GEOTOPEN BULBJERG ERTEBØLLE HOVED

Transkript

1 1 GEOTOPEN BULBJERG ERTEBØLLE HOVED John Warcelmann, Nørresundby Gymnasium og HF-Kursus. Denne geotopbeskrivelse omhandler kystklinterne Bulbjerg og Ertebølle Hoved i Nordvestjylland. Beskrivelsen er primært visuel, centreret omkring fotos, illustrationer og figurtekster. Derudover er geotopbeskrivelsen forsynet med en omfattende interaktiv kortdel på GoogleMaps. Alle fotos, illustrationer og kort v. forfatteren. Indhold: 1) Indledning 2)Beskrivelse af geotopen 2.1)Bulbjerg en kalkklint ved Jammerbugten 2.2)Ertebølle Hoved en molersklint ved Limfjorden 3)Kort 4)Links 4.1)Gode links vedrørende Bulbjerg 4.2)Gode links vedrørende Ertebølle 5)Feltundersøgelser 5.1)Bulbjerg 5.2)Ertebølle Hoved 5.3)Efterbehandling på klassen 6)Samfundsmæssig relevans 7)Perspektivering i aktuelt globalt perspektiv 8)Tips til underviseren

2 2 1) Indledning Klinterne Bulbjerg og Ertebølle Hoved betragtet i sammenhæng åbner op for en forståelse for Nordvestjyllands geologiske opbygning fra perm til kvartær. En undersøgelse af geotopen afdækker geologiske temaer som lokal stratigrafi, kystprofiler, kystopbygning og kystnedbrydning, pladetektonik, vulkanisme, klimaændringer, glaciologi samt regional stratigrafisk forståelse. Begge klinter fremstår som markante geomorfologiske former og deres udseende i dag afslører voldsomme geologiske og geomorfologiske kræfters virke gennem mange hundrede millioner af år. Samtidig repræsenterer geotopen store geologiske samt rekreative herlighedsværdier. Aktuelt kan man med afsæt i besøget ved geotopen bevæge sig ind på følgende diskussioner: -Kystsikring contra kystnedbrydning. -Bølgeenergi en mulig fremtidig energikilde? -Klimaændringer førhen (permtidens inddampningsserier, de kvartære nedisninger, postglacial tid) set i forhold til klimaændringteorier med øget drivhuseffekt-fokus. -CO 2 -indhold i atmosfæren og havene førhen (kridt-og tertiærtidens CaCO 3 -aflejringer var betinget af bl. a. store mængder af tilgængelig CO 2 ). 2) Beskrivelse af geotopen NB: Beskrivelsen uddybes i de i afsnit 3 angivne interaktive kort 2.1) Bulbjerg en kalkklint ved Jammerbugten

3 3 Herover: Bulbjerg - klinten set fra øst. Bemærk den stenede strand, der ved nærmere eftersyn afslører et generelt højt energiniveau for bølgeenergien her (store sedimenter) forekomst af både en hård udgangsbjergart i form af flint, og en blød i form af bryozokalk

4 4

5 5 Herover: Bulbjerg - klinten set fra øst. Bryozokalk med bankestruktur, adskilt af flintlag (se pilen) ovenpå hærdningshorisonter. Bryozoerne - mosdyr - opbyggede kolonier i havet i danien-tiden for 60 mio. år siden (starten af tertiær). Man skal forestille sig store banker på havbunden af disse kolonier af dyr. Da bryozoerne er afhængige af sollys, kan havdybden ikke have været særlig stor op til ca. 20 meter. Kalken er opbygget af mosdyrenes skeletdele ( kalkpinde ). Ovenpå kalkbankerne har der åbenbart vokset kiselholdige svampe, som senere er blevet omdannet til flint, idet flintlagene nøje adskiller hver kalkbanke. Aflejringsmiljøet kan minde om et koralrev. Bemærk erosionens virkning i bunden af klinten. Herover: Bulbjerg - klinten set fra øst. Bryozokalk med bankestruktur (se pilen), tydeligt adskilt af flintlag ovenpå hærdningshorisonter. Bemærk erosionens virkning i bunden af klinten.

