstille geologiske modeller og dermed forudsige størrelsen eller 25

29 graden af beskyttelsen af eventuelle grundvandsmagasiner i bakkerne. Hvis de derimod helt eller delvist er aflejret, vil det være muligt at give et bud på et sedimentlegemes udbredelse og deres egnethed som grundvandsreservoir. Antages det, at bakkerne er kamebakker, må smeltevandet og sedimenterne være kommet fra indlandsisen, som på dannelsestidspunktet var beliggende mod nord og øst. Det kan derfor forventes, at bakkerne mod sydøst og øst sandsynligvis er mest velegnet som reservoir, idet vandet må forventes at have strømmet gennem Kattegat og ud i en række af issøer ved indlandsisens rand, som blev dannet efter Fårup isen disintegrerede og delvist overgik til dødis (figur 11B). Det ville have medført, at strømningsmønstret og vandets evne til at transportere sediment ville ændres fundamentalt, således at de mest grovkornede sedimenter ville blive aflejret. De mere finkornede sedimenter vil derimod bliver aflejret mere distalt i issøerne mod nordvest og vest. Strømretningsmålinger fra profiler i bakkerne har vist, at sedimenttransporten primært er foregået som beskrevet ovenfor (Andersen 1965). Det skal understreges, at bakkernes sedimentære og strukturelle opbygning er ret dårlig belyst, hvilket betyder, at tolkningen af deres dannelse er yderst spekulativ De marine flader I Vendsyssel er der to markante marine flader: den Yngre Yoldia flade og Littorina fladen. Udbredelsen af marine flader er fastlagt ved kortbladsanalyse (Jessen, 1936; Milthers 1948; Smed, 1982). Endvidere er der blevet konstrueret kort over hævningen af de marine flader siden den senglaciale afsmeltning (Mertz, 1924). I denne rapport vil der ikke blive fokuseret på de marine flader, men for at illustrere problemerne med tolkningen af boreprøver fra Vendsyssel er boringer med senglaciale aflejringer fra Jupiter databasen forsøgt plottet på det geomorfologiske kort (figur 12). Som det fremgår af figuren, er der uoverensstemmelser mellem de landskabsmorfologiske tolkninger og beskrivelserne i databasen. I højtliggende områder, som f.eks. Jyske Ås, er der i over 70 m højde boreprøver, som er beskrevet som senglaciale. Dette er øjensynligt forkert for ellers skal tolkningen af den overordnede marine senglaciale udbredelse revideres og det er der ikke basis for på nuværende tidspunkt. Boreprøverne fra f.eks. Jyske Ås, der er tolket som senglaciale, har givetvis været skalførende, men som undersøgelserne fra boringerne ved f.eks. Tolne og Hjørring har vist, er tilstedeværelsen af skaller ikke ensbetydende med, at aflejringen er marin (Sørensen et al., 2003; Krohn et al., 2004). De kan i stedet for repræsentere omlejrede skaller afsat i et glaciolakustrint miljø, eller de kan være ældre og 26

30 repræsentere højtliggende eller opskudte dele af det marine Ældre Yoldia Ler (Skærumhedeserien). Figur 12. Boringer med senglaciale aflejringer fra Jupiterdatabasen plottet på Jessen morfologiske kort. 27

31 5. Borehulslogs i Vendsyssel Samtlige logs fra Vendsyssel er stillet til rådighed, og de er primært placeret i det bakkede højdedrag i Vendsyssel (figur 13). De er udført med forskellige loggingmetoder og af forskellige firmaer. I det følgende vil der kun være fokus på gammaloggen, da den findes fra samtlige brønde. Resistivitetslog, induktionslog samt spektralgammalog indgår ikke i korrelationen, men i fremtiden, når der er flere multiloggede boringer, vil der også være basis for at bruge dem i korrelationen Logkvalitet Nogle borehulslogs er lavet i gamle brønde, som blev boret og filtersat for mere end 20 år siden. Det betyder, at loggen er lavet i et pvc-rør, som er foret udvendigt med grus, bentonit eller lignende, og det kan have indflydelse på resultatet af loggen. Endvidere kan der være usikkerheder forbundet med, at flere firmaer med forskelligt udstyr og måleteknik har lavet logs for Nordjyllands Amt. Watertech A/S har behandlet og sammenstillet alle digitale logdata fra Rambøll A/S, Hedeselskabet A/S og Watertech A/S. De enkelte detaljer i forbindelse med de forskellige firmaers måleteknik og databehandling fremgår af et notat udarbejdet af Søren Bjørn (2005). Der er ikke fundet væsentlige uoverensstemmelser mellem logs og den geologiske prøvebestemmelse, men der kan være forskel på intensiteten af gammaloggen mellem de enkelte firmaer. Figur 13. Digitale logs i Vendsyssel og sammenstillede logprofiler. 28

