KALK OG KALKAFLEJRINGER I DANMARK. Erik Thomsen Geologisk Institut Aarhus Universitet.

Transkript

1 KALK OG KALKAFLEJRINGER I DANMARK Erik Thomsen Geoogisk Institut Aarhus Universitet.

2 Kakafejringer i Danmark Ader: 100 mio. år - 60 mio. år. I dagokaiteter ses kun kak fra perioden mio. år (Maastrichtien og Danien). Afejringerne fra Kridt ( mio. år) betegnes ofte skrivekridt. Afejringer fra Paæogen (65-60 mio. år) betegnes ofte Danienkak Sen Kridt var en varm periode uden is ved poerne og med tropiske havtemperaturer meem 36 og 38 grader C.

3 Kridt Øvre Paæocæn Paæog. Cenom. Tu.Co. San. Campanien Maastricht. Dan. Se Kaktykkeser 350 m 700 m 500 m 300 m 150 m 50 m 100 m SEN KRIDT Sen Kridt afejringer (skrivekridt) Tykkese: m Heraf Maastrichtien m Ader (mio. år) Periode Epoke Etage

4 A Centra Graven Det Danske Bassin B Ædre end Sen Perm Tværsnit Sen Kridt og Danien (99-60 mio, år) Jura ( mio. år) A Det danske Bassin Det Nordtyske Bassin B Trias ( mio. år) Sen Perm ( mio. år) Forekomst af gas og oie i dansk område Kidebjergart for oie og gas Kort Tertiær exc. Danien (61-0 mio.år) Udbredese af and og Danien og ædre afejringer hav i Sen Kridt Afgrænsende højdestruktur ædre end Perm. Kan i perioder have været overskyet. Forkastning km

5 A Centra Graven Det Danske Bassin B Ædre end Sen Perm Tværsnit Sen Kridt og Danien (99-60 mio, år) Jura ( mio. år) A Det danske Bassin Det Nordtyske Bassin B Kort Trias ( mio. år) Sen Perm ( mio. år) Forekomst af gas og oie i dansk område Kidebjergart for oie og gas Tertiær exc. Danien (61-0 mio.år) Danien og ædre afejringer Afgrænsende højdestruktur ædre end Perm. Kan i perioder have været overskyet. Forkastning km

6 Lidt om Kak. Kak består af caciumcarbonat (CaCO 3 ). Næsten a kakproduktion på Jorden i dag sker i havet og er af bioogisk oprindese. Kak er i nutiden det næstmest hyppige sediment, der afejres i havet. Med 3 mia. tons/år overgås kak kun af terrestriske fodsedimenter med mio. tons/år. Kakafejringer fordees med ca. 50% på kontinentasoken og 50% i dybhavet. Dette er i modsætning ti de terrestriske fodsedimenter, der næsten udeukkende afsættes på kontinentasoken.

7 Krystaografisk findes CaCO 3 i to udgaver: Cacit og Aragonit. Cacit er stabit ved norma tryk og temperatur Aragonit er ustabit Under påvirkining af f.eks. regnvand vi aragonit gå hurtigere i opøsning end cacit. På angt sigt (50-60 mio. år) går aragonit atid i opøsning og forsvinder. Cacit kan indehode varierende mængder af Mg. Magnesiumindhodet påvirker stabiiteten af cacit. Jo højere Mg-indhod desto mere ustabi biver kaken.

8 Bioogiske organismer danner både cacit og aragonit. Noge organismer danner cacit, andre danner aragnit. Enkete danner begge dee En kakafejrings geoogiske skæbne bestemmes i høj grad af om den som udgangspunkt består mest af cacit eer aragonit. Dens skæbne bestemmes dermed af sammensætningen af de panter eer dyr, der har dannet den. Kak dannes af både bentoniske (bundevende) organismer og panktoniske (frit svævende eer svømmende) organismer.

9 Kakskaer dannet af panktoniske organismer er små. I nutiden danner panktoniske organismer fortrinsvis cacit De vigtigste kakproducerende panktoniske organismer i nutiden er: Coccoitter, foraminiferer og vingesnege. Coccoitter, enceede panter 5 coccoitter Foraminiferer er enceede dyr Coccoitter og foraminiferer var også de vigtigste panktoniske kakdannende organismer i Kridt og Danien.

10 Kakskaer dannet af bentoniske organismer er reativt store. I nutiden danner bentoniske panktoniske organismer fortrinsvis aragonit eer høj-mg cacit. De vigtigste kakdannende bentoniske organismer i nutiden er: Koraer, kakager, musinger og snege. Moderne kaksediment fra Nordnorge, bestående fortrinsvis af kakager (Lithothamnion), musinger og snege.