6 Herover: Bulbjerg - set vestfra. Danmarks eneste fuglefjeld. Riderne udnytter de smalle hylder, der opstår i bankerne ved opsprækning og erosion. 6

7 Herover: Bulbjerg - set vestfra. Danmarks eneste fuglefjeld. Riderne udnytter de smalle hylder, der opstår i bankerne ved erosion. 7

8 Herover: Bulbjerg - set vestfra. Bemærk de ret stejle hældninger på bankerne markeret af flintlagenes hældning (ét af lagene er markeret med en streg). Øverst ses rester af smeltevandsaflejringer (formentlig overlejret af flyvesand). 8

9 Herover: Bulbjerg - udsigt mod nord til den tidligere strandpille Skarreklit - nu Skarreklat (se pilen). Skarreklit var Danmarks eneste strandpille vest for Bornholm, men på grund af erosion undermineredes den langsomt, og den væltede i en storm i Det at der her har stået en strandpille vidner om, at klinten oprindeligt har gået meget længere ud i havet, - at initialoverfladen er blevet langsomt eroderet ned, men at der åbenbart har været nogle hårdere partier indlejret i strandpillen, hvorfor den længe har modstået nedbrydningen, selvom kalken mellem strandpille og nuværende kyst for længe siden var eroderet ned. 9

10 Herover: Bulbjerg - udsigt fra toppen mod vest ud over den af flyvesand dækkede litorinaflade (se pilen). I baggrunden fremspringet ved Lild Strand. Kysten er i færd med at blive udlignet, idet bugten mellem de to fremspring ganske langsomt fyldes op med sedimenter, der nedbrydes ved klinterne for derefter at blive transporteret langs med kysten og dernæst aflejret. Bemærk den store højdeforskel mellem toppen af Bulbjerg og litorinadfladen. Kalken har bevæget sig opad på grund af en underliggende saltdiapir, idet stensaltet aflejret i permtiden har relativ lav massefylde i forhold til de yngre lag ovenpå. Længere sydvestpå, ved Nors Sø, har denne tektonik dannet en sø med en meget stejl bred. Se herunder. 10

11 11 Tektonisk betinget søbred Herover: Nors Sø nordvest for Thisted. En tektonisk dannet sø, hvor en underliggende saltdiapir har skabt forkastninger i landskabsoverfladens kalkbjergart, hvorved søbreden fremstår knivskarp mange steder.

12 Herover: Stranden ved Bulbjerg. Forskellige energiniveauer på præcis samme lokalitet (se pilene) på aflejringstidspunktet afsløres ved at studere sedimentsstørrelsen i et friskt profil gennem strandplanet. 12

13 13 2.2) Ertebølle Hoved en molersklint ved Limfjorden Cementsten Aske Moler Herover: Ertebølle - foldede lag af moler, aske og cementsten (se pilene).

14 14 Fold Herover: Ertebølle - foldede lag af moler, aske og cementsten. I moleret er indlejret 179 forskellige askelag, vidnende om gigantiske vulkanudbrud i Atlanterhavet for 55 mio. år siden i den periode, der kaldes eocæn, i tidlig tertiær. Moleret (også kaldet diatomit, da kiselalger betegnes diatoméer) udgøres hovedageligt af skeletdele fra kiselalger, aflejret på bunden af en ca. 200 meter dyb havbugt. Leraflejringer indgår dog også i sedimentet, med ca. 1/3. Havet må altså have været fyldt med kiselalger. Dette skyldes formentlig, at en kold havstrøm langs kysten af Norge (beliggende næsten som den norske vestkyst i dag) har mødt forhindringer i den

15 15 daværende havbugt ved Danmark og er blevet presset op mod havoverfladen. Denne næringsrige havstrøm har dannet gode vækstbetingelser for kiselalger. De nederste askelag viser tydelige spor af rhyolitisk lava, altså opsmeltet granitisk masse, hvilket viser, at da vulkanismen startede, var der tale om vulkanisme under et kontinent. Nedefrakommende opstrømme i kappen må have dannet en rift gennem det daværende kontinent, hvorved kontinentet efterfølgende er begyndt at sprække endnu mere op, hvorved rhyoloitiske sprækkevulkaner opstod. Senere, da kontinentet var revet helt over, opstod basaltisk vulkanisme, hvilket de øvre askelag afslører ved en kemisk analyse. Cementstenkonkretrionerne er hærdningsområder i moleret, hvor kalk har blandet sig med moler. Herover: Ertebølle - lag af moler, aske og cementsten.