32 5.2. Logstratigrafi og korrelation Der er sammenstillet en række logprofiler i Vendsyssel (figur 13) og logkorrelationerne af tolkningen vil i det følgende blive gennemgået i korte træk. Den stratigrafiske indplacering af sket i forhold til daterede marine aflejringer. Profil 1 (Mygdal) Profilsnittet skærer bakken ved Mygdal, og boringerne når ned i toppen af Skærumhedeserien i kote m (figur 14A), hvilket er i overensstemmelse med andre ikke loggede boringer i området (se DGU nr og 6.401). Derover følger en serie af glaciolakustrine aflejringer afsat i Fårup issøen. Denne serie kan genfindes i de fleste loggede boringer, bortset fra det sydligste område ved Biersted og mod øst ved Sæby. Derover følger selve bakken, hvis fyld delvist er tolket til at være senglaciale aflejringer af GEUS (DGU nr og 6.727). Den gode logkorrelation mellem 6.708, og synes at tale for, at disse sedimenter udgør et sammenhængende legeme. Dette må betyde, at bakken enten består af senglaciale aflejringer eller af lakustrine aflejringer, som er aflejret in situ eller som er presset op af indlandsisen under Fårup fremstødet. Problemet med senglaciale aflejringer i bakken er til dels, at de ligger for højt i forhold til den kendte udbredelse af det senglaciale hav, og fordi selve bakken i så fald skulle være dannet i et marint senglacialt aflejringsmiljø. Den overbevisende korrelation, især i de øverste ca. 30 m af bakken, tyder dog på at der er tale om in situ aflejring, hvilket stemmer overens med Andersens hypotese for bakkernes dannelse. De nedre dele af bakken korrelerer knap så godt, og det kan tyde på glacialtektoniske forstyrrelser og dermed Fredericias (og delvist Jessens) dannelsesmekanisme for bakkerne, hvilket indebærer en kombination af glacialtektonik og aflejring. De øvre lerede sedimenter kan genfindes på TEM sonderingerne, som lavmodstandslag i det meste af den nordlige og øverste del af bakkestrøget, hvilket understøtter Andersens (1961) teori om aflejring (se afsnit 6). På flankerne af bakken findes senglaciale aflejringer i kote m. Figur 14. Logkorrelationer A) ved Mygdal og Tolne, B) i et nord-syd og et øst-vest profil i Vendsyssel, C) i Hammer Bakker, og D) vest for Hammer Bakker og ved Sæby. 29

