Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner DGF

Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner OLE VALDEMAR VEJBÆK DGF Ole Valdemar Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner. Geologisk Tidsskrift, hæfte 4, pp. 1-31. København, 1997-12-16. Det norsk-danske Bassin er det arealmæssigt største bassin i Danmark. Den primære faktor ved dannelsen af Det norsk-danske Bassin var en riftdannelse, som fandt sted i Karbon-Perm tid, formentlig med hovedfase i Autunien. Denne riftdannelse ledsagedes af udbredt vulkansk aktivitet. Top præ-zechstein reflektoren adskiller post-rift sedimenter fra syn- og prærift sedimenter for denne riftfase og er den dybeste sammenhængende regionale flade, der kan kortlægges i hele det danske område. Under top præ-zechstein fladen findes ekstensionsforkastninger, der opstod som følge af den lithosfærestrækning, som førte til dannelsen af Det norsk-danske Bassin. Kun et fåtal af disse ekstensionsforkastninger fortsatte med at være aktive i mesozoisk tid. I forbindelse med den tidlige permiske tektoniske aktivitet dannedes Ringkøbing-Fyn Højderyggen, formentlig som en zone udsat for mindre strækning end de centrale dele af bassinet. I forhold til disse begivenheder er den tektoniske aktivitet i Trias og Jura af mindre omfang. Ole Valdemar Vejbæk, Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS), Thoravej 8, 2400 København NV. Indledning Strukturelementeme i den danske del af de nordeuropæiske sedimentære bassiner belyses her, primært udfra strukturkort over top præ-zechstein fladen. Denne flade er den dybeste regionale flade i den danske sedimentære lagsøjle, som kan kortlægges sammenhængende på basis af seismiske data. Strukturerne ved top præ-zechstein fladen er et resultat af den samlede tektoniske udvikling siden Sen Perm. Hensigten med denne artikel er imidlertid at beskrive den palæozoiske til triassiske udvikling. Top præ-zechstein fladen svarer til toppen af de yngste præ-zechstein palæozoiske aflejringer, hvor disse er tilstede, eller til toppen af grundfjeldet hvor de ikke er tilstede, som illustreret på principskitsen (Fig. 1). Top præ-zechstein fladen svarer også til basis af Zechstein evaporitteme, hvor disse er tilstede, eller basis af mesozoiske til palæogene aflejringer hvor Zechstein aflejringerne ikke er tilstede. Top præ-zechstein fladen er således en inkonformitet i store dele af området. Fladen er kortlagt til hvor de mesozoiske lag kiler ud, eller hvor data mangler. Udkiling sker primært ved erosiv trunkering mod kvartære lag, og hele den nordlige afgrænsning; fra Stavanger Platformen i vest til Hanö Bugten i øst er defineret ved udkiling. Langs denne grænse er der sket dyb erosion som følge af Neogen hævning og i disse områder mangler palæogene aflejringer (Jensen & Schmidt 1991, Jensen & Michelsen 1992, Japsen 1992). Mod vest og syd er kortlægningen begrænset af manglende data. Det danske område ligger på grænsen af det prækambriske baltiske skjold, som er blottet i Sverige og ^ - Top Pra-Zechstein i^ }~ 3 Neogen f! Jufa-N.Kridi [TI3] Zachaein t^=i Nedre PslæozoJkum E!3Qnindgekl Fig 1. Principskitse visende kriterierne for definitionen af den kortlagte flade benævnt top præ-zechstein. Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner

^ ^ ^ Fig. 2. Top præ-perm fladen i Nordeuropa (dybder i kilometer). Denne flade er kun skitseret i Danmark, hvor den i modsætning til top præ-zechstein er vanskelig at kortlægge. Afgrænsningen er defineret ved trunkering mod kvartæret. Bemærk depocentre i Det norsk-danske Bassin, Det nordtyske Bassin og Det polske Trug (mod. efter Lokhorst 1997).

c B to Ü 0) N ûl O ti: o o i- c o N to O) 'c w CO o LI- 7 H > ^ 1- CD CO CD ^ CT C ^ Ln_^ LO LO_^ (ip ^ '^ ^' LO_ LO" LÔ_ J, C5 m '^t '*' LO LO' A UUË ^^ T^ lo CM in CO in -^ Q- LO ^' uf) CM" LO CO LO V o" -^ 1-" CM CM" CO CO" III iill H > I Q c es Q Ö T3 J3 O u N E2 Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner

CD O N to o> C c CO N CL c ^ ^ <D "O CO CÖ o LJ_ CO c ^ O 1 - en CÛ 4-1- U c E E ^ OJ CO V 1- CM H E E E E E c TT in CO r-- CO CD ^ CO -^ in CD h^ 00 A.11111 T3 B 3 IH U O 3 >. Q i I N 60 Geologisk Tidsskrift 1997/4

u T3 U 3 00 O 1^ O o d 'S (L> N O, o. q TS a o o, ^ oooosw ooooseg 0000SS9 000021.9 0000209 Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner

/.-- 'v. 6» "^^ r -: M'.i -... 14«3:: Seismisk datatæthed Stmkturer ved TPZ fladen Q 600-1000 t j 250-500 EL,J 100-250 ii,1 1 ^!*. T I -'-I - <100 ~^ Forkastningszone ved TPZ fladen \ ' ' Grænse /.-fr»:^ I,,^~/- / /n M.r-^^ ^1^ 3 Ù: a.^ Fig. 6. Generaliseret seismisk linie-tæthed. Kassen viser placeringen i udsnittet i Fig. 7, 14a, 14b, 23a og 23b. på Bomholm, og det palæozoiske kaledonske grand- Qeld, som ligger dybt begravet i den sydlige og vestlige udkant af det danske område, men som er blottet i det sydvestlige Norge (EUGENO-S Working Group 1988). I den østlige del af den danske del af Det baltiske Skjold findes det gotiske grundfjeld, der er ældst med radiometriske aldre på 1800-1500 Ma og det svecofenniske grundfjeld med aldre på 1780-1600 Ma. Vest for den nord-syd orienterede Protogin Zone i Skåne findes det yngre sveconorwegiske grundfjeld med radiometriske aldre på 1100-950 Ma (EUGENO- S Working Group 1988). Det sveconorwegiske grundfjeld og Kaledonideme udgør hovedparten af grundfjeldet i dansk område, og er her overlejret af en tyk lagserie af phanerozoiske sedimenter. Det prækambriske grundfjeld er blottet eller dækket af tynde sedimenter i Sverige nord for det sydvestlige Skåne og på Bomholm. Sedimenttykkelsen stiger gradvist mod syd og vest imod de centrale dele af Det norsk-danske Bassin, hvis aksiale del er orienteret ØSØ-VNV fra Nordvestsjælland i retning mod Nordvestjylland. Derefter tynder sedimentbassinet igen ud henover den østvest orienterede Ringkøbing-Fyn Højderyg (Sorgenfrei & Buch 1964, EUGENO-S Working Group 1988; Ziegler 1990 p. 60), for derefter atter at stige i tykkelse imod det ligeledes øst-vest orienterede nordtyske Bassin. Ved basis Perm fladen har Det norsk-danske Bassin nogenlunde samme form, dybde og areal som Det nordtyske Bassin og Det polske Trug (Fig. 2), og alle tre er del af et sammenhængende bassinkompleks, der strækker sig fra England i vest til Rusland i øst, og fra det syduge norske område i nord til Belgien, det sydlige Tyskland og Tjekkiet i syd. luustrationeme af top præ-zechstein fladen i denne artikel er hovedsageligt gengivet udfra Vejbæk & Britze (1994), men i nedskaleret udgave (f.eks. Fig. 3,4 og 5). Det skal nævnes, at væsentlige dele af kortene er leveret af Lars Jensen (Statoil, Stavanger), og af Mikael Erlström og Ulf Sivhed (Sveriges geologiske Undersøgelse (SGU), Lund; se også Vejbæk & Britze 1994). Den kortlagte afgrænsning er i for eksempel Skagerrak og Kattegat stedvist baseret på publiceret information (Ro et al. 1990b, Lykke-Andersen 1992, H. Lykke-Andersen, pers. medd.). Derudover er forkastningernes forløb i de polske havområder sydøst for Bomholm baseret på kort af Dadlez (1990) og kort stillet til rådighed af L Nering-Lehfelt (pers. medd.). Forkastningsforløb nord for Rügen er baseret på Thomas et al. (1993) og Piske & Neumann (1993). Forkastningsforløb i Slesvig-Holsten og den tyske del af Nordsøen er baseret på Best et al. (1983), Best (1989) og F. Kockel (pers. medd.). Geologisk Tidsskrift 1997/4

