Undersøgelse af lerforekomster ved Ameragdla, Qugssuk, Ilulialik og Kangerlussuaq. Lerskrænt ved Qugssuk

Undersøgelse af lerforekomster ved Ameragdla, Qugssuk, Ilulialik og Kangerlussuaq Lerskrænt ved Qugssuk Rasmus Zink Sørensen s991195 & Anne Christina Welinder s991348 under vejledelse af Arne Villumsen & Kurt Kielsgaard Hansen BYG DTU Danmarks Tekniske Universitet 2. december 2003

Abstract The Ameragdla, Qugssuk and Ilulialik areas in the Nuuk region of Greenland have been investigated with the intention of locating raised clay deposits suitable for tile production. Clay from a previously investigated deposit, Fossilsletten at Kangerlussuaq, was found to have a fine composition except for a critical amount of chloride salts due to the aride climate of the region. This clay deposit was formed by glaciofluvial deposition of sediments eroded from the archaean block by the inland ice. As a result of glacial rebound, isostatic uplift has raised parts of the sediments above present sea level. Using geological maps, deposits formed under similar conditions were sought in the humid Nuuk area. At Ameragdla and Qugssuk large raised clay deposits were found at or in close proximity of the selected areas. Access to these sites by boat was difficult because of large banks of clayey mud (2-20 km) blocking the entrance to the inner fjords even at high tide. At Ilulialik access was not possible, however the presence of huge mud banks still suggest the existence of raised clay deposits. On basis of particle size distributions all clay samples were categorized as fat or weakly silty. The clay minerals contents were below 1 wt%, the clay consisting primarily of parent rock minerals such as placioclase, quartz and orthoclase. This is believed to be the cause of slow weathering in the cold climate. The chloride contents were 0.05±0.02 wt% and 0.002±0.002 wt% for the Ameragdla and Qugssuk clays, respectively, which is well below the critical limit. Test-burnings of the Ameragdla clay produced tile of good quality and nice dark red colour, while the Qugssuk tile had poor color and quickly formed salt efflorences. The plasticity of the Qugssuk clay is too low for industrial moulding in its pure form, hence the Ameragdla clay is considered to be the more suitable for industrial tile production. Additionally, new findings suggests the chloride content to be of less importance than previously believed, therefore we advocate a reevaluation on the quality of the Kangerlussuaq-clay.

Resumé Ameragdla, Qugssuk og Ilulialik ved henholdsvis Ameralik og Godthåbsfjorden i Vestgrønland er blevet undersøgt med henblik på at at finde ler der kan anvendes til teglproduktion. En tidligere undersøgelse af ler fra Fossilsletten ved Kangerlussuaq havde vist en god sammensætning af leret, bortset fra et meget højt indhold af chloridsalte. Det høje saltindhold blev tilskrevet aride forhold i området. Lerforekomsten ved Kangerlussuaq er dannet af glaciofluvialt aflejrede sedimenter, som isen har eroderet af den arkaiske blok. Som følge af isens tilbagetrækning har den isostatiske landhævning løftet dele af aflejringen over havets nuværende overflade. Ved hjælp af geologiske kort blev der eftersøgt steder i det humide Nuukområde med aflejringer dannet under lignende forhold. Ved Ameragdla og Qugssuk blev der fundet store hævede aflejringer på eller nær ved de udpegede steder. På grund af lerbanker (2-20 km) i fjordene udfor aflejringerne var disse svært tilgængelige i båd. Ved Ilulialik var det umuligt at komme frem, men de store lerbanker sandsynliggør at der findes hævede leraflejringer bag bankerne. På basis af kornstørrelsesfordelinger blev alle lerprøverne karakteriseret som fedt eller svagt siltet ler. Leret bestod af de bjergartsdannende mineraler i området (plagioklas, kvarts og orthoklas), mens indholdet af lermineraler var <1%. Dette skyldes formentlig langsom omdannelse i det kolde klima. Leret ved Ameragdla og Qugssuk havde saltindhold på henholdsvis 0.05±0.02 wt% og 0.002±0.002 wt% hvilket er under grænseværdien. Ved brænding gav Ameragdla-leret tegl af god kvalitet og med en pæn mørk rød farve. Brænding af Qugssuk-leret gav tegl med stor tendens til dannelse af saltblomster og en uattraktiv lys rød farve. Derudover var plasticiteten af leret fra Qugssuk for lav til industriel formgivning, og derfor vurderes lerforekomsten ved Ameragdla som bedst egnet til industriel teglproduktion. Det er senere blevet erfareret at branchefolk ikke betegner ler med højt chloridindhold som uanvendeligt, og derfor foreslår vi en fornyet overvejelse af anvendelsesmulighederne for Kangerlussuaq-leret.