33 30 Geologisk model for Vendsyssel

34 Profil 2 (Tolne) I logprofilet er det nederste lag i en enkelt af boringerne henført til Skærumhedeserien (DGU nr ). Det stemmer overens med koten for Skærumhedeserien i det omkringliggende område, hvor toppen af Skærumhedeserien findes i kote m (DGU nr , 6.284). Derover følger m tyk enhed som er korreleret til Fårup issø stadiet og øverst følger selve bakken (figur 14B). GEUS har beskrevet de loggede boringerne ved Tolne og de har fundet senglaciale aflejringer i alle boringer på nær DGU nr Det må antages at være en fejltolkning, idet boringerne ligger i kote m og sedimenterne udgør en del af højdedraget, som ikke blev overskyllet af Yoldiahavet (se figur 10, Jessen 1936). Endvidere er der ovenpå de senglaciale aflejringer beskrevet adskillige meter sedimenter (op til 25 m), som må være yngre, og det er svært at forklare. Det er mere sandsynligt, at sedimenterne er oppressede flager af Skærumhedeserien eller lakustrine aflejringer med omlejrede skaller (Sørensen et al. 2003). Den gode logkorrelation understøtter teorien om in situ aflejring. Det stemmer til dels overens med Fredericias (1988, s. 131) tolkning af bakkernes dannelse, idet han tolker, at kernen af bakkerne er dannet af glacialtektonik, mens den øverste del af bakken er in situ issøaflejringer. Juul (2002) tolker på baggrund af logdata derimod den øverste del af bakken som en moræne, mens den nederste del er tolket til at være uforstyrrede sedimenter. Tolkningen er baseret på at sekvensgrænserne i de nedre uforstyrrede sedimenter (M1 cf. Juul 2002) ikke er parallelle med grænsen mellem morænen (M2 cf. Juul 2002) og M1. Diskordanten mellem Fårup issøsedimneterne (M1) og selve bakken (M2) skyldes formentligt at Fårup isen har overskredet og eroderet i toppen af issøsedimenterne. Den overbevisende logkorrelation indikerer også at den øverste del af bakkepartiet formentlig er dannet som kamebakker i Fårup issøen og i forbindelse med Fårup fremstødets afsmeltning snarere end som en push-moræne. Andre steder i bakkepartiet i Tolne er det muligt at glacialtektonik var en medvirkende eller hovedårsagen til bakkedannelsen, hvilket understøttes af logdata fra Skørbækshede kildeplads, hvor logkorrelationer har vist sig at være problematiske (Juul 2002). Profil 3 og 4 (Vendsyssel N-S og Ø-V) Tolkningen af det nord-syd og øst-vest gående profiler er primært baseret på tre Sesam boringer (Tolne, Hjørring og Brønderslev), hvor der er lavet detaljerede sedimentologiske undersøgelser og foraminiferanalyser (Sørensen et al. 2003; Krohn et al. 2004a, 2005). Både Tolne og Hjørring boringerne er placeret i begravede dalsystemer med henblik på at finde dybereliggende grundvandsmagasiner, mens Brønderslev boringen er placeret på 31

35 32 Geologisk model for Vendsyssel

36 flanken af en begravet dal, der når ned i ældre Weichsel og Saale aflejringer og ender i Skrivekridtet (Krohn et al. 2005). Over prækvartæroverfladen følger der i Brønderlsev boringen till aflejringer (figur 14C og D), som er henført til Hinnerup Stadiet i Saale på grund af indholdet af heulandit (Palæogent ler) i lerfraktionen, samt et stort indhold af flint (Danienkalk) og palæozoiske kalksten (Østersøen) i fingrusfraktionen. Det antyder samlet set, at isoverskridelsen og oparbejdningen af materiale er sket fra en sydøstlig retning. Derover følger en ca. 80 m tyk sekvens af finkornede sedimenter, som er tolket til at være aflejret i Asklev issøen. Den stratigrafiske indplacering er baseret på, at sekvensen overlejres af Skærumhedeseriens øverste del (N1a), og at den hviler på Hinnerup tillen. Issøsekvensen kan således i teorien sættes i forbindelse med både Asklev- og Sundsøre stadiet. Dog er Asklev stadiet i Saale det mest sandsynlige dannelsestidspunkt, fordi de nederste dele af Skærumhedeserien (N4-N1c) mangler i boringen, og de ville sandsynligvis have været afsat, hvis issøen var anlagt senere i forbindelse med Sundsøre fremstødet. Tilstedeværelsen af Asklev issøsedimenter ved Brønderslev kan have bevirket, at området i Sen Saale og Tidlig Weichsel lå for højt til at Skærumhedehavet kunne trænge ind i området. Først i Mellem Weichsel efter Sundsøre- og Ringshøj fremstødene, da landoverfladen var blevet trykket ned, kunne Skærumhedehavet trænge ind over området. Tolkningen tager både højde for tilstedeværelsen af N1a og for den manglende tilstedeværelse af den nederste del af Skærumhedeserien. Over N1a følger till samt glaciofluviale og lakustrine aflejringer fra Kattegat stadiet, hvilket fremgår af begge profiler. Fyldet i de begravede dale kan være aflejret i forbindelse med deres dannelse og umiddelbart efter, men det er stadig meget usikkert. Dalen ved Hjørring er indirekte dateret til at være dannet af Kattegat fremstødet pga. till aflejringerne på flankerne af dalen. Disse tolkes til at repræsentere Kattegat tillen pga. deres placering over Skærumhedeserien og under Fårup fremstødets aflejringer (till og issøsedimenter). Dalen ved Tolne sættes i forbindelse med samme isfremstød, men den kan være anlagt tidligere i Weichsel. En ældre alder er dog usandsynlig, hvis det antages, at dalen er anlagt i Skærumhedeseriens aflejringer. Derover følger lagserien med Fårup issøsedimenter, som vidner om, at Vendsyssel bestod af en kæmpestor isdæmmet sø med ensartede aflejringsforhold på aflejringstidspunktet. Senglaciale sedimenter afslutter serien af kvartære aflejringer. 33