Fig. 7. Seismisk datadækning i området omkring Horn Graven (Fig. 6). Database Kortlægningen af top præ-zechstein er baseret på samtlige refleksionsseismiske data og boredata i Danmark, der var offentligt tilgængelige i 1993 (f.eks. Nielsen & Japsen 1991). Disse data er primært indsamlet med henblik på olie-gas efterforskning. I norsk område omfatter databasen seismiske data og boredata ejet af Statoil og i svensk område omfatter databasen alle data til rådighed for SGU. Kortene er fremstillet på basis af håndtegnede kort i skala 1:250.000 og et konturinterval på 100 msek. og derefter viderebearbejdet digitalt i et regulært net som danner basis for de viste konturer. Dette net har en maskevidde på 500 m, hvilket giver ca. 1,8 millioner netpunkter i det kortlagte område. Disse 500 m sætter, sammen med den seismiske linietæthed, grænsen for de detaljer, der kan vises i kortene. Kortene er, på nær regionalkortet (Fig. 2) som er i Gauss-Krüger projektion, fremstillet i UTM projektion, zone 32 (udfoldningsmeridian ved 9 ) ved brug af Hayford 1909 sfæroiden. Den seismiske datakvalitet svinger fra ældre enkeltfolds analogdata til digitale 3D seismiske optagelser. Den seismiske datadækning fremgår af Fig. 6. Signaturen for datadensitet i denne figur kan sammenlignes med det direkte plot af seismiske linier fra et repræsentativt område (Fig. 7). I områder med ringe datadækning er andre geofysiske data anvendt, såsom refraktionsseismiske optagelser, tyngdedata og magnetiske data. I områder med høj dækningsgrad er kun de bedste data anvendt, herunder specielt 3D seismiske data. Dybdekonvertering Til dybdekonvertering af tidsstrukturkortene er en lagdelt hastighedsmodel anvendt. Metoden er lettere modificeret efter Japsen (1993, 1994). Hvert lag i modellen tilskrives en overfladehastighed (VO) og en dybdeafhængig hastighedsgradient (K) i henhold til ligningen: V{z)=VO+Kz, hvor V(z) er intervalhastigheden for et lag ved dybden z. Af hensyn til laterale afvigelser fra middelhastighedsfunktionen, indføres også en parameter dv, svarende til variationen i overfladehastigheden VO. En redegørelse for metoden og udledningen af beslægtede funktioner kan findes i Japsen (1993,1994). Generelt er der anvendt en fem-lags model, hvor laterale variationer i VO (d.v.s. VO + dv) er kortlagt for hvert lag på basis af boredata. Dybdekonverterin- Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner

55» I tî3 60 O > a > CS J3 I -å 60 a e s Ü 60 Geologisk Tidsskrift 1997/4

NNV RTD-81-08 ssø Skagerrak-Kattegat Platformen Central Graven Det norsk-danske Basin I I Kænozoikum I I Øvre Kridt i I Nedre Kridt I I Øvre Jura i I Nedre og Mellem Jura I I Trias 1 I Zechstein I I Rotliegendes Fig. 9. Profil baseret på seismisk linie RTD-81-22 langs den norsk-danske sektorgrænse samt RTD-81-08 fra den østlige Nordsø (Fig. 17). Udeladelsen af signaturer for Nedre Palæozoikum skyldes usikkerhed om placeringen af den nedre grænse. Bemærk de relativt ensartede lagpakker i Øvre Rotliegendes og Trias. Bemærk de dybere refleksioner fra nedre palæozoiske lag, samt den inkonformt overliggende Rotliegendes lagpakke. Dybder er angivet i tovejs refleksionstid. NØ a- B Ö er m Det norsk-danske Basin P S Cl Cl Cl 3 RTD-81-22 NØ CO er SV TORDENSKJOLD-1 P-l

"O <u > 01 i-i c E (U (U <u 0) 3 4-) ^ 3 c 'oj w (/I -C cu N «i_ Q. Q. O F c ^ TJ C l/l 0.2P "D g c o o T3 S. 60 O a Q e I I bo E 10 Geologisk Tidsskrift 1997/4

Struktur Forkortelse Kilde ASB AF Bbl BF BT BuBl ChH CSF CST DaBl EB EG ENBl EØHo FaB FG FT GFZ GG GHF GIG GlBl GNB GrBl GrG GuT Hbl HBB HeT HFZ HiG HF HG HoG HÅH IH KFZ KoF KoG KRAF KrFZ Kho LF LFBC MaH MH MNH MøH ORB RB RFZ RiH RoR RT RødG RønG SØB ScH SDP SkG SkP ST StBl StP SvF SvH SæF TEG UsBl VFZ VG VT WBR WSBl YRH AHB ØF ÂG Amager-Sose Blokken Agricola Forkastningen Bornholm Blokken Børglum Forkastningen Brande Truget Bulbjerg Blokken Christians 0 Højden Coffee Soil Forkastningen Colonus Skifer Truget Darlowo Blokken Egersund Bassinet Else Graven Øst Nordsø Blokken Eigerøy Horsten Farsund Bassinet Feda Graven Fjerritslev Truget Gyda Forkastningszonen Gertrud Graven Grenå-Helsingborg Forkastningen Glückstadt Graven Glamsbjerg Blokken Grensen Nose Bassinet Grindsted Blokken Gryfice Graven Gudhjem Truget Holmsland Blokken Hanö Bugt Bassinet Helgoland Truget Hummer Forkastningszonen Himmerland Graven Holmsland Forkastningen Horn Graven HöUvik Graven Hallands Ås Højden Inge Højden Krabbe Forkastningszonen Koszalin Forkastningen Kolobrzeg Graven Kullen Ringsjön Andrarum Forkastningen Krebs Forkastningszonen Kullen Horsten Læsø Forkastningen ListaForkastningsblok-komplekset Mandal Højden Mads Højden Mid Nordsø Højden Møn Højden Outer Rough Bassinet Rott Bassinet Romele Forkastningszonen Ringe Højden Romele Ryggen Risebæk Truget Røding Graven Rønne Graven Søgne Bassinet Schillergrund Højden Salt Dome Provinsen Skagerrak Graven Skurup Platformen Svaneke Truget Stigsnæs Blokken Stavanger Platformen Svedala Forkastningen Sørvestlandet Højden Sæby Forkastningen Tail End Graven Ustka Blokken Varde Forkastningszonen Vames Graven Vomb Truget Weisse Bank Rampen West Schleswig Blokken Ystad-Rønne Højden Ängelhoim Bassinet Øresund Forkastningen Asta Graven Gravesen et al.l982 Thomas et al. 1993 Andersen et al. 1975 Liboriussen et al. 1987 Rasmussen 1978, EUGENO-S Working Group 1988 Vejbæk & Britze 1994 Andersen et al. 1975 Gowers & Sæbøe 1985 Bergström et al. 1982 adlez 1974, 1976, 1977, 1990 Brekke et al. 1989 Cartwright 1990 Rasmussen 1978 Brekke et al. 1989 Hamar et al. 1983, Jensen & Schmidt 1991 Gowers & Sæbøe 1985, Brekke et al. 1989 Thomsen et al. 1987, Vejbæk 1990 Brekke et al 1989 MøUei 1986, Vejbeek 1986, Brekke et al. 1989 Mogensen & Jensen 1994 Best et al. 1983 Rasmussen 1978 Gowers & Sæbøe 1985 Rasmussen 1978 Dadiez 1974, 1976,1977, 1990, Thomsenetal. 1987 Vejbæk 1985 Rasmussen 1978 Kumpas 1980 Best 1989 Brekke et al. 1989 Vejbæk 1990 Rasmussen 1978 Rasmussen 1978, Best et al. 1983, Vejbæk 1990 Bjelm et al. 1979 mod. fra Bergström et al. 1982 Møller 1986, Vejbæk 1986 Brekke et al. 1989 Dadiez 1990, Thomsen et al. 1987 Dadiez 1974, 1976, 1977,1990 Norling & Bergström 1987 Brekke et al. 1989 Bjelm et al. 1979 J. M. Hansen pers. medd. Brekke et al. 1989 Rasmussen 1978, Hamar et al. 1983 Gowers & Sæbøe 1985, Brekke et al. 1989 Møller 1986, Vejbæk 1986 Rasmussen 1978 mod. fra Rasmussen 1978 Gowers & Sæbøe 1985 Brekke et al. 1989 Bergström et al. 1982 Vejbæk & Britze 1994 Norling & Bergström 1987 Thomsen et al. 1987 Madirazza et al. 1989 Andersen et al. 1975 Gowers & Sæbøe 1985, Brekke et al. 1989 Best et al. 1983 Møller 1986 Ro et al. 1990b Bjelm et al. 1979, Bergström et al. 1982 Thomsen et al. 1987 mod. fra Rasmussen 1978 Sørensen & Martinsen 1987, Brekke et al. 1989 mod. fra Bjelm et al. 1979, Bergström et al. 1982 Gowers & Sæbøe 1985, Brekke et al. 1989 Vejbæk & Britze 1994 Andersen et al. 1982 Dadiez 1990, Thomsen et al. 1987 Vejbæk & Britze 1994 Brekke et al. 1989 Bjelm et al. 1979, Bergström et al. 1982 F. Kockel, pers. medd. Best et al. 1983 Vejbæk & Britze 1994 Bergström et al. 1982 Bjelm et al. 1979 Brekke et al. 1989 Tabel 1. Forkortelser for strukturelementemes navne. Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner 11