16 Herover: Ertebølle - foldede lag af moler, aske og cementsten. 16

17 17 Herover: Ertebøllle - en stejlkyst ved Limfjorden. Erosion i randmoræne. Erosionsretning (fra venstre mod højre i billedet) ca. vinkelret på randmorænens oppresningsretning. 3) Kort Her finder du interaktive kort med uddybende beskrivelse. Link til Bulbjerg på Google Maps Link til Ertebølle på Google Maps Link til Miljoeportalen.dk Zoom selv ind på lokaliteterne og vælg de forskellige GIS-muligheder til venstre i menuen 4) Links 4.1) Gode links vedrørende Bulbjerg

18 18 Miljøministeriet Naturstyrelsen: Bulbjerg og klitplantagerne Miljøministeriet Naturstyrelsen: Bryozokalk Visit Nordjylland: Bulbjerg Jysk Stenklub: Bulbjerg Geolex: Bryozokalk Denstoredanske.dk: Saltdiapir Denstoredanske.dk: Geologisk tidsskala 4.2) Gode links vedrørende Ertebølle Miljøministeriet Naturstyrelsen: Ertebølle Hoved Denstoredanske.dk: Ertebølle Hoved Stenaldercentret Denstoredanske.dk: Moler Geolex: Cementsten Denstoredanske.dk: Atlanterhavet (geologisk udvikling) GEUS: Den dynamiske Jord Vulkaneksperten.dk: Basalt Vulkaneksperten.dk: Rhyolit Denstoredanske.dk: Geologisk tidsskala 5) Feltundersøgelser Udarbejdet af Linda Østervig Jensen og John Warcelmann, Nørresundby Gymnasium og HF- Kursus. Niveau: Naturgeografi-B. Forløbstitel: Geologi og samfund. 5.1) Bulbjerg Feltarbejde: Forsøg ved Bulbjerg Klint omhandlende kystnedbrydning og materialetransport. Forsøgets formål er at teste de to nedenfor opstillede hypoteser eksperimentelt.

19 19 1.hypotese: Langs kysten fra Bulbjerg Klint og videre mod øst finder der en materialetransport sted. Hypotesen undersøges eksperimentelt ved at indsamle de sedimenter, der som en konsekvens af forvitring og bølgernes eroderende virkning brækker af Bulbjerg klint og falder ned på stranden. Idéen er således at undersøge, om de sedimenter, som vi med sikkerhed ved stammer fra klinten, er at finde langs stranden mod øst. 2.hypotese: Det slider på sedimenterne, når disse transporteres langs kysten. Hypotesen undersøges eksperimentelt ved at betragte, hvad der sker med kornstørrelsen af de nedfaldne sedimenter fra klinten, når disse transporteres af bølgerne langs kysten. Med andre ord vil vi undersøge, om der er en sammenhæng mellem den gennemsnitlige kornstørrelse af de nedfaldne sedimenter og afstanden fra klintens vestside. Forsøgsbeskrivelse: Forsøget går som ovenfor beskrevet ud på at måle sedimenternes gennemsnitlige størrelse på stranden fra Bulbjerg klints begyndelse mod vest og nogle hundrede meter videre mod øst. På stranden placeres således 10 landmålerstokke, som hver udgør centrum af et kvadrat på 5 gange 5 meter. På nedenstående skitse over Bulbjerg ses det område, hvor landmålerstokkene cirka skal placeres - og nedenfor igen er en detaljeret skitse over, hvorledes de enkelte landmålerstokke skal opstilles.