37 Profil 5 og 6 (Hammer Bakker) Der er lavet et nord-syd profil (5) og et øst-vest profil (6) som viser Hammer Bakkers interne opbygning (figur 14E og F). En af boringerne, Grindsted boringen, er detaljeret undersøgt i forbindelse med Sedimentsamarbejdet, og foraminiferundersøgelser har vist, at hele serien er non-marin (Krohn 2005). Skrivekridtet findes i kote 50 m og derover 34

38 følger Skærumhedehavets aflejringer formentligt N1a, idet det er tvivlsomt om det tidlige Skærumhedehav nåede så langt sydpå (se kap. 7 og 8). Derover følger Fårup stadiets issøsedimenter, som opnår en betragtelig tykkelse på op til 80 m, samt Fårup tillen. Log mønstret i selve bakken er ikke væsentligt forskelligt, og det tyder på, at bakken er dannet ved aflejring og ikke som en push-moræne, hvilket er i overenstemmmelse med både Andersens (1961) og Fredericias (1988) tolkninger. Profil 7 og 8 (Biersted) Vest for Hammer Bakker er der to mindre bakkepartier, som var øer i det senglaciale hav. På flanken og umiddelbart udenfor disse bakkepartier findes en række loggede boringer, som alle når betragtelig ned i Skrivekridtet (figur 14G og H). Derover følger sandede sedimenter og till, som formentlig skal henføres til Fårup fremstødet, men det er meget usikkert. Øverst følger senglaciale aflejringer. Profil 9 (Sæby) Ved Sæby findes fire loggede boringer (figur 14I), hvoraf en af detaljeret beskrevet af Sedimentsamarbejdet (Krohn et al. 2004b). Her blev konstateret aflejringer som tilhører Hinnerup stadiet (till) og Asklev stadiet (till). Derover følger Skærumhedeserien fra Sen Saale til Mellem Weichsel inklusiv sedimenter fra Sundsøre stadiet. Det eneste, der mangler af Skærumhedeserien er Eem aflejringer, som må være fjernet af erosion. En C 14 datering af skaller ved kote 30 m på ± 2350 (ikke reservoirkorrigeret) viser, at der er tale om toppen af Skærumhedeserien (N1a). Tidligere undersøgelser af P. Konradi har påvist lignende forhold i andre boringer i tilsvarende koter ved Sæby. Han anså den øverste del af Skærumhedeserien som flager (DGU nr , , ), idet der fandtes et non-marint interval mellem den øvre og nedre del, som begge indeholdt en Skærumhedefauna, og det konfliktede med opfattelsen af en kontinuert marin serie. Fredericia (1988) tolker ligeledes den højtliggende Skærumhedeserie, som et resultat af glacialtektonik. Den nye stratigrafiske inddeling, kan det non-marine interval være Sundsøre stadiets aflejringer, som underopdeler Skærumhedeserien. Korrelationen mellem de fire boringer indikerer ligeledes, at der ikke tale om storskala glacialtektoniske deformationer, men snarere om uforstyrrede sedimenter på primært leje. Boringernes placering i inderlavningen er ligeledes problematisk i forhold til den glacialtektoniske model, idet de oppressede flager som oftest befinder sig i randmorænen og ikke i selve inderlavningen. 35

39 36 Geologisk model for Vendsyssel

40 5.3. Opsummering af logresultater Det har vist sig, at borehulslogs kan bruges til at korrelere kvartære enheder over relativt store afstande i Vendsyssel. Det skyldes formentligt, at aflejringsmiljøet for størstedelen af de kvartære sedimenter var marint eller lakustrint. Endvidere er det lykkedes at datere og indplacere de non-marine aflejringer relativt i forhold til de velkendte og daterede marine aflejringer. Der er et stort potentiale i at benytte borehulslogs i Vendsyssel, og det kan evt. overvejes at udføre borehulslogs i allerede eksisterende boringer i udvalgte områder, hvor det er vanskeligt at forstå geologien. 37