Det norsk-danske Basin Sorgenfrei - Tornquist Zonen/Fjerritslev Truget Skagerrak - Kattegat Platformen Fig. 11. Profiler baseret på de seismiske linier: DNJ-30, K84-002, DNJ-16 og DNJ400 fra Kattegat og det østlige Jylland (Fig. 17). Dybder er i to-vejs refleksionstid. Profilerne svarer til profiler af Mogensen (1996). Udeladelsen af signatur for Nedre Palæozoikum skyldes usikkerhed om placering af den nedre grænse. DNJ-30 K84-002 Det norsl<-dansl<e Basin Sorgenfrei - Tornquist Zonen/ Fjerritslev Truget I I Kænozoil<um I I Øvre Kridt! I Nedre Kridt I Øvre Jura I I Nedre og Mellem Jura I I Trias I I Zechstein I I Rotliegendes DNJ-16 DNJ-400 o o o_ o" ^. H

SV RTD-8I-KI0 K75-0I4 NØ I O km Det norsk-danske Basin Skagerrak-Kattegat Platformen SV DCS-68 NØ I Kænozoikum I I Øvre Kridt r~l Nedre Kridt r I øvre jura E^ai Nedre og Mellem Jura HD Trias r I Zechstein I I Øvre Palæozoikum I Palæozoikum Fig. 12. Profiler fra Kattegat baseret på de seismiske linier: RTD-81-K10, K75-014 og DCS- Dybder er i to-vejs refleksionstid. Profilerne svarer til profiler i Mogensen (1996). NV B88-JS007 SV fra Kattegat (Fig. 17). B88-JS0I4 Stina-1 TY Darlowo Blokken K Kolobrzeg Graven RisebækTruget B88-JS0I0 y'-"'^\ Øvre Kridt og Danien ^ ü Jura og Nedre Kridt i:^^' I Trias I I Øvre Palæozoikum ^ B Nedre Palæozoikum Hanø Bugt Bassinet Fig. 13. Profiler fra Bornholmsomradet baseret på de seimiske linier: B88-JSÜ07, B88-JS010 og B88-JS014 (Fig. 17). Dybder er i to-vejs refleksionstid, hvilket medfører, at Palæozoikum fremstår som relativt tyndere end reel.

gen er i praksis udført ved anvendelse af denne femlags model optimeret langs udvalgte seismiske profiler. Dernæst er de derved fundne gennemsnitshastigheder for hele lagpakken sammen med boredata interpoleret i hele området. Nøjagtigheden af dybdekonverteringen varierer noget fra område til område, idet der i Central Graven og i de centrale dele af Det norsk-danske Bassin er anvendt tidligere udarbejdede detaljerede kort i stedet for spredte seismiske linier til at finde tykkelser for de overliggende lagpakker (Britze & Japsen 1991, Britze et al. 1995). Dette har bevirket en betydelig forbedring af hastighedsmodellen i disse områder. Forbedringen vedrører dog fortrinsvis mindre lokale strukturer, mens den generelle hastighedsmodel vurderes at have samme kvautet såvel indenfor som udenfor områder hvor kortmateriale er anvendt. I modsætning til de øvrige områder har Bomholmsområdet kun ganske beskedne mængder boredata, som sammen med markante laterale skift i lagpakkemes sammensætning og tykkelse gør ovennævnte metode uanvendelig. I dette område anvendtes udvalgte seismiske hastigheder (dækkende intervallet fra overfladen til top præ-zechstein fladen) fra et seismisk datasæt af høj kvalitet. Udvalgte hastigheder blev dernæst kortlagt, idet der blev taget hensyn til store forkastninger således at forventelige laterale diskontinuiteter i hastighedsfeltet blev inkluderet. Det resulterende hastighedskorts værdier blev dernæst korrigeret for at sikre god overensstemmelse med boredata. Denne angrebsmåde er hensigtsmæssig til korrektion af den konsistente positive afvigelse i seismisk hastighed i forhold til sande intervalhastigheder (Al-Chalabi 1981). Det endelige gennemsnitshastighedskort, som blev anvendt ved dybdekonverteringen, er kontureret med et konturinterval på 250 m/sek. (Fig. 8). Udover den ovenfor beskrevne fremgangsmåde, er der yderligere foretaget mindre lokale korrektioner for at sikre repræsentationen af mindre hastighedsanomalier, for eksempel under saltstrukturer. Disse områder har typisk højere hastighed end de omgivende sedimenter. Et interessant resultat af dybdekonverteringen er, at Fjerritslev Truget og Himmerland Graven viser sig at være dybest i det danske område med dybder over 9 km efter dybdekonvertering. Det vil sige at Central Graven, som fremstår som det dybeste område på tidsstrukturkortet, ikke er dybest i virkeligheden. Dette skyldes store forskelle i sanmiensætningen af den over- Uggende lagpakke, der bevirker regionale hastighedsvariationer (Fig. 9). I Nordjylland dominerer Skrivekridt og litificerede triassiske sand- og lersten med høje hastigheder, mens Central Graven domineres af jurassiske lersten med væsentligt lavere hastigheder på grund af et betydeligt forhøjet porevandstryk og en tyk ukonsolideret kænozoisk lagpakke delvis med forhøjet porevandstryk (f.eks. Caillet et al. 1997). Strukturelle elementer I det følgende anføres danske/fordanskede navne på strukturelementeme, der optræder på strukturelementkortet (Fig. 10, Tabel 1). Der er ved fordanskningen tilstræbt at ramme så tæt på de engelske versioner som muugt. Således er der i de fleste tilfælde tale om oversættelse af f.eks. Fault til Forkastning, High til Højde eller Højderyg, Block til Blok, Trough til Trug, o.s.v. Top præ-zechstein fladen repræsenterer basis af Det norsk-danske Bassin (Rasmussen 1978, EUGENO-S Working Group 1988) af sen permisk - mesozoisk alder. De dominerende strukturelle elementer indenfor det kortlagte område er vist på Fig. 10. Fra nordøst til sydvest ses Skagerrak-Kattegat Platformen (EUGENO-S Working Group 1988), Sorgenfrei-Tomquist Zonen (EUGENO-S Working Group 1988), Det norsk-danske Bassin (Sorgenfrei 1969, Rasmussen 1978), Ringkøbing-Fyn Højderyggen (Sorgenfrei & Buch 1964, Sorgenfrei 1969), og Det nordtyske Bassin (Sorgenfrei 1969, Rasmussen 1978). Det norskdanske Bassin begrænses med nord og øst ved en udkiling af mesozoiske sedimenter ved henholdsvis Norges kyst og det østlige Sjælland, mod syd af Ringkøbing-Fyn Højderyggen og mod vest af Central Graven. Den danske del af Det norsk-danske Bassin er også blevet kaldt Det danske Bassin (f.eks. Britze & Japsen 1991). Central Graven markerer afgrænsningen af Ringkøbing-Fyn Højderyggen mod vest (Rasmussen 1978). Navne på forkastningszoner og mindre strukturelementer, der fremgår af den kortlagte flade, er i Tabel 1 anført i alfabetisk orden og med litteraturhenvisning. Disse zoner og elementer har været tektonisk aktive i dele af perioden fra Perm til i dag. Grundfjeldsafkoblede strukturer dannet i denne periode er typisk dannet ved flydning af Zechstein salt og er derfor ikke repræsenteret på strukturkort over top præ-zechstein fladen. Bjergarter under top præ-zechstein fladen Bjergarterne under top præ-zechstein fladen kan inddeles i to grupper (Fig. 5). Figuren viser med rødt områder hvor seismiske data eller boredata viser, at grundqeld er tilstede umiddelbart under top præ-zechstein fladen, og med gult vises områder, hvor der findes palæozoiske bjergarter. Nedre palæozoiske bjergarter under diskontinuiteten i områder, der støder umiddelbart op til top præ-zechstein fladen, er også vist. Således forekommer der nedre palæozoiske lag umiddelbart under de neogene lag i områder nær Norges kyst og i Skåne. I Skåne er kortlægningen understøttet af publiceret materiale (Bergstrøm et al. 1982, Larsson 1984). Præ-Zechstein palæozoiske sedimenter er således tilstede i størsteparten af den danske undergrund (Fig. 5). Tilstedeværelse af præ-zechstein sedimenter ses i de seismiske data ved en udbredt forekomst af tykke 14 Geologisk Tidsskrift 1997 / 4