11 Ringkøbing >2000 m m m m Tykkesen af Sen Kridt afejringer (skrivekridt) i Danmark. Fennoskandiske Randzone <500 m - Fyn Højderyggen

12 Skanning eektron biede af typisk skrivekridt. Kaken er fortrinsvis opbygget af coccoitter og fragmenter af coccoitter. I dette tifæde ibandet en de diagenetiske kakkrystaer.

13 Opbomstringer og sæsonvariationer af coccoitter. Nordsøen, sutningen af Tidig Kridt

14 Moderne coccoitopbomstring (E. huxeyi) i Skagerrak og Nordsø.. 1/200 mm Coccosphærer af den nuevende Emiiania huxeyi

15 Miankovitch cyker i Åborg Portands Kridtgrav, sommer 2008.

16 Miankovitch cyker i Åborg Portands Kridtgrav, sommer 2008.

17

18 Hoocæn Eem Meemistid Istid Saae Weische Ader mio. år

19 De astronomiske årsager ti Miankovitch-cyker

20 Det bøde sam på Skrivekridthavets bund var fjendtigt over for de feste bundevende organismer. De var derfor sjædne og for det meste meget små. Den oprindeige kak var derfor het domineret af cacit med et avt Mg indhod. Aragonitiske skaer var reativt sjædne. Når aragonitiske skaer går i opøsning vi den opøste kak udfædes i hurummene meem de tibageværende korn og cementere dem sammen såedes, at kaken biver hårdere. Denne proces er kun sket i meget begrænset omfang i Skrivekridtet, der derfor har bevaret sin oprindeige bødhed.

21

22

23 Ringkøbing >2000 m m m m Tykkesen af Sen Kridt afejringer (skrivekridt) i Danmark. Fennoskandiske Randzone <500 m - Fyn Højderyggen

24 Danien

25 Ringkøbing >2000 m m m m Isopak-kort for Sen Kridt. de største mægtigheder findes i Nordøstsjæand op med den Fennoskandiske Randzone. Fennoskandiske Randzone <500 m - Fyn Højderyggen Isopak-kort for Danien. De største mægtigheder findes i det centrae Jyand km

26

27 4. Grindsted-1 5. Eg-1 7. Nøving-1 9. Linde Oddesund Mors Nordsøen Standard A Sequences 1. Borg-1 2. Hønning-1 3. Orre-1 6. Eg-3 8. Vinding-1 10 Vejrum Rødding-1 Zonation Loca S-4 S-3 S-2 S-1 Paeocene erosion Paeocene erosion Quaternary erosion 9 8 NP NP NP3 NP1 Danian (Lower Paeocene) B S 8 7 Ringkøbing-Fyn High Norwegian-Danish Basin N 6 5 N-D Basin 9 s s s Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone 5 R-F High North-south profie from the Norwegian-Danian Basin (N-D Basin) across the Ringkøbing-Fyn High showing the distribution 1 2 of Danian imestone. A. Time-stratigraphic cross section. B. Lithoogica cross section with the boundary between cacareous nannofossis zones 5/6 as a horisonta reference m

28 4. Grindsted-1 5. Eg-1 7. Nøving-1 9. Linde Oddesund Mors Nordsøen Standard Danian (Lower Paeocene) NP4 NP3 NP2 NP1 100 m 6. Eg-3 8. Vinding-1 10 Vejrum Rødding-1 3. Orre-1 2. Hønning-1 1. Borg-1 S-4 S-3 S-2 S-1 Zonation Loca B S 8 7 Paeocene erosion Paeocene erosion Quaternary erosion Ringkøbing-Fyn High Norwegian-Danish Basin Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone N Sequences A Caciutite 0 50 km Border Zone Cacareous nannofossi zone 1 Fennoscandian s s s s s Danian Boring s Surface ocaity Zone present Zone absent s absent Ringkøbing - Fyn High

29 4. Grindsted Mors Nordsøen 1. Borg-1 5. Eg-1 7. Nøving-1 9. Linde Oddesund-1 Standard Danian (Lower Paeocene) NP4 NP3 NP2 NP1 100 m 6. Eg-3 8. Vinding-1 10 Vejrum Rødding-1 3. Orre-1 2. Hønning-1 S-4 S-3 S-2 S-1 Zonation Loca B S 8 7 Paeocene erosion Paeocene erosion Quaternary erosion Ringkøbing-Fyn High Norwegian-Danish Basin Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone N Sequences A Caciutite 0 50 km Border Zone Cacareous nannofossi zone 1 Fennoscandian s s s s s Danian Boring s Surface ocaity Zone present Zone absent s absent Ringkøbing - Fyn High

30 Paeocene erosion Boring Surface ocaity Zone present Zone absent Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone 0 50 km