Indhold 1 Indledning 5 2 Tidligere undersøgelser af lerforekomster i Grønland 7 2.1 Kangerlussuaq........................... 7 2.2 Akia................................ 8 3 Leraflejringer i Grønland 9 3.1 Grønlands geologiske udvikling................... 9 3.1.1 Prækvartær geologi.................... 9 3.1.2 Kvartærgeologi....................... 11 3.2 Geologiske processer ved sedimentaflejring............ 12 3.2.1 Ler............................. 14 4 Indsamling af lerprøver i Grønland 16 4.1 Kangerlussuaq........................... 16 4.2 Godthåbsfjorden/Ameralik..................... 17 4.2.1 Ameragdla......................... 18 4.2.2 Qugssuk og Ilulialik.................... 21 4.3 Erfaringer fra Ameragdla, Qugssuk og Ilulialik........... 24 5 Analyseresultater for lerforekomsterne 26 5.1 Mineralogisk sammensætning af lerprøverne............ 26 5.2 Saltindhold i leret fra Kangerlussuaq............... 28 5.3 Saltindhold i lerprøverne fra Nuuk-området............ 29 5.4 kornstørrelsesfordeling....................... 29 5.5 Vandindhold............................ 31 5.6 Indhold af carbon, svovl og jern.................. 31 5.7 Glødetab.............................. 32 5.8 Plasticitetsmålinger........................ 33 5.9 Konklusion: Hvilket ler er bedst.................. 34 6 Brændingsforsøg 35 6.1 Resultater............................. 35 6.2 Konklusion............................. 36

7 Udnyttelse af lerforekomsterne 38 7.1 Mulige anvendelser af ler og tegl i Grønland............ 38 7.2 Erfaringer med eksisterende murstenshuse............. 40 7.3 Indvinding og brænding af leret.................. 40 7.4 Økonomiske overvejelser...................... 42 8 Konklusion 43 8.1 Vurdering af feltarbejdet...................... 44 9 XXX 45 10 XXX 45 Appendix 11 XXX 45 A Analysemetoder og resultater 46 A.1 Mineralogi............................. 46 A.2 Saltindhold............................. 48 A.3 kornstørrelsesfordeling....................... 49 A.4 Vandindhold............................ 52 A.5 Glødetabsanalyse.......................... 53 A.6 Carbon og svovl.......................... 54 A.7 Jern................................ 56 A.8 Plasticitet............................. 57 B Lermineraler og mineraler i ler 59 C Fremstilling af tegl 63 C.1 Indvinding af ler.......................... 63 C.2 Bearbejdning............................ 64 C.3 Brænding.............................. 65 C.4 Lerets sammensætning....................... 69 C.5 Leca................................ 70 C.6 Dannelse af saltblomster.................... 70 Litteratur 72