(typisk over 1 sek. TVT svarende til et par kilometer), relativt konforme lagpakker, kraftigt blokforkastet af mange store forkastninger og trunkeret med en betydelig vinkeldiskordans under top præ-zechstein inkonformiteten (Fig. 9, 11,12 og 13). Centralt i Det norsk-danske Bassins vestlige del, nord for Ringkøbing-Fyn Højderyggen, forefindes en yngre præ-zechstein lagpakke af formentlig Rotliegendes alder, der ei: klart yngre end disse forkastninger og blokrotationer. Denne lagpakke hviler generelt diskordant på den ældre blokforkastede pakke, og ikke på grundfjeld, og kiler gradvis ud mod øst og syd uden tegn på érosiv trunkering opadtil. Den opnår kun en tykkelse på ca. 300 msek. TVT (omtrent 500 m; Fig. 9). Den gule farve på Fig. 5 viser derfor hovedsagehgt udbredelsen af den ældre præ-perme lagpakke. Præ-Devon Nord og øst for Den kaledonske Deformationsfront I dette afsnit gennemgås boringer og seismiske data, der viser præ-devone bjergarter uden direkte påvirkning af den kaledonske orogenèse. På grund af en formodet ringe olie og gas prospektivitet af Palæozoikum i det danske område, er der kun relativt få boringer, der når ned i præ-perm lagserien (Tabel 2), og aldersbestemmelsen er ofte upræcis. Visse boringer viser dog, at den ældre blokforkastede præ-zechstein lagpakke fortrinsvis udgøres af Nedre Palæozoikum. Et eksempel er Nøvling-1 boringen, hvor 227 m Øvre Ludlow skifer og Perm vulkanitter er påvist direkte under Zechstein (Fig. 5, Christensen 1973). En seismisk linie (i Vejbæk 1990) ved Nøvling-1 viser at den er boret på en position som strukturelt set meget ligner nabolinien DNJ-16 (Fig. 11, Tabel 2). Denne boring viser derfor at præ-zechstein seismiske refleksioner kan hidrøre fra nedre palæozoiske lag. Den nedre grænse for de palæozoiske lag kan ofte ikke med sikkerhed bestemmes ud fra de seismiske data, og kun formodede primære refleksioner er markeret (Fig. 9 og 11). Boringerne Slagelse-1 (Poulsen 1974), Rønde-1 (Christensen 1971) og Teme-1 (Michelsen & Nielsen 1991) anborer i lighed med Nøvling- 1 nedre palæozoiske lagserier, der korrelerer med relativt stejltstillede seismiske refleksioner under top præ-zechstein (Fig. 5). Alle disse boringer befinder sig nord for Den kaledonske Deformationsfront og viser ikke påvirkning af orogenesen i form af metamorfose eller kompressiv deformation (Fig. 5). Målinger på vitrinitlignende matriale fra Alun Skiferen tyder dog på markant varmepåvirkning (R^=3,2 i Slagelse-1 og 2,7 i Teme-1; Buchardt et al. 1997). I Bomholmsområdet er nedre palæozoiske lag upåvirkede af kaledonsk orogenèse, som påvist i Pemille- 1 og Stina-1. I det tilstødende tyske område i G-14 boringen, findes en Kambrium - Nedre Silur lagpakke på 459 m, som litologisk er meget lig den tilsvarende bornholmske lagserie (Katzung et al. 1993, Schlüter et al. 1997). En række boringer afgrænser også det kaledonske foldebælte mod nord ved at påvise grundfjeld med prækambriske radiometriske aldre. Disse er Amum-1, Glamsbjerg-1, Frederikshavn-1, Grindsted- 1, Ibenholt-1 og Jelling-1 (Fig. 5). I Amum-1 anboredes et konglomerat, hvis biotit-gnejs klaster gav en sen prækambrisk K/Ar alder på 699 ±15 Ma (Larsen 1971). Glamsbjerg-1 påtraf en homblende-gnejs med en prækambrisk K/Ar alder på 825 ±15 Ma overlejret af Trias sedimenter (Larsen 1971). I Grindsted-1 anboredes en biotit-gnejs nled en prækambrisk K/Ar alder på 880 ± 15 Ma (Larsen 1971). Ibenholt-1 er beliggende i et isoleret område, hvor de seismiske data viser at nedre palæozoiske lag er delvis borteroderede (Fig. 14a). Boringen påviste grundfjeld med prækambrisk K/Ar alder (844-781 ± 21 Ma; Phillips Petrol. Comp. 1987). I norsk Nordsø begrænser granit påtruffet i boringen 10/5-1, med en Ar/Ar alder på 691 ± 21 Ma, deformationsfronten mod øst (Fig. 5, Frost et al. 1981). Denne boring er ligesom Ibenholt- 1 boret på en isoleret blok hvor Nedre Palæozoikum er delvist borteroderet. Den sen prækambriske alder i denne boring viser at østgrænsen for det kaledonske foldebælte, der er blottet i Norge, må ligge vest for 10/5-1 boringen i Nordsøen. Kaledonsk deformerede områder Den kaledonske orogenèse var dominerende for udviklingen af præ-devone bjergarter syd for deformationsfronten. Mod syd og vest antyder seismiske data, at de nedre palæozoiske lagserier i stigende grad er blevet påvirket tektonisk således at deres seismiske signatur til sidst bliver uadskillelig fra grundfjeldets (Fig. 15 og 16). En række boringer påviser således metamorft påvirkede bjergarter hørende til den kaledonske orogenèse; Løgumkloster-1, P-1, Per-1, Ugle- 1 og i tysk Nordsø Q-1 (Fig. 5). Løgumkloster-1 terminerer i lavmetamorfe sedimenter (slate) med en kaledonsk alder på 454 ± 2 Ma. Ar/Ar (Caradoc, Footitt et al. 1980). Per-l påtraf en kataklastisk pyroxenit, hvor pyroxener gav en K/Ar alder på 857 Ma og plagioklaser viste 435 Ma, altså prækambrisk alder med en kaledonsk (Caradoc) retrograd alder. I den tyske Q-1 boring på Schillergrund Højden fandtes muskovit-biotit glimmerskifer med en K/Ar alder på 415 ± 8 Ma (Ludlow) overiejret af Devon "Old-Red" sandsten (f.eks. Frost et al. 1981). I den norske boring 3/7-1 på Mandal Højden fandtes gnejs med Ar/Ar aldre på 433 ± 3 Ma og 414 ± 2 Ma (Frost et al. 1981). Derudover kan udaterede skifre beskrevet som slates og fundet i Borg-1 og lavmetamorfe lersten fundet i Brøns-1 og Åbenrå-1 muligvis henføres til kaledonsk påvirkning, selvom der uden entydigt datagrundlag foreslås Rotliegendes aldre i borerapporteme. Stejltstillede og stærkt foldede ordoviciske lag er i tysk Vejbæk: Dybe stmkturer i danske sedimentære bassiner 15