41 6. SkyTEM og alm. TEM Der er endnu ikke udarbejdet et kort over begravede dale i Vendsyssel på baggrund af de nye SkyTEM data, men intervalkort med middelmodstandene er lavet af Geofysiksamarbejdet. Ældre resultater af TEM kortlægningen fremgår af allerede publicerede rapporter (f.eks. Jørgensen og Sandersen 2004) og de nye SkyTEM data vil blive afleveret som en selvstændig datarapport af Geofysiksamarbejdet og i en kommende rapport om kortlægningen af begravede dale i Danmark, som løbende udarbejdes af Flemming Jørgensen og Peter Sandersen for de Jysk-fynske Amter Dale og andre depressioners udbredelse og geometri I den gode leder ses der en lang række dybere strukturer bestående af dalsystemer samt andre depressioner. De er udfyldt med højmodstandslag og er interessante i grundvandssammenhænge (figur 15). Den gode elektriske leder er i det centrale Vendsyssel opdelt af et stort gennemgående NØ-SV gående strøg med generelt højere modstande. I dette strøg er der mere eller mindre veludviklede dalsystemer med en NV-SØ orientering, som kan følges op gennem flere koteintervaller. Generelt ses i Vendsyssel dale med orienteringen NV-SØ og Ø-V, men der findes også dale med orienteringen NNØ-SSV (Jørgensen og Sandersen 2004). Andre depressioner i lavmodstandslaget er ikke dale, men derimod ovale til cirkulære strukturer uden entydig orientering. Længere oppe i lagserien ses generelt høje modstande, men øverst i bakkerne kan der lokalt forekomme lavere modstande. Oversættes modstande til geologi vil høj- og lavmodstandslagene overordnet set repræsentere henholdsvis grov- og finkornede sedimenter. Der kan dog være faldgruber, som tre nye boringer i begravede dale med højmodstandslag har vist. I to af dem (Tolne og Hjørring) gav siltede sedimenter de høje modstande, og i den tredje (Sæby) var grundvandet salt i de grovkornede sedimenter med høje modstande. Det betyder, at man desværre ikke umiddelbart kan sætte lighedstegn mellem højmodstandslag i de begravede dale og potentielle grundvandsmagasiner Dannelsesmekanismer og alder I det følgende vil de gængse teorier for dannelse af dale og andre erosionsfænomener blive gennemgået i korte træk med henblik på forholdene i Vendsyssel. Endvidere vil alderen på dalene bliver diskuteret. En mere detaljeret gennemgang af dannelsesmekanismerne fremgår af Jørgensen og Sandersen (2004) rapport om begravede dalsystemer i Jylland og Fyn. 38

42 Figur 15. SkyTEM og TEM resultater med tolkede dale efter Jørgensen og Sandersen (2004). 39

43 Subglaciale dræneringssystemer Størstedelen af de dale, som er kortlagt i forbindelse med det jysk-fynske grundvandssamarbejde i Vendsyssel, er tolket til at være dannet subglacialt af smeltevand under tryk (Jørgensen og Sandersen 2004). Normalt er dalene orienteret parallelt med bevægelsesretningen for isen. Det stemmer ikke umiddelbart overens med de dale, der har en NV-SØ orientering i Vendsyssel. Forklaringen på dannelsen af disse dale skal måske findes i forbindelsen med tilstedeværelsen af Sorgenfrei- Tornquist Zonen, som udgør en svaghedszone i området (Liboriussen et al. 1987). Det er muligt, at denne svaghedszone med forkastninger er blevet reaktiveret i forbindelse med nedisningerne i kvartæret, og at disse svaghedszoner kan have været udnyttet af det subglaciale smeltevand. Det ville forklare det bemærkelsesværdige sammenfald mellem orienteringen af mange dale og de dybereliggende strukturer i undergrunden. Supercooling Mekanismen går i al sin enkelhed ud på, at når hældningen af underlaget er større end overfladehældningen af iskappen med en faktor , vil vandet på vej op ad det skrånede underlag underafkøles (supercooling), hvorved det fryser fast til bunden af isen (Lawson et al. 1998, Alley et al. 1999, 2003). Idet vandet delvist strømmer i sedimenter, fryser både porevandet og sedimenterne fast til gletschersålen, og dermed kan der inkorporeres store mængder sedimenter i gletscheren og derved dannes dybe depressioner i underlaget (Alley et al. 2003). I tidligere og recente nedisede områder er depressioner i underlaget samt tilstedeværelsen af store områder med dødislandskab og tykke sekvenser af melt-out till sat i forbindelse med supercooling (Lawson 2005). I Vendsyssel opfylder palæogeografien grundbetingelserne for supercooling med hensyn til underlagets kraftige hældning, og det kan ikke udelukkes, at det har indvirket på udformningen af landskabet. Depressionen ved Hjørring boringen kan være et eksempel på det. Den er formentlig dannet under Kattegat Isfremstødet (jf. borehulslogging, Kap. 5), og det harmonerer dårligt med en øst-vest orienteret dal, som tidligere er foreslået af Jørgensen og Sandersen (2004). Datadækningen i området er dog begrænset, og der er derfor stor usikkerhed om orienteringen af depressionen. Hvis det viser det sig, at depressionen fortsætter mod syd, kan det være en egentlig dal dannet af subglacial smeltevand. Alternativt kan depressionen være dannet ved supercooling. Den begravede dal ved Tolne og depressionen ved Hjørring er formentlig 40