5 1 Indledning Denne rapport er skrevet som afslutning på kurset Arktisk teknologi ved Danmarks Tekniske Universitet. Målet var at lokalisere og undersøge lerforekomster i Vestgrønland som kan danne grundlag for en fremtidig lokal produktion af byggematerialer, eksempelvis tegl og isoleringsmaterialer. I Grønland findes mange steder store leraflejringer i bunden af fjordene. De er skabt af smeltevand fra indlandsisen, der gennem flere tusind år har bragt sedimenter med fra oplandet. Ved flodudmundingerne aflejres sedimenterne ved mødet med saltvand. På grund af indlandsisens tilbagetrækning har de isfrie områder langsomt hævet sig, og derfor er en stor del af leraflejringerne nu tilgængelige over havniveau. Disse forekomster er hidtil ikke blevet udnyttet, fordi der aldrig har været tradition for brug af teglbaserede byggematerialer i Grønland. I stedet anvendes nærmest udelukkende træ, selvom der ikke vokser et eneste i landet. Der må derfor importeres træ i store mængder, hovedsagligt fra Danmark, hvilket fordyrer alt byggeri. Projektet ligger i forlængelse af tidlige undersøgelser af lerforekomster ved Kangerlussuaq. Disse undersøgelser viste at leret var af særdeles god kvalitet, og ved brænding gav tegl med en for tiden yderst attraktiv rød farve. Dog blev det konkluderet at leret indeholdt for meget salt til at kunne anvendes i industriel produktion. Salt kan ikke fjernes fra ler på simpel og rentabel vis, og derfor har vi søgt efter lignende lerforekomster med mindre saltindhold. Efterfølgende har vi erfaret at flere branchefolk fra den danske teglindustri kun opfatter høje saltindhold som et problem, når leret brændes i tunnelovne. Leret i Kangerlussuaq er blevet opdaget ved et tilfælde, fordi lufthavnen nærmest ligger oven på det. For at lokalisere andre lerforekomster tog vi udgangspunkt i de regionale og lokale geologiske forhold i Grønland. Vi valgte herefter at undersøge tre mulige lerforekomster i Nuuk-området; Ameragdla, Qugssuk og Ilulialik. Stederne blev udvalgt dels af praktiske og økonomiske grunde, og dels af hensynet til at det vil være mest realistisk at anlægge en fremtidig teglproduktion i nærheden af et allerede industrialiseret område. Rapporten beskriver først resultaterne fra tidligere undersøgelser af lerforekomster i Kangerlussuaq og Akia nordvest for Nuuk. Herefter resumeres hovedtrækkene af Grønlands geologi, herunder de generelle geologiske forhold hvorved leraflejringer dannes. De tre steder vi har udvalgt og taget lerprøver fra, Ameragdla, Qugssuk og Ilulialik, er beskrevet i Kapitel 4, fulgt af resultaterne fra analysen af leret. Endelig diskuteres mulighederne for anvendelse af tegl og andre brændte lerprodukter samt de økonomiske perspektiver for

Kapitel 1 6 opførelse af et teglværk i Grønland. De anvendte metoder til analysen af leret er beskrevet i Appendix A. Appendix B omhandler lermineraler og mineraler i ler, og Appendix C rummer en generel beskrivelse af teglfremstilling, hvori de kemiske og fysiske krav til lerets sammensætning forklares.

7 2 Tidligere undersøgelser af lerforekomster i Grønland Muligvis på grund af den manglende tradition for teglbaserede byggematerialer, er der ikke lavet mange undersøgelser af lerforekomster i Grønland. Lersletten ved Kangerlussuaq blev undersøgt i sommeren 2002 af studerende ved Center for Arktisk Teknologi, og ligeledes sidste år blev lerforekomster på halvøen Akia nord for Nuuk undersøgt af NunaMinerals A/S for Nuup Kumunea. I dette kapitel gives et resumé af konklusionerne fra de to undersøgelser. 2.1 Kangerlussuaq Undersøgelsen af lerforekomsten ved Kangerlussuaq inkluderer en opmåling af lerforekomstens størrelse, analyse af lerets sammensætning og en prøvebrænding af leret til mursten [1]. Den del af lerforekomsten der befinder sig over havniveau, er målt med geofyiske metoder til at være omtrent 11,5 mio m 3. Dette svarer til 16 gange så meget som teglværker i Danmark indvinder årligt. En portion af dette ler blev sejlet til Danmark, hvor det blev forarbejdet og prøvebrændt på Wevers teglværk i Helsinge. De færdige teglsten viste sig at have en attraktiv rød farve, en god styrke og en minutsugning som forventes at gøre dem gode til murerarbejde. Desværre viste laboratorieundersøgelser at lerforekomsten indeholder 10 gange mere chlorid end grænseværdien for produktion af tegl tillader. (Indholdet af chlorid er et mål for lerets saltindhold, da chlorid hovedsageligt stammer fra chloridsalte som NaCl.) Rapporten konkluderede at det høje chloridindhold skyldes områdets aride forhold, og af denne grund anbefaledes det at fremtidig efterforskning af ler til teglproduktion skulle være i de humide egne af Grønland. Udover det høje saltindhold fandt man at leraflejringen har et meget lavt indhold af carbon og svovl, og at leret består af omtrent 57% sedimenter i lerfraktionen, 42% silt og 1% sand. Det blev konkluderet at sedimentet næsten udelukkende består af forvitret og fysisk nedbrudt grundfjeld. Ved Kangerlussuaq stammer sedimenterne fra Watson-floden, der har sit udspring i Russel-gletscheren (1DG03 [2]). Oplandet til denne gletscher er den arkaiske blok som hovedsageligt består af gnejs, granit og amfibolit. Ved mineralogiske undersøgelser er det blevet eftervist at sedimenterne har samme mineralogiske sammensætning som disse bjergarter. Da denne sammensætning af leret viste sig at give gode teglsten, blev det anbefalet at den videre resourceefterforskning foregik i et område med omtrent samme aflejringsforhold og