3,2-3,4 3,4-3,6 «3,6-3,8! 3,8-4,0 I 4,0-4,2 14,2-4,4 I 4,4-4,6 I 4,6-4,8 4,8-5,0 ^ H >5,0 sek -. Grænse \ Kystlinie Forkastning C-1 Boring 0,0-0,2 0,2-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 IB 0,8-1,0 R 1.0-1,2 1.2-1.4 1.4-1,6 ^1,6-1,8 ^1,8-2,0 ^ 2,0-2,2 ^ 2,2-2,4 ^ H >2,4 sek ^^.^ Forkastning y///. Grundfjeld under TPZ -. Grænse C-1 Boring V Kystlinie \ <1,0sec 1,0-1,2 1,2-1,4 1,4-1,6 11.6-1,8 2,4-2,6 11,8-2,0 2,6-2,8 I 2,0-2,2 «* 2,8-3,0 12,2-2,4 BE 3,0-3,2 Fig. 14. a. Isokorer over intervallet imellem top præ-zechstein fladen og det formodede grundfjeld i Horn Gravs området. Tykkelser er i to-vejs refleksionstid (TVT). Fig. 14. b. Strukturkort over formodet grundfjeld i Horn Gravs området. Dybder er i tovejs refleksionstid (TVT).

Q I CÛ Û Î Ï 'é ti.' <u Q. D- D i- f- <-> tu ^ t:!!_ -C.> N i- I UD S_ c Q_ -n 5 -.0 c 0) u <u N 1 W s_ U1 område fundet i H-2 og K-5 boringerne (Fig. 5) og på nordspidsen af Rügen i Rügen-5 boringen, omend med ringe metamorf påvirkning (ved selvsyn af forfatteren). De deformerede lag i H-2 (Rempel 1992, Schlüter et al. 1997), K-5 (Piske et al. 1994) og Rügen-5 boringerne (Rempel 1992, Katzung et al. 1993, Franke 1994) er ikke mere påvirkede end at det er muligt biostratigrafisk at placere dem i Ordovicium. Servais & Katzung (1993) påviste for eksempel Tremadoc(?), Llanvirn, Llandeilo og Caradoc i fire Nordrügen boringer: Rügen-5, Rügen-3, Arkona-101 og Binz-1 på basis af acritarcher og graptoliter. Lagfølgen i disse boringer viser sammen med seismiske data at området har været udsat for orogene overskydninger (Piske & Neumann 1993; Katzung et al. 1993; Schlüter et al. 1997). Schlüter et al. (1997) har på basis af et tæt net af seismiske data (ca. 1x1 km) i tysk område omkring Rügen kortlagt kaledonske overskydninger (udgørende en "accretionary wedge"), der viser nordøst-sydvest rettet kompression. Der er i området ud for Rügen tale om overskydninger, der ikke involverer grundfjeldet, men muligvis har den kambriskordoviciske Alun Skifer som glideplan (Schlüter et al. 1997). Grundfjeldet er involveret i overskydninger sydligere på selve Rügen (Schlüter et al. 1997). Der er altså tale om tyndhudet kompressionstektonik i de eksterne dele af orogenet, hvilket modsvarer tolkningen i dansk område (Fig. 15). Den præcise nordlige afgrænsning af deformationsfronten er ved Rügen bestemt af dybden af erosionssnittet i de præ-permiske lag. Der er således ingen direkte relation mellem forkastninger af top præ-zechstein fladen og deformationsfronten. Schlüter et al. (1997) foreslår på basis af meget høje organiske modenheder (svarende til vitrinit reflektans værdier på R=A,l-5), at der i området omkring G-14 boringen er borteroderet tidligere eksisterende overskydningsdækker. Den geografiske placering af nutidens kaledonske deformationsfront er således også bestemt af efterfølgende erosion. Seismiske refleksioner, der kan tolkes som oversky dningsplaner analog til tolkningen i Østersøen, kan ses i den præ-permiske lagpakke på vestflanken af Horn Graven (Fig. 16). De seismiske data viser således at Den kaledonske Deformationsfront er domineret af kompressive strukturer langs den sydlige del af det danske område. I løbet af Silur antages den kaledonske kollision at have kulmineret ledsaget af foldning og hævning af de ordoviciske og ældre lagserier i Nordtyskland (Vejbæk et al. 1994b). Dette medførte tektonisk belastning af randen af Det baltiske Skjold og rigelig sedimenter til at fylde det derved dannede 55 (/Î ial'> 3S I Fig. 15. Seismisk profil DSB-9 fra havområdet ud for Møn (Fig. 17). De optrukne refleksioner i den præ-mesozoiske lagpakke formodes at vise overgangen fra nedre palæozoiske lag påvirket af kaledonsk deformation til upåvirkede lag nord for (mod. efter Vejbæk et al. 1994a). Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner 17