20 Hver gruppe har sin landmålerstok. Hver landmålerstok har et tal efter ovenstående nummerering. 20

21 21 Når vi har fået placeret de 10 landmålerstokke, så skal I gruppevis: 1. Tegne kvadratet på 5 gange 5 meter i sandet omkring jeres stok med en gren eller lignende. Brug til dette et målebånd. 2. Indsamle de 10 største sedimenter, som stammer fra klinten, indenfor jeres kvadrat det vil sige, at det kun skal være sedimenter bestående af bryozokalk og flint, som skal indsamles. 3. Måle hvert af de indsamlede sedimenter på deres længste led brug målebånd. Resultaterne noteres i nedenstående skema. Det angives også, hvilken nummer landmålerstok de er indsamlet fra. Måleresultater: Landmålerstokkens nummer: Længden af de 10 største sedimenter i jeres kvadrat: Gennemsnitlig længde af de 10 største sedimenter: (Beregn dette på klassen) Alle måleresultaterne, dvs. de gennemsnitlige længder, samles, når vi kommer hjem. Disse skrives i dette skema, hvor numrene refererer til landmålerstokkenes nummer: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 10: Ydermere skal I ved Bulbjerg Klint: 1. Tag et par fotos af klinten, både i sin helhed og i nærbillede. 2. Tag bjergartsprøver med hjem af både bryozokalk og flint. Disse lægges i plastikposer, hvorpå der med tusch noteres, hvilken bjergart der er tale om. Efterbehandling af observationerne ved Bulbjerg Klint (laves på klassen og som hjemmearbejde): 1. Marker bryozokalk og flintlag på et foto fra ekskursionen. 2. Giv en forklaring på bryozokalkens og flintlagenes dannelse. 3. Hvordan kan man se, at der er tale om en tidligere havbund?

22 22 4. Beskriv bryozokalkens og flintens kemiske sammensætning. 5. Bestemt disse to bjergarters hårdhed ifølge Mohs hårdhedsskala. Hvordan kan bjergarternes hårdhed aflæses i naturen ved Bulbjerg? 6. Plot dannelsestidspunktet for bryozokalk og flint ind på den udleverede geologiske tidssøjle. 7. Giv en forklaring på, hvordan den bakke, der har givet anledning til klintdannelsen, er opstået. Marker denne geologiske begivenhed ind på den geologiske tidssøjle. 8. Hvilken kysttype er der tale om? 9. Forklar denne kysttypes dannelse ud fra det på stranden foretagne forsøg. 10. Foretag en analyse af de samlede måleresultater fra forsøget ved Bulbjerg Klint, hvor de to hypoteser inddrages og kommenteres. Redegør herunder for fejlkilder i forsøget. 11. Marker den nutidige landskabsforandring ind på den geologiske tidssøjle. 12. Gør kort rede for kalkens samfundsmæssige anvendelse. 5.2) Ertebølle Hoved Feltarbejde: 1. Tag et foto, der illustrerer klintens lagdeling. I vælger selv, hvor på klinten. 2. På det sted, som John viser jer, skal I gruppevis ved brug af et klinometer foretage målinger til beregning af klinthøjden. I skal måle vinkel C og indføre jeres måling på skitsen herunder. Ydermere skal i måle afstanden fra A til C og indføre jeres måling på skitsen herunder. På klassen beregner vi højden af klinten altså afstanden fra A til B. B: Toppen af klinten A: Klintfoden C: Kystlinien Sådan beregner I klintens højde dvs. afstanden fra A til B: Først beregnes ved brug af cosinus afstanden fra B til C, som matematisk skrives BC. BC = AC / cos(vinkel C) Herefter beregnes ved brug af sinus klintens højde AB : AB = sin(vinkel C) BC 3. Tegn på samme sted, som I har foretaget målinger til beregning af klintens højde, en grovskitse af et profil, som indeholder de foldede askelag. Bredden af profilet skal være cirka 15 meter. Mål jeres eget profils præcise bredde vha. målebånd. På jeres profilskitse markeres de vigtigste lag (moler, vulkansk aske og moræneler). Lav en signaturforklaring