Kapitel 2 8 geologisk opland. Saltindholdets betydning Den tidligere undersøgelses konklusioner om at leret er for salt til anvendelse, støttes ikke af praktiserende teglfolk fra Vindø og Wevers Teglværker [3, 4]. Ifølge erfaringen på disse teglværker, har lerets saltindhold kun betydning ved brænding i tunnelovne. Hvis man bruger batch-ovne er saltet ikke noget nævneværdigt problem [3]. Betydningen af salt i leret og ovnenes udformning er beskrevet i Appendix C. 2.2 Akia Der er blevet lokaliseret lerforekomster flere steder på Akia, hvoraf den mest lovende findes nær øen Maalatu ca. 10 km nord for Nuuk (afmærket på kortet i Figur 3.1, side 10). Der er blevet lavet opmålinger af lerforekomstens størrelse og analyser af lerets sammensætning [5]. Leret fra Malatuu formodes at være velegnet til teglproduktion, anlægsmæssig og keramisk brug og til miljøtekniske formål (overdækning af lossepladser og lignende). Der vurderes at være mere end 2 millioner kubikmeter ler indenfor et område af ca. 0,6 km 2. Lerforekomsten ved Maalutu er dog overlejret af knap 4 m moræne og sandede fluviale aflejringer som vil besværliggøre en eventuel udnyttelse af leret. Sedimentet ved Maalutu består af siltet ler med 48,8-53,1% sedimenter i lerfraktionen og 42,9-50% silt. I aflejringen er der kun fundet meget beskedne mængder salt, kalk og kulstof (organisk og uorganisk). Endelig er det blevet konstateret at leret består af fysisk nedbrudt grundfjeld, og kun indeholder forsvindende små mængder lermineraler. Det karakteriseres derfor som bjergartsmel.

9 3 Leraflejringer i Grønland Der findes ikke nogen entydig definition på ler. I geologisk sammenhæng er ler den fraktion af et sediment, der har korndiameter mindre end 2 µm, uanset hvilke forbindelser partiklerne består af. Den mineralogiske karakterisering beror i stedet på, om sedimentet har et stort indhold af lermineraler, som er en familie af visse phyllosilicater uanset hvilken partikelstørrelse mineralerne måtte have. Den keramiske definition af ler bygger hverken på indhold eller størrelse, men i stedet på materialets egenskaber; her kræves det at materialet er plastisk i sin naturlige form, og at det bliver hårdt efter opvarmning. Der er naturligvis visse sammenhænge mellem kornstørrelser, mineralindhold og egenskaber, men uanset hvilken definition man benytter, falder ingen af de grønlandske ler(agtige)sedimenter helt ind under nogen af disse. Alligevel har sedimenterne mange af lerets karakteristika, og da de har vist sig at kunne bruges til mursten, vil vi derfor i det følgende kalde de leragtige sedimenter for ler uden hensyn til bestemte definitioner. I dette kapitel beskrives de geologiske processer omkring sedimentaflejring i Grønland og aflejringernes bestanddele. Indledningsvist gennemgås kort de geologiske forhold i Grønland med hovedvægt på den arkaiske blok i Vestgrønland omkring Nuuk-området. 3.1 Grønlands geologiske udvikling Jordens geologiske historie strækker sig 3,7 mia. år tilbage i tiden, til dengang Jorden stadig var en ung planet på knap 1 mia. år. Bjergarterne blev dannet i prækvartærtiden og efterfølgende i kvartærtiden fik Jorden den overflade som den har i dag. 3.1.1 Prækvartær geologi Nogle af de ældste klipper i verden findes i Grønland, i den arkaiske blok, der strækker sig som et bælte tværs over den sydlige del af landet. Nuuk og det omkringliggende område ligger midt i den arkaiske blok, mens Kangerlussuaq ligger på grænsen mellem denne og det nagssugtoqidiske mobile bælte. Figur 3.1 (næste side) viser sammensætningen af bjergarterne i området omkring Nuuk. Den arkaiske blok har været stabil overfor væsentlige deformationer siden afslutningen på den arkaiske periode for 2,5 mia. år siden. Den