forlandsbassin. Den ældre palæozoiske lagserie i Danmark domineres derfor af Silur (Vejbæk et al. 1994b). En idealiseret beskrivelse af den tidlig palæozoiske bassinudvikling for Bomholmsområdet er præsenteret af Vejbæk et al. (1994b) delvis på basis af modellering af organisk modenhed i den nedre palæozoiske Alun Skifer (Fig. 18 og 19). Profilerne er konstrueret langs en linie fra et område i Østersøen syd for Øland over Bomholm til Rügen. Rekonstruktionen viser en tidsmæssig udvikling fra et stabilt kraton med langsom sedimentation og små tykkelsesvariationer i Kambrium og Ordovicium til et forlandsbassin med høj Sedimentationsrate i Silur (se også Vejbæk et al. 1994b, Schlüter et al. 1997, Buchardt et al., 1997). Den kambrisk- ordoviciske Alun Skifer har et oliepotentiale med et primært indhold af organisk kulstof på op til 17,5% (Andersson et al. 1985, Buchardt et al. 1997). Som det fremgår af modenhedsmodelleringen, har Nedre Palæozoikum i Gryfice Graven og Rønne Graven (Pernille-1 boringen) opnået meget høje modenheder allerede i sen palæozoisk tid på grund af dyb begravelse, selvom Alun Skiferen senere er hævet. Dette gælder også for det blottede Palæozoikum på Bomholm, som viser høj termisk modenhed (Buchardt & Lewan 1990), der ligeledes tilskrives dyb begravelse (Buchardt & Nielsen 1985, Jensenius 1987). Med hensyn til oliepotentiale er det sandsynligt, at Nedre Palæozoikum i hovedparten af det danske område har en modenheden svarende til Nedre Palæozoikum i Gryfice Graven og Rønne Graven med en tilsvarende tidsmæssig udvikling (f.eks. Buchardt et al., 1997). De store lagtykkelser i det kaledonske forlandsbassin, der har forårsaget at Alun Skiferen er overmoden, ses stedvis bevaret i roterede forkastningblokke. Høje modenheder af organisk materiale ses så langt nordpå som i det sydvestlige Sverige, hvilket også er tolket som et resultat af dyb begravelse i palæozoisk tid (Zeck et al. 1988, Buchardt & Lewan 1990). Den eneste lokalitet i dansk område, hvor Alun Skiferen må formodes ikke at være overmoden, er Hanö Bugt Bassinet (Fig. 18 og 19). Indsynkningsforløbet i dette område kan sandsynligvis sammenlignes med forløbet i de olieproducerende områder i det nordlige Polen, Litauen og Letland (Brangulis et al. 1993). Øvre Palæozoikum Seismiske data viser at Øvre Palæozoikum med hensyn til tykkelse og arealmæssig udbredelse, kun udgør en mindre del af den samlede palæozoiske lagfølge. Med få undtagelser er der tale om, at Øvre Palæozoikum i det danske område hviler på nedre palæozoiske lag og ikke på grandfjeld. Allerede i Devon betingede et gravitativt kollaps af de interne dele af det kaledonske orogen i Nordtyskland at disse dele blev forvandlet til sedimentationsområder (Dewey 1982, Ziegler 1990). På en overordnet skala bevirkede sinistrale bevægelser mellem Grønland og Norge (i området hvor Nordatlanten senere udvikledes) dannelsen af tidlig devone "puu-apart" bassiner. Under den hercynske orogenèse udvikledes gradvist et forlandsbassin sammenfaldende med Det nordtyske Bassin, hvor der aflejredes tykke øvre devone og nedre karbone lagserier (Ziegler 1990 p. 40, Ziegler 1992). Devon er ikke påtraffet i boringer på dansk område, men er påvist i tyske boringer; H-2 (674 m Mellem Devon; Rempel 1992), H-9 (over 1 km Nedre, Mellem og Øvre Devon; Rempel 1992) og Q-1 (hvor 738 m er påvist; Best et al. 1983). Devon har sandsynligvis været en erosionsperiode i Danmark ligesom i det nordlige Polen (Dadlez 1977; Tomczykowa 1988). Nedre Karbon er derimod påvist i det sydlige Danmark i Ørslev-1 boringen (ender i over 500 m Karbon, Tabel 2; Michelsen 1971, Bertelsen 1972). I Borg- 1 og formentlig også i Hønning-1 er karbone lag også påtraffet (Underwood 1988, Sorgenfrei & Buch 1964). Øvre Karbon er ligeledes påvist i de tyske boringer H-2 (394 m Westphal; Rempel 1992) og K-5 (390 m Westphal; Fig. 20, Rempel 1992). I Hans-1 boringen er en 562 m tyk lagfølge af sandsten, siltsten, lersten og vulkanitter henført til Øvre Karbon på basis af tvetydige biostratigrafiske data (Fig. 21; Michelsen & Nielsen 1991). Muligheden for mere udstrakte forekomster af karbone aflejringer i det danske område, som senere er borteroderet, antydes af forekomsten af omlejrede karbone sporer i jurassiske aflejringer i Skåne-Bomholms området (f.eks. Guy-Ohlson et al. 1987, Nielsen & Koppelhus 1991). BetydeUge tykkelser af Devon og Karbon er dog primært bevaret indenfor den kaledonske orogen-zone (Fig. 5). Tilstrækkelig indsynkning til at akkommodere og bevare disse sedimenter blev derfor tilsyneladende kun skabt over det centrale kaledonske orogen og ikke i de eksterne dele. Rotliegendes lagfølgen kan deles i en syn-rift og en post-rift del. Rotliegendes omfatter meget umodene sedimenter indeholdende betydelige mængder af vulkanitter (Aghabawa 1993) som i Hans-1 og Sæby- 1 (Tabel 2), og muligvis også Pemille-1 og Stina-1. Disse forekomster er bevaret i de dybeste dele af roterede forkastningsblokke (Fig. 11, 13 og 21). Vulkanitteme består overvejende af alkaline til subalkaline basalter med underordnede intermediære til sure magmatiske bjergarter (Aghabawa 1993) Post-rift delen af Rotliegendes kan kun entydigt identificeres udfra seismiske data i den vestlige del af Det norskdanske Bassin hvor der forekommer en lagpakke, der er konform med basis Zechstein fladen (Fig. 9). Denne lagpakke er formentlig bedst repræsenteret i Elna-1 boringen, men også i D-1, til dels i Ibenholt-1 og i norsk område i 2/10-1, 2/12-1, 3/5-1 og 3/7-2 boringeme. I Elna-1 er der tale om fluviatile til æoliske aflejringer med gode reservoiregenskaber betingetaf en gennemsnitsporøsitet på 21% i et netto 93 m tykt reservoir (dog kun med spor af gas). Dette interval lader sig ikke datere præcist på grand af sedimentets 18 Geologisk Tidsskrift 1997/4

Boring 10/5-1 2/11-9 2/12-1 2/9-2 3/7-2 Amum-1 B-1 Borg-1 C-1 D-1 Diamant-1 EUy-l Elna-1 Felicia-la Frederikshavn-l Gert-l Gert-2 Gert-3 Glamsbjerg-1 Grindsted-1 Hans-1 Hønning-1 Ibenholt-1 Jelling-1 Jeppe-1 Karl-1 Kim-1 Kværs-1 L-1 Liva-1 Løgumkloster-1 Nøvling-1 P-1 Per-1 Pemille-1 Q-1 R-1 Ravn-1 Rødby-2 Rødekro-1 Rønde-1 Slagelse-1 Stina-1 Sæby-1 Søllested-1 Terne-1 Tordenskjold-l Tønder-2 Ugle-1 Varnæs-1 W-1 Ørslev-1 Åbenrå-l Enhed Præ-Zechstein udiff. Karbon udiff. Rotliegendes Gruppe Rotliegendes Gruppe Rotliegendes Gruppe Præ-Zechstein udiff. Rotliegendes Gruppe Karbon udiff. Kaiedon.? grundfjeld Rotliegendes Gruppe Rotliegendes Gruppe Rotliegendes Grupp Rotliegendes Gruppe Prækambrisk grundfjeld Karbon udiff. Karbon udiff. Palæozoikum udiff. Prækambrisk grundfjeld Prækambrisk grundfjeld Rotliegendes Gruppe 0. Karbon udiff. Præ-Zechstein udiff. Prækambrisk grundfjeld Prækambrisk grundfjeld? Præ-Zechstein udié. Kaledonsk grundfjeld NøvUng Formation Rønde Formation Ca-1 Unit Kaledonsk grundfjeld Kaledonsk? grundijjeld Silur udiff. Præ-Zechstein udiff. NøvUng Formation Rønde Formation Rastrites Skifer ækv. Alum Shale ækv. N. Kambrium udiff. Slagelse Kvartsit Silur udiff. Colonus Skifer ækv. Cyrtograptus Sk. ækv. Rastrites Skifer ækv. Tommarp Mudstone ækv. Jerrestad Mudst. ækv. Dicellograptus Sk. ækv. Komstad kalksten ækv. N. Palæozoic udiff. Dictyonema Skifer ækv. Alun Skifer ækv. Læså Formation ækv. Hardeberga Sandsten Kaledonsk? grundijeld Præ-Zechstein udiff. Rotliegendes Gruppe Karbon udiff. Præ-Zechstein udiff. Top m.u.h. 1787.0 4054.5 4661.5 4291.0 4140.5 1795.2 3403.3 3020.6 3053.6 3161.0 3321.0 3840.4 3513.1 2797.7 5134.0 1275.9 4938.3 4839.9 4340.0 4439.9 4970.3 834.8 1567.0 1880.0 2542.0 2442.6 2490.8 2532.8 1911.4 5002.1 4456.3 4594.4 2594.0 2552.7 4225.4 2690.0 3464.8 3650.8 3116.8 3326.5 3393.9 2730.3 2752.0 3212.0 4418.7 1997.9 4629.7 2673.9 1584.8 4830.9 4917.9 5147.9 2588.1 2594.1 2879.1 2906.1 2928.1 1673.8 2075.8 1584.5 2665.0 2263.7 2707.2 2818.7 2944.7 2953.0 2984.0 3081.7 3089.7 3135.7 3156.7 3248.7 3314.7 3676.1 3070.5 2998.1 2156.1 4181.3 1802.1 2028.1 2279.8 Tykkelse m. 7 307 110 51 164 9 213 33 8 10 206 368 258 302 156 28 33 192 99 530 54 5 48 662 467 15 42 25 21 44 327 52 51 118 356 15 186 41 209 67 63 15 460 376 38 677 342 263 11 87 230 110 6 285 27 22 6 402 398 199 25 443 111 126 8 31 98 8 46 21 92 66 11 26 112 23 50 166 226 523 10 Top msek. TVT 1420. 3417. 3938.. 3781. 3294. 1350. 2967. 1946. 1960. 2138. 2252. 3345. 3095. 2500. 2807. 1090. 4155. 4114. 7 7 7 7 7 iiio. 1391. 7 1910. 1931. 1377. 4093. 3628. 3779. 1744. 2236. 3518. 1780. 2227. 7 2952. 3063. 3096. 2370. 1795. 1988. 7 i693. 3757. 1582.? 2536. 2576. 2668. 7 7 7 7? 1224. 1420. 1230. 1637. 1518. 1690. 1742. 1796. 7 i 814. 1860. 7 7 i 892. 1940. 1972. 3201, 2032. 2518. 1470. 7 1185. 1302. 1542. Tabel 2. Boringer med Præ-Zechstein data (Nielsen & Japsen 1991). Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner 19