44 dannet i forbindelse med Kattegat fremstødet, hvilket understøtter teorien om, at dalene i Vendsyssel primært stammer fra de sidste to nedisninger (Jørgensen og Sandersen 2004). Tektonik Der er ingen indikationer på at de dybe dale er anlagt som rent tektoniske dale bortset fra sammenfaldet af orienteringen af Sorgenfrei-Torquist Zonen og en del af de begravede dale. Fra Nørre Lyngby er der endvidere eksempler på, at aflange bassiner er forårsaget af neotektoniske forstyrrelser (Lykke-Andersen 1992), men de er en faktor 10 mindre end de dybeste begravede dale. Det kan derfor ikke udelukkes, at tektonik i større skala har haft indflydelse på den geologiske udvikling i Vendsyssel i Kvartær, men det er endnu ikke blevet dokumenteret. Ud fra geometrien og størrelsen af de begravede dale virker det derfor mest sandsynligt, at de er dannet af subglacialt smeltevand. En del af de strukturer som ses på SkyTEM og TEM data kan også skyldes glacialtektoniske forstyrrelser analogt til dislokationerne ved f.eks. Lønstrup Klint. Det er således muligt, at glacialt oppressede flager af ler og sand er en del af årsagen til det diffuse billede i strøget med højmodstandslagene i de centrale dele af det kortlagte område. TEM metoden er ikke ideel til at kortlægge tektoniske strukturer i undergrunden, og hvis man vil have afklaret den glacial- og neotektoniske indflydelse på den geologiske udvikling er det nødvendigt at bruge f.eks. landseismik. 41

45 7. Sammenfatning af resulter Oplysninger fra Jupiter databasen, Sesam boringer samt publicerede data om enkelte enheder i Vendsyssel er registreret og brugt til at genere overfladekort og isopachytkort. Prækvartæroverfladen er basis for den geologiske model, og den er fremkommet ved at udsøge boringer med prækvartære aflejringer i Jupiter databasen (figur 5). Tykkelsen af den samlede kvartære lagserie (figur 16A) er fundet ved at trække prækvartæroverfladen fra den nuværende topografi. Det viser ikke uventet, at tykkelsen er størst mod nord, og at den kvartære lagserie tynder ud og i nogle områder helt mangler i det sydlige Vendsyssel. Til forskel fra Fredericia (1988) opfattes højtliggende dele af Skærumhedeserien ikke automatisk som flager og markeres ikke umiddelbart som ispreszoner. Det skyldes, at nyere undersøgelser har påvist, at højtliggende (~ kote 0 m) uforstyrrede lagpakker af Skærumhedeserien forekommer ved Frederikshavn (Knudsen 1985b) og ved Sæby (Krohn et al. 2004b). Baggrunden for, at Fredericia (1988) anser højtliggende dele af Skærumhedeserien som dislokeret, skyldes formentlig to ting: 1) mange af de daglokaliteter, hvor Skærumhedeserien er blottet viser tydelige tegn på glacialtektoniske forstyrrelser, og 2) Skærumhede I og II boringerne er sandsynligvis brugt som udgangspunkt til at definere toppen af den uforstyrrede del af Skærumhedeserien, og det kan være et problem, da boringerne ligger på flanken af en begravet dal (jf. SkyTEM). Det er dermed usikkert, om hele serien frem til BP, hvor Skærumhedehavet afløses af Kattegat Issøen, er bevaret eller om dele er blevet borteroderet i forbindelse med daldannelsen. På baggrund af en gennemgang af Jupiter databasen har Peter Roll Jacobsen (1995, 2003) sammenstillet hyppigheden af dislokationer i Danmark. Undersøgelsen viser, at der generelt er en lav forekomst af glacialtektoniske forstyrrelser i Vendsyssel bortset fra området omkring Sæby. Her ses en højere hyppighed af dislokationer, hvilket formentlig skyldes, at Skærumhedeserien er opdelt af et non-marint interval. Det betyder ikke nødvendigvis, at der er tale om dislokationer, idet der i den nye stratigrafiske inddeling kan optræde non-marine sedimenter (Sundsøre stadiet) i Skærumhedeserien. Den lave hyppighed af dislokationer understøttes af, at der kun i én ud af ca. 15 undersøgte boringer i Frederikshavnsområdet er klare indicier på, at der er repetitioner af Skærumhedeserien (DGU boring nr ; Knudsen 1985b). Dog er det meget sandsynligt, at de dele af Skærumhedeserien som ikke kan studeres i daglokaliteter også har været udsat for glacialtektoniske forstyrrelser, men det er yderst vanskeligt at erkende 42