20 km Ilulialik Qugssuk Akia Maalatu Ameragdla Nuuk Figur 3.1: Geologisk oversigtskort over Nuuk-området med markeringer af de undersøgte områder. På kortet er de rødlige farver granit; det mørkegrønne amfibolit og resterende farver forskellige typer af gneis [6].

Kapitel 3 11 arkaiske blok i Grønland formodes at være resterne af et gammelt kontinent med betydeligt større udbredelse end blokken har i dag. Dette understøttes af at der er fundet områder med arkaiske bjergarter både nord og syd for den arkaiske blok. De arkaiske bjergarter består hovedsageligt af granitoide gneiser med et højt indhold af kvarts og feldspat. I bjergartene findes også mindre forekomster af amfibolit, der er dannet af metavulkanske og metasedimentære bjergarter. De arkaiske bjergarter er gennemsat af basaltgange der har været fødegange til et basaltplateau, som blev dannet for mellem 2 og 2,7 mia. år siden. Selve basaltplateauet er for længst borteroderet, så de eneste rester er fødegangene gennem den arkaiske blok [7]. Det nagssugtoqidiske mobile bælte nord for den arkaiske blok består overvejende af arkaiske gneiser, der er blevet omdannet i et 300 km bredt tektonisk område. Disse gneiser er overlejret af vulkanske bjergarter og postarkaiske sedimenter, der ved senere tektoniske deformationer er foldet ind i gneisen [7]. 3.1.2 Kvartærgeologi Omkring begyndelsen af kvartærtiden for omtrent 1,6 mio. år siden faldt temperaturen over hele Jorden kraftigt, og overisningen af Grønland begyndte. Isen er formodentlig opstået som gletschere i det indre af landet, der efterhånden er vokset sammen til en sammenhængende ismasse. Da Saaleistiden var på sit højeste for 0,4 til 0,2 mio. år siden, dækkede isen mere end Grønland i hele sin nuværende størrelse. Isens bevægelser har eroderet klipperne, så de i dag fremstår glatte, afrundede og med de karakteristiske U-dale. Dog var isen ikke tykkere, end at de såkaldte nunatakker stak op igennem. Nunatakkerne er spidse toppe på bjerge i kystområderne, hvor de lavereliggende dele er afrundede. Gennem kvartærtiden har isgrænsen bevæget sig frem og tilbage som følge af klimavariationer, men Grønland har formentlig ikke været helt isfrit på noget tidspunkt efter Saale-istiden. Isens sidste store fremstød var under Weichel-istiden, der endte for 12-13.000 år siden. Under denne istid nåede indlandsisen igen helt ud til Grønlands vestkyst. I løbet af den 70.000 år lange periode fjernede isen alle sedimentaflejringer, hvilket betyder at de ældste sedimenter i Grønland er omkring 12.000 år gamle. I de sidste 5000 år har isen haft omtrent samme udbredelse som i dag. På grund af presset fra den tykke iskappes store vægt, har landet været isostatisk nedtrykket (og er det til dels stadig). Fra det tidspunkt hvor isen begyndte at trække sig tilbage, er landet begyndt at hæve sig langsomt, og hævningen er ikke ophørt endnu. Derfor findes de gamle kystlinier nu omkring 120 m over havets overflade. I kystområderne er der blevet dannet store marine sedimentaflejringer som nu delvist befinder sig over havniveau.