SP82-58 NNØ ÏM^^ - Top Skrivekridt gruppe -Top Præ-Zechstein Præ-Zechstein 5 km I,?-J^.--~i.'~.' jj':->;..:^:..'jv.'*^^ Fig. 16. Seismisk profil SP82-58 fra havområdet umiddelbart vest for Horn Graven (Fig. 17). De optrukne refleksioner i den præ-mesozoiske lagpakker formodes at vise overgangen fra nedre palæozoiske lag påvirket af kaledonsk deformation til upåvirkede lag nordfor. Fig. 17. Placering af viste profiler. 20 Geologisk Tidsskrift 1997/4

kontinentale oprindelse. I de østligere dele af bassinet forekommer disse æoliske og fluviatile aflejringer også (f.eks. Rønde-1; Tabel 2), men typisk i tykkelser under seismisk opløselighed (mindre end 100 m). Som vist i Tabel 2, er Rotliegendes kun specificeret som Rotliegendes Gruppen. Dette skyldes generelle problemer med dateringen af de øvre palæozoiske lag, da der er tale om kontinentale aflejringer. Almindeligvis identificeres Rotliegendes udfra litologi og logmønstre, hvilket vanskeliggør en datering af den tlade som i de seismiske data deler lagserien i to strukturelle enheder. Boredata antyder en nedre del med et stort indhold af vulkanitter samt en øvre del domineret af klastiske sedimenter. Et muligt bidrag til en reel datering af denne todeling er leveret af Benek et al. (1996), der har studeret og dateret vulkanitter i Niedersachsen, Mecklenburg og Vorpommern, altså i de dele af Det nordtyske Bassin, som støder op til dansk område. Rotliegendes lagserien er der op til over 2 km tyk. En betydelig hiatus dateret til omkring Sen Saxonien og Kazanien muliggør en deling af lagserien i en vulkansk domineret del (seneste Stephan, Autunien til Saxonien) indeholdende over 95% (volumen) af de nedre permiske vulkanitter og en øvre sediment-domineret del (de såkaldte Havel og Elbe subgrupper af Tidlig Tatarien alder) indeholdende under 5% af de extruderede vulkanitter (Pig. 20). De vulkanske bjergartstyper er domineret af rhyolit og ignimbrit i den nedre del og basalt i den øvre del. Den øvre sedimentære del omfatter også evaporitter. Evaporitterne kan ud fra seismiske data tolkes lige akkurat at nå ind på dansk område ved West Schleswig Blokken (se også Verdier 1996). Den øvre sediment-dominerede del kan tænkes at kunne korreleres til post-rift lagserien i den nordvestlige del af dansk område som nævnt ovenfor, og den basale hiatus i Danmark kan således være af Kazanien alder. Hanö Bugt Bassinet Kerogen type II Umoden (< O 07) m Tidlig Olle (0.07-0.15) Hoved Olle (O 15-0.30) Kondensat (0.30-0.40) Tør gas(>0.40}» Kambnur r Devon Karbon Pemille-1 boringen Gryfice Graven Perm Trias Permisk riftdannelse De sen permiske Zechstein evaporitter er ofte nævnt som de nederste sedimenter der inkluderes i Det norskdanske Bassin, (f.eks. EUGENO-S Working Group 1988). Dette svarer til at top præ-zechstein fladen er bunden af bassinet og antyder at fladen adskiller synrift og post-rift sedimenter fra præ-rift sedimenter. En umiddelbar betragtning af en tektonisk indsynkningskurve (Pig. 22), synes at bekræfte dette, da den største indsynkningsrate ses i Sen Perm (Zechstein) og Trias, svarende til en syntektonisk fase (sensu McKenzie 1978). Modellering har vist at en strækningsfaktor på mellem 1,3 og 1,8 harmonerer med såvel indsynkningsforløb som tykkelsesvariationerne af den krystalline skorpe (Vejbæk 1989, 1990). Aghabawa (1993) foreslår en strækningsfaktor på op imod 2 ud fra det vulkanske materiales sammensætnings i Rotliegendes Gruppen. Som det fremgår af Fig. 18. Udvalgte indsynkningsdiagrammer til modellering af modenhed som anvendtes i forbindelse med konstruktionen af profilerne i Fig. 16 (fra Vejbæk et al. 1994b). profilerne (Pig. 9 og 11), er der imidlertid alt for få og ubetydelige ekstensionsforkastninger i den mesozoiske lagfølge til at kunne godtgøre en strækning af denne størrelsesorden. Selv den formodede syn-rift Trias lagfølge udviser en påfaldende ensartet, omend relativt stor, tykkelse. Der er dog påviselig markant triassisk tektonisk aktivitet knyttet til gravsænkninger langs Sorgenfrei-Tornquist Zonen (EUGENO-S Working Group, Mogensen 1996, Michelsen 1997), Horn Graven (Olsen 1983, Best et al. 1983, Vejbæk 1990, Clausen & Korstgård 1993), Rødding Graven (Madirazza et al. 1989), Høllvik Graven (Bjelm et al. 1979, Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner 21