23 23 og brug denne på jeres profiltegning. Tag ydermere et foto af det sted, hvor I har tegnet profilet. 4. Vi går nu til et nyt sted ved klinten. Her skal I gruppevis indsamle sedimentprøver. Tag en prøve af moler og vulkansk aske i hver sin pose og noter på posen, hvilken bjergart der er tale om. Tag også et foto af det sted på klinten, hvorfra sedimentprøverne stammer. Efterbehandling af observationerne ved Ertebølle Hoved (laves på klassen og som hjemmearbejde): 1. Marker de tre forskellige lag (moler, vulkansk aske og moræneler) på jeres foto af klintens lagdeling. Forklar disses dannelse og plot dannelsestidspunktet for de tre bjergarter ind på den udleverede geologiske tidssøjle. 2. Beregn vha. cosinus og sinus klintens højde ud fra jeres målinger. Se figuren med jeres målinger. 3. Tegn jeres grovskitse af profilet i målestokken 1:100. Forklar, hvordan I gør. Skriv endvidere lagenes betegnelser på profilet. Vedlæg jeres foto af profilet. 4. Giv en forklaring på, hvorfor lagene er opfoldede her. Jeres forklaring skal sættes i sammenhæng med kvartærgeologiske forhold, idet dannelse af randmorænebakker inddrages: Indtegn den i denne sammenhæng relevante bakkes udstrækning i slutningen af istiden på kortet over Ertebølle Hoved. Angiv ydermere isfremstødsretningen med en pil på samme kort. Vedlæg kortet med indtegningerne som bilag. 5. Placer Ertebølle Hoved ind i en pladetektonisk sammenhæng. 6. Hvilken kysttype er der tale om ved Ertebølle? 7. Forklar denne kysttypes dannelse. 8. Marker den nutidige landskabsforandring ind på den geologiske tidssøjle. 9. Gør kort rede for molerets samfundsmæssige anvendelse. 10. Marker på jeres foto, hvor jeres sedimentprøver af moler og vulkansk aske er taget. Lav en mikroskopi af sedimentprøverne beskriv og forklar, hvad I ser. 5.3) Efterbehandling på klassen Se afsnittene Efterbehandling i afsnit 3 herover. Tre timers elevtid samt en lektion med vejledning på klassen. 6) Samfundsmæssig relevans Vinklen råstoffer : Kalk anvendes i byggematerialer og til jordforbedringer. Moler anvendes til isoleringsmaterialer, i filtre og til byggematerialer. Kig på værdikæden og på fremstillingsprocesserne, fra råvare til færdigvare. I forlængelse heraf kan landskabsplanlægning med fokus på bevaringsværdige geotoper inddrages, set på lige fod med f.eks. bevaringsværdige arkæologiske og historiske levn.

24 24 Vinklen klimaændringer : Studer aflejringsmiljøet og drag konklusioner om palæoklima, med afsæt i permtidens saltaflejringer (ørkenklima) og danientidens kalkaflejringer (store mængder af CO 2 i atmosfære og ocean). Relatér dette til moderne klimaændringsdiskussioner (og til pladetektonik, mht. permtiden). Vinklen dynamiske processer i jordskorpen : Undersøg, hvordan Danmark i løbet af tertiær har forvandlet sig fra et bassin (Det Danske Bassin) med marine aflejringer som dominerende bjergarter til et landmiljø, på grund af Alpernes dannelse (opøftning af det tidligere bassin). Kan relateres til aktuelle pladetektoniske eksempler med samfundsmæssig konsekvens. Vinklen kystnedbrydning og kystsikring : Undersøg bølgeenergien og dermed erosionen på forskellige kysstrækninger. Diskuter kystsikring contra naturliog udvikling af kysten. Cases i form af f. eks. truede sommerhusområder. 7) Perspektivering i aktuelt globalt perspektiv Mht. saltdiapir i undergrunden ved Bulbjerg: Sabkhamiljøer i Melllemøsten (aktuelle naturlige saltinddampningsmiljøer). Kunstig inddampning af havsalt saltsyderier. Mht. udligningskyst vest for Bulbjerg: Udligningskyster langs Østersøens sydkyst og USA s østkyst Mht. kalk: Kalkaflejringsmiljøer i Middelhavet og Mellemøsten i dag. Mht. moleret og den vulkanske aske: Kiselgurproduktion i Danmark (industrihistorie). Pladeopsplitningszoner riftvalleys under dannelse (f. eks. Island ved Thingvellir, og Østafrika). Kiselgurforekomster i overfladelag fra eocæn findes i Holsten 8) Tips til underviseren Lad geotopundersøgelsen ligge i forlængelse af et forløb om områdets geologi / geomorfologi, drag på heldagsekskursion, lad eleverne lave feltarbejde og giv dem derefter en lektion med vejledning mhp. at forberede rapportskrivning og mhp. at få styr på den matematiske del af beregningerne. Giv

25 25 dem 14 dage til udarbejdelse af rapporten, således at de reelt selv klan disponere over den tildelte elevtid på tre timer. John Warcelmann 18. februar 2012