Kapitel 3 12 Tilsammen har disse processer formet Grønlands nuværende landskab, der består at store afrundede klippemasiver, hvoraf nogle har nunatakker. Klipperne er oftest kun dækket af et tyndt jordlag, men enkelte steder findes større sedimentaflejringer [7]. 3.2 Geologiske processer ved sedimentaflejring I Grønland dannes sedimenter hovedsageligt ved indlandsisens erosion af de underliggende klipper. Sedimenterne dannes i alle størrelser og transporteres ud til isranden fasthold i isen. Når isranden smelter eller brækker af frigøres sedimenterne, som det ses i Figur 3.2. Bevægelserne i isen fører også sedimenter op til overfladen i nærheden af isranden. Ved afsmeltning på overfladen af isen føres de finere med ud til isranden af smeltevandsfloder. Figur 3.2: Smeltende isrand sort af sedimenter. De finere sedimenter føres væk af smeltevandsfloden, mens de groveste bliver liggende. Hvis isranden ligger ude ved havet, ryger alle sedimenterne i havet, når gletcheren kælver. Indkapslet i is(bjerge) føres de bort, indtil de gradvist smelter fri [8]. Hvis isranden ligger inde i landet, transporteres sedimenterne med smeltevandet ud mod havet i smeltevandsfloder. I floderne sorteres sedimenterne efter vægt. De fineste fraktioner føres med opslemmet i flodvandet. Sand og mindre sten føres derimod med ved bundtransport, og aflejres eventuelt i flodens mere rolige områder (som i Figur 3.3). Større sten og blokke bliver liggende i nærheden af isranden. Når floden munder ud i havet, hvilket i Grønland typisk sker i bunden af en fjord, vil tilbageværende sand og grus straks aflejres på grund af de meget

Kapitel 3 13 roligere strømningsforhold. I havvandet bundfælder de fine sedimenter også, men da bundfældningshastigheden afhænger af partiklernes diameter sker det langsommere, så de ender længere fra flodens munding. Saltvandet får også lermineralerne til at flokkulere, hvorved partiklerne bliver store nok til at bundfælde. Lerpartiklerne er negativt ladede på overfladen pga. ionsubstitution, og i smeltevandet holder den elektrostatiske frastødning partiklerne fra hinanden. I saltvand vil positive ioner (hovedsageligt Na + ) binde lerpartiklerne sammen. Dermed får de en tyngde, så bevægelserne i vandet ikke længere kan hindre dem i at sedimentere. Det samme sker med andre lerlignende mineraler [9, 10]. Ved lersedimentationen dannes en banke som med tiden kan blive så stor at den er tør ved lavvande. Denne banke hæves på grund af den isostatiske landhævning, og kommer langsomt til at ligge over havniveau. På grund af kysterosion vil der efterhånden dannes en skrænt i leraflejringen ud mod havet. Yderligere kan der dannes kløfter i bankens overflade af afstrømmende nedbør og af den flod, som dannede lersletten. Eksempler på disse forhold er vist i Figur 3.4-3.6. Figur 3.3: Sandaflejring langs en flod (Watson-floden ved Kangerlussuaq). Figur 3.4: Leraflejring med erosionskløfter i et aridt område (Kangerlussuaq). Hvis erosion og lerdannelse fortsætter i slettens bagland, vil sedimentaflejringen stille og roligt vokse ud gennem fjorden, forudsat at den flod som tranporterer sedimenterne, ikke ændrer løb. Dermed rykkes grænsen mellem fjord og flod længere og længere udad. Dette betyder at der ud for de hævede aflejringer vil ligge nyere lerbanker som besværliggør adgangen til leret. Hvis floden derimod skifter leje, eller helt forsvinder, vil der kun aflejres erosionsprodukter fra selve lersletten i fjorden udfor. Dermed kan der være relativt dybt vand tættere på lerforekomsten. De præcise forhold afhænger naturligvis af de lokale landskabsforhold [11].

Kapitel 3 14 Figur 3.5: Erosion af leraflejring ved kysten (Kangerlussuaq). Figur 3.6: Tørlagte lerbanker ved lavvande (Ameragdla). 3.2.1 Ler Ler er et klastisk sediment, men har derudover ikke nogen entydig definition. Som beskrevet indledningsvist definerer forskellige fagområder ler på forskellig vis, og sedimenter som i én faggruppe karakteriseres som ler, er det ikke altid efter andre faggruppers definitioner. Opdeling af sedimenter efter kornstørrelse I geologisk sammenhæng er der tale om ler, når sedimentet består af partikler med korndiameter mindre end 2 µm. I praksis er den nedre størrelse af lerpartikler omkring 0,2 µm. Partikler under denne størrelse betegnes som colloider, og er små nok til at forblive i opløsning i f.eks. vand (jvf. lerpartikler, der først flokkulerer i saltvand). Den geologiske opdeling af sedimenter efter kornstørrelse er vist i Tabel 3.1. Ifølge denne opdeling består de fleste lerforekomster af ler med varierende indhold af silt og finkornet sand. Tabel 3.1: Den geologiske karakterisering af sedimenter ud fra kornstørrelser [12]. Materialegruppe kornstørrelse Blokke 200 < mm Sten 20-200 mm Grus 2-20 mm Groft sand 0,6-2 mm Mellemkornet sand 0,2-0,6 mm Finkornet sand 0,06-0,2 mm Silt 0,002-0,06 mm (2-6 µm) Ler < 0,002 mm ( < 2 µm)