46 i boringer. Derfor er forekomsten af dislokationer formentlig underestimeret, hvilket er svært at kompensere for i en geologisk model. Konsekvensen heraf kan være, at der i modellen forekommer boringer, som inderholder forstyrrede dele af Skærumhedeserien, og at topkoten og udbredelsen af Skærumhedehavets aflejringer dermed bliver overestimeret Elster og Holstein? Årsagen til, at der ikke findes ældre kvartære aflejringer fra Holstein og Elster som i området syd for Limfjorden, er ikke fuldstændig belyst. Det er et faktum, at der i mange boringer i Vendsyssel umiddelbart over prækvartæroverfladen findes till, som tentativt korreleres til Hinnerup stadiet. Det betyder, at løsningen på de manglende ældre kvartære aflejringer formentlig skal søges forklaret i forbindelse med Hinnerup fremstødet som overskred Danmark fra en sydøstlig retning. Det er muligt, at udbredelsen af Hinnerup fremstødet har været så omfattende, at det kolliderede med isstrømmen i Norske Rende og at de i samspil kan have forårsaget en intens erosion, som fjernede de ældre kvartære aflejringer ned til prækvartæroverfladen. Grunden til, at Skærumhedeserien ikke er blevet borteroderet i forbindelse med de efterfølgende isfremstød skyldes måske, at Vendsyssel ikke efterfølgende blev overskredet af indlandsisen fra en sydøstlig retning. Det skete kun fra nordlige og nordøstlige retninger i forbindelse med Sundsøre, Kattegat og Fårup fremstødene, og netop isbevægelsesretningen kan have en afgørende betydning for intensiteten af erosionen. Man kan forestille sig, at sedimenterne i bassinet er mere beskyttet, når indlandsisen kommer fra en nordlig retning dvs. vinkelret på Kattegat bassinet, fordi området vil fremstå som en isoleret depression i prækvartæroverfladen. Kommer indlandsisen derimod fra sydøst, bevæger den sig parallelt med aksen af Kattegat bassinet, og dermed er muligheden for erosion betydelig større. Figur 16. Isopachytkort (A, C, D) og konturplot (B) over: A) de kvartære aflejringer, B) toppen af Skærumhedeserien, C) Skærumhedeserien inklusiv de underliggende kvartære aflejringer samt Sundsøre stadiets aflejringer; sorte prikker er boringer med Skærumhedeserien og D) post Skærumhedeserie; stiplede linie indikerer omridset af morænelandskabet (Jessen 1936). 43

47 7.2. Saale til Mellem Weichsel De ældste kvartære aflejringer i Vendsyssel tilhører formentlig Hinnerup og Asklev stadierne. Deres udbredelse kendes kun sparsomt, og deres alder er minimumsaldre. Det er muligt, at de stammer fra Elster istiden, men det kan ikke dokumenteres. Derover følger den marine Skærumhedeserie, som er adskilt af Sundsøre stadiet. Et konturplot af toppen af Skærumhedeserien fremgår af figur 16B, og det er anvendt til at lave et isopachytkort over Skærumhedeserien (inklusiv de underliggende kvartære aflejringer og Sundsøre stadiets aflejringer; figur 16C). De underliggende aflejringer er inkluderet, fordi der ikke 44