31

32 Tyndsib og kornstørresesfordeing Bryozokak, Karby Kint.

33 Border Zone Paeocene erosion Cacareous nannofossi zone 4 Fennoscandian Boring Surface ocaity Boring Zone present s Surface ocaity Zone absent Zone present Zone absent Cacarenite Cacarenite Caciutite Caciutite Bryozoan imestone Bryozoan imestone 0 50 km 0 50 km Danian absent

36 4. Grindsted-1 5. Eg-1 7. Nøving-1 9. Linde Oddesund Mors Nordsøen Standard Danian (Lower Paeocene) NP4 NP3 NP2 NP1 100 m 6. Eg-3 8. Vinding-1 10 Vejrum Rødding-1 3. Orre-1 2. Hønning-1 1. Borg-1 S-4 S-3 S-2 S-1 Zonation Loca B S 8 7 Paeocene erosion Paeocene erosion Quaternary erosion Ringkøbing-Fyn High Norwegian-Danish Basin Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone N Sequences A Boring s Surface ocaity Zone present Zone absent Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone 0 50 km Border Zone Cacareous nannofossi zone 5 s Fennoscandian s Danian absent

37 4. Grindsted-1 1. Borg-1 5. Eg-1 7. Nøving-1 9. Linde Oddesund Mors Nordsøen Standard Danian (Lower Paeocene) NP4 NP3 NP2 NP1 100 m 6. Eg-3 8. Vinding-1 10 Vejrum Rødding-1 3. Orre-1 2. Hønning-1 S-4 S-3 S-2 S-1 Zonation Loca Paeocene erosion B S 8 7 Paeocene erosion Quaternary erosion Ringkøbing-Fyn High Norwegian-Danish Basin Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone N Sequences A Cacareous nannofossi zone 7 s Boring Surface ocaity zone present zone absent Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone 0 50 km Fennoscandian Border Zone s s s s s s s Danian absent

38 Chronostrat. Lithostratigr. Paeocene erosion Boring Surface ocaity zone present zone absent Cacarenite Caciutite Bryozoan imestone 0 50 km Lithoogy Bryo. imest. Danian Cacisitite Seandian Leinge Greensand Depth (m)

39 A A 1000 m 50 km Upper Danian and M. and U. Paeocene depocentre B 14 Upper Cretaceous-Lower Danian depocentre S.-T. Zone B Upper Danian and M. and U. Paeocene depocentre Upper Cretaceous-Lower Danian depocentre C Upper Danian-Seandian depocentre S.-T. Zone C N km A STZ B Sorgenfrei- Tornqvist Zone Area of main inversion Major fauts Danish Basin De nmark C Swe den Upper Paeocene Upper Cretaceous-Lower Danian depocentre S.-T. Zone A' R.-F. H. B' B' Scania STZ Lower Seandian Upper Danian Lower and midde Danian Upper Cretaceous Lunda Sandstone Quaternary erosion

40 Ca care ous na nno fo ssi eve nts u sed for correation in the Storebæt cores Shaow Deep >50% Cretaceous nannofossis Panktoniske foraminiferer forsvinder Acme B. bigeowi N. mo des tu s Danish Basin Paeocene ate Danian eary Seandian Kerteminde Mar Leinge Greensand Cacisitite Bryozoan imestone Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Surface exporsures/ cored borehoes Borehoe with ditch cutting sampes Time (Ma) Epoch Age Chronostratig raph y Li th oo gy an d i th ostratigra ph y (Sou th east De nmark) 2, Harre-1 (a) 1, Ersev-23 3,.Svejstrup (b) 4, Hvaøs (a) 5, Bovstrup 6, Nøving-1-7.Vinding-1 8,.Grindsted-1 9, Jeing-1; 7, Eg-1 10, Orre-1 11, H øn ni ng , Aab enr aa , Røde kro-1 10 Gamsbjerg Uersev Kinthom (a,c) 13. H avd rup 14. Sten i e Tårs 17. Copen hage n, TUBA 13 (e) 16. Gemmas Aé (d) 18. L imh amn /K ag sha mn Stratigraphica position of paaeogeographic m aps (Fig.5) Æbeø Formation Map a Map b Map c Map d

41 ???? (a) Late Danian (Bryozoan imestone) (b) Latest Danian (Cacisitite) (c) Eariest Seandian (Leinge Greensand/ ower Våe Formation, ower Maureen Formation) Presumed and Inversion structures with erosion of chak Output of siicicastic materia (d) Eary Seandian (Kerteminde Mar/ upper Våe Formation, upper Maureen Formation) (e) Late Seandian (Æbeø Formation/ ower Lista Formation/Geinden Mar)

42