Kapitel 3 15 Lermineraler og mineraler i ler Lermineraler er en gruppe af hydrerede aluminosilicater, der strukturmæssigt hører til phyllosilicaterne. Disse mineraler er opbygget af lag af tetredriske silicater og oktaedriske oxider/hydroxider. I lagene findes kationer som Al 3+, Mg 2+, Fe 2+ og Fe 3+, hvor Al 3+ er det mest almindelige. I nogle strukturer er lagene desuden holdt sammen af alkaliog jordalkali-ioner som Na +, K + og Ca 2+. Den præcise stakningsrækkefølge og sammensætning af de forskellige lermineraler er meget varierende, men den overordnede struktur er fælles. Kaolin, illit og montmorillionit er de tre mest forekommende lermineraler. Phyllosilicaternes generelle opbygning og struktur er beskrevet i detaljer i Appendix B. Lermineralerne dannes ved kemisk forvitring af feldspat, amfibolit og andre metastabile mineraler, og processen accelereres af varme og syre. Syre dannes i naturen bl.a. ved at regnvand optager CO 2 fra luften og ved kombination af fugtighed og CO 2 fra forrådning. Når CO 2 opløses i vand dannes kulsyre (H 2 CO 3 /HCO 3 ) som er en meget svage syre. Da den mineralogiske definition af lermineraler er baseret på de oftest forekommende mineraler i ler, eksisterer der mange andre mineraler som både kan have lerstørrelse og phyllosilicatstruktur uden at regnes blandt lermineralerne. Eksempler på disse er biotit og mica. Lermineraler forekommer sjældent alene og er oftest blandet med andre ler-lignende mineraler samt carbonater, feldspater og kvarts. Mineralindholdet i de enkelte aflejringer er betinget af bjergarterne som leret blev dannet af og aflejringsforholdene, samt af de klimatiske forhold efter leret blev aflejret. Mineraler i grønlandsk ler På grund af det kolde grønlandske klima og den deraf sparsomme plantevækst, foregår kemisk forvitring af lermineraler kun i meget begrænset omfang. De lave temperaturer er yderligere med til at forsinke omdannelsen af de metastabile mineraler. Derfor består grønlandsk ler næsten udelukkende af fintmalede bjergarter ( bjergartsmel ) som forlængst er omdannet i ler fra varmere steder. Leraflejringerne har ikke nødvendigvis samme mineralogiske sammensætning som de umiddelbart omgivende klipper, fordi leret er transporteret over store afstande, først af isen og siden i smeltevandsfloder [12, 13, 14]. Kalk i grønlandsk ler I Grønland findes der ikke kalk i undergrunden, og derfor er der heller ikke større mængder kalk i lersedimenter. En anden (mindre) kilde til kalk er fossiler dannet parallelt med sedimenternes aflejring. Da sedimenter i Grønland er aflejret samtidig med at det indre af landet har været dækket af is, har den biologiske kalkproduktion formodentlig været beskeden. Derfor kan det ikke forventes at fossiler i leret udgør en betydelig kalkmængde.