213 Ma (0.CC *^ 1-24a Ma E a. 286 Ma C o Si 05 360 Ma o > Q 40SMa 438 Ma E "o > o T3 O 505 Ma E E øvre Mellem Nedre Øvre Nedre Stephan Westphal Namur Visé Tournais Øvre Mellem Nedre Pri'doli Ludlow Wenlock Llandovery Ashglll Caradoc LIandeilo LIanvirn Arenig Tremadoc Øvre Mellem Nedre Rhaetien Morien Carnien Ladinien Anisien Scvtien Kazanien Saxonien Autunien Fammen. Frasnien Givetien Eifelien Emsien Pragien Lochkov. 590 Ma PROTEROZOIKUM Gassum Formation ^ ' Vinding Formation ^ i g Oddesund Formation ^ o 'S Tønder Fomiation < s' s Falster Formation < co u. Zeohaieiri pruppe tluyiple/æol ske atleinna ar lersten, sandsten (0 T3 o) & vulkanske bj.a., 2 ^ lersten, sandsten skifer, siltsten, kalksten skifer, bentonit, kalksten lllllllll erste llllllllllinilll sandsten, arkose llllllllllinilll gnejs, gramt, diabas ' lllllllllll andsten, iltsten, ersten., mdst., kalkst. Alun Skifer Formation (skifer, kalksten, konglomerat) angiometisk sand r en, lersten, rr ergel, kalk' en Fig. 20. Stratigrafisk skema for præ-jura i Danmark tidskaleret efter Harland et al. 1989. Den præ-perme del skal illustrere en lagfølge for det centrale til nordlige Danmark (til venstre) og en lagfølge for den sydligste del af Danmark og Nordtyskland (til højre; efter Rempel 1992, Piske & Neumann 1993, Vejbæk et al. 1994, Benek et al. 1996, Michelsen et al. 1996). E T3 o T3 (D to Bergström et al. 1982) og Rønne Graven (Vejbæk 1984, 1985). Denne aktivitet forklarer dog ikke den betydelige, relativt ensartede Trias tykkelse mellem disse strukturelementer, hvor det overvejende er begyndende halokinese, der er ansvarlig for lokale variationer. En betydelig strækning ledsaget af forkastningsaktivitet kan dokumenteres under top præ-zechstein fladen, hvor den nedre del af Rotliegendes er aflejret syntektonisk. Strækningsaktivitetens intensitet kan anskueliggøres med detailkortene fra Horn Graven området (Fig. 14a, 14b og 23a), hvor en relativ tynd post-zechstein lagpakke samt delvist manglende Zechstein har tilladt tilstrækkelig seismisk reflektivitet i præ-zechstein til at muliggøre tolkning. Omend top præ-zechstein fladen (Fig. 23a) er kraftigt påvirket af den ovenfor omtalte Trias tektonik, har den dog betydeligt mindre topografi end den formodede grund- Qeldsreflektor (Fig. 14b). Isokorkortet, der udgør det vertikale interval imellem de to flader (Fig. 14a), demonstrerer store variationer forårsaget af store tætliggende forkastninger både indenfor og udenfor Horn Graven. Forsætninger på cirka 1 sek. TVT (ca. 2 km) er hyppige. På trods af mange seismiske linier (Fig. 7), er forkastningstætheden for stor til en fuldstændig entydig kortlægning. Isokorkortet viser en tiltagende dybde i erosionssnittet på Horn Gravens vestflanke ind mod hovedforkastningen, sandsynligvis på grund af hævning af den liggende blok forårsaget af og samtidig med den triassiske rifting. Forkastninger specifikt tilknyttet dannelsen af Horn Graven er ikke særligt dominerende (Olsen 1983, Best et al. 1983, Vejbæk 1990, Ziegler 1990 p. 60, Clausen & Korstgård 1993). Den primære syn-rift lagfølge knyttet til dannelsen af Horn Graven er triassisk. Kun et lettere nordgående sving af Zechstein randfacies langs sydranden af Ringkøbing-Fyn Højderyggen antyder en mulig tidlig permisk initiel riftfase af denne gravsænknings sydlige del (Fig. 23b). De strukturelle kontraster over og under top præ-zechstein fladen i Horn Gravs området er udtryk for at hovedriftfasen knyttet til dannelsen af Det norsk-danske Bassin skete før sen Perm (Fig. 14a, 14b og 23a). Den markante vinkeldiskordans ved basis af top præ- Zechstein er betinget af roterede forkastningsblokke og er et udbredt fænomen i den danske undergrund (Fig. 9, 11 og 12), som i litteraturen ofte benævnes den saaliske inkonformitet (Ziegler 1990 p. 59). Inkonformiteten er blandt andet påvist i Hans-1 boringen (Fig. 21). Hans-1 boringen giver med sin beliggenhed i den dybeste del af en sådan forkastningsblok en på dansk område enestående mulighed for at tidsfæste blokrotationeme. Boringen gennemborer nemlig kontakten mellem rift-sekvensen, som viser sig at tilhøre Rotliegendes (formentlig den nedre del som diskuteret ovenfor), og den øverste del af den roterede præ-rift sekvens, der kan henføres til Øvre Karbon omend på et usikkert grundlag (Michelsen & Nielsen 1991). Hovedfasen i dannelsen af Det norsk- 22 Geologisk Tidsskrift 1997/4

Sek. IVI 1-2- SV V-^TTÄridtT"'"'^ \ \ \ ^^'^^ T " / Trias - 'TSy^ ""^ \ / Sorgenfrei -Tornquist Zonen -1 jcl V AsA^'X^^^ V- HANS- Ordovicium-Silur 1 / 1 / / / Ordovicium-Silur / Børglum Forkastningen [\jø IV / 1--^ hf " ^^''^ ~^/ / J'^^^ ' LM-^ T'-ias / / Trias Zechisteiris. ^/^.- \l^l//t^--^r~-~'~^ Rotliegendes/.,,,,, Y U- f-j_ j[ '~"~~--^ / Nedre Palæozoikum ' 1 / / """0. Karbon / "^-^^--^^^^^^Iiri - 1-2 3- Grundfjeld Kambrium ^^ / _,_,, / Grundtjeld -3 1 5 km 1 1,-=^. v^' -e\ ä^^>-«-;^^s^: f* rf -?i& Fig. 21. Seismisk profil igennem Hans-1 boringen i Kattegat (fra Michelsen & Nielsen 1991). Fig. 22. Indsynkningskurve konstrueret for den centrale danske del af Det norskdanske Bassin konstrueret på basis af en række boringer fra Midtog Nordjylland uden for Sorgenfrei- Tornquist Zonen (fra Vejbæk 1990). 2000. UOOO. 6000. Tektonisk indsynkning Sedimentbelastet indsynkning Kænozoikum S. Kriidt T. Kridt Jura.. ^J, I. JL 100. 200. Alder (IVla) Trias Perm I I 300. Vejbæk: Dybe strukturer i danske sedimentære bassiner 23

Hanö Bugt Bassinet Østersøen Nutid Tidlig Karbon Trias Perm Sen Silur Tidlig Silur Øvre Kridt Jura - Nedre Kridt Nedre Karbon Devon Ludlow/Pridoli Wenlock Llandovery Ordovicium Kambrium Fig. 19. Idealiseret profil fra cirka syd for Øland i Østersøen, over Bornholm til Rugenområdet. Profilet viser bassinudviklingen svarende til en række tidspunkter i phanerozoisk tid (fra Vejbæk et al. 1994b). 24 Geologisk Tidsskrift 1997/4

<0,8 Sek. 0,8-1,0 1,0-1,2 I 1,2-1.4 I 1,4-1,6 11,6-1,8 11,8-2,0 I 2.0-2.2 2,2-2,4 iss 3,0-3,2 2.4-2.6 H ü 3,2-3,4 2,6-2,8 3,4-3,6 2,8-3,0 3,6-3.8 13.8-4.0. Grænse ^.^^ Forkastning 14,0-4.2 { Kystlinie I 4,2-4,4 p, l>4.4sek B ""g V 11 Zechstein marginalfacie; WEM Zechstein saltpude I Zechstein saltdiapir -./ Forkastning.. Grænse -,.,., C-1 r, '^ Kystlinie Zecnstein afgrænsning ^, ' Bonng ' Fig. 23. a. Top Præ-Zechslein fladen i Horn Gravs området. Dybder er angivet i tovejs refleksionstid (TVT). Fig. 23. b. Udsnit af strukturkort omkring Horn Graven med angivelse af placeringen af de marginale facies i Zechstein. Tolkningen er baseret på seismiske data og boredata.