16 4 Indsamling af lerprøver i Grønland Under opholdet i Grønland har vi indsamlet lerprøver fra forskellige steder i Nuuk-området og Kangerlussuaq. Prøverne fra Kangerlussuaq er taget for at følge op på sidste års indledende undersøgelser af lerforekomsterne. Da leret havde vist sig at have et saltindhold over grænseværdien for brænding i tunnelovne, men iøvrigt havde en velegnet sammensætning, skulle det undersøges om saltindholdet varierede så meget at en del af lerforekomsten alligevel var brugbar. Som nævnt har vi senere erfaret at lerets saltindhold har mindre betydning end først antaget. Derudover har vi undersøgt tre nye steder i håb om at finde andre egnede forekomster af ler. Stederne blev udvalgt ved hjælp af geologiske kort, hvor vi udpegede områder med hævede glaciofluviale og marine aflejringer. Som udgangspunkt fravalgte vi aride områder, da udtørringen af jorden fører til at større mængder havvand suges op gennem leret og afsætter salt (som i Kangerlussuaq-leret). Samtidig var vi opmærksomme på at det nok kun ville være realistisk at udvinde ler fra forekomster i nogenlunde nærhed af en by. Udfra disse overvejelser og af praktiske og økonomiske årsager udvalgte vi tre steder i Godthåbsfjorden og Ameralik, der kunne nås i båd fra Nuuk. I kapitlet beskrives hovedtrækkene af de nye steders lokale geologi som lå til grund for udvælgelsen. Derudover beskrives erfaringerne med forekomsternes tilgængelighed, bl.a. med hensyn til sejladsforholdene, hvilket er væsentligt for en eventuel udnyttelse af leret. 4.1 Kangerlussuaq Ved Kangerlussuaq by løber Watson-floden ud i Kangerlussuaq-fjorden. I bunden af fjorden ligger en stor lerbanke som tørlægges ved lavvande. Ovenfor denne findes en mindst 5 km lang, smal hævet lerslette (Fossilsletten), som bl.a. lufthavnens landingsbane er bygget på. Fossilsletten kendetegnes ved at være fuldstændigt flad og uden vegetation af nogen art. Den er gennemskåret af flere dybe, udtørrede errosionskløfter, der sandsynligvis er dannet af smeltevand. Sidste år blev lerprøver, som viste sig at indeholde for meget salt, taget fra tre steder på Fossilsletten i Kangerlussuaq. Vi har derfor taget prøver så spredt som muligt på Fossilsletten for at undersøge om saltindholdet varierer så meget at leret fra visse dele af Fossilsletten kan anvendes til teglproduktion. Prøverne er taget på de omtrentlige positioner vist i Figur 4.1 nedenfor. Det

Kapitel 4 17 Figur 4.1: De omtrentlige prøveudtagningssteder på Fossilsletten i Kangerlussuaq. skal nævnes at prøverne blev taget på en enkelt dag under et uplanlagt ophold i Kangerlussuaq. Prøverne blev indsamlet i skraldeposer og med en ske lånt i lufthavnens cafeteria. Vi rådede heller ikke over kort eller GPS, så positionerne for prøveudtagningerne er vurderet efter bedste skøn. Prøverne er hovedsageligt taget på skrænterne af errosionskløfter, hvor overfladeleret først er gravet væk (ca. 10 cm). 4.2 Godthåbsfjorden/Ameralik De tre steder hvor vi har søgt efter lerforekomster, Ameragdla, Qugssuk og Ilulialik, er udvalgt ved hjælp af et topografisk- og et kvartærgeologisk kort over Nuuk-området (Figur 4.2). Alle tre steder findes flade sletter med glaciofluviale eller marine sedimenter, og det virkede derfor sandsynligt at disse kunne være hævede leraflejringer. Ved Kangerlussuaq er undergrunden hævet ca. 40 m siden havet stod højest. Da de tre andre steder ligger omtrent i samme afstand fra isranden som Kangerlussuaq er landhævningen formodentlig i samme størrelsesorden. Sammensætningen af leret ved Kangerlussuaq viste sig at give pæne teglsten. Derfor var en anden medvirkende årsag til udvælgelsen at smeltevandsfloderne ved de nye områder, har samme bjergarter i oplandet som Watson-floden ved Kangerlussuaq. Klimaforhold I undersøgelsen af leret fra Kangerlussuaq blev der konstateret problemer med lerets anvendelse på grund af en for høj saltkoncentration. Årsagen til det høje saltindhold blev antaget at være de aride forhold i Kangerlussuaq som betyder at store mængder saltvand trækker op gennem leret og aflejrer salt ved fordampningen. Et af udvælgelseskriterierne for de

Kapitel 4 18 Qugssuk Ilulialik Ameragdla Figur 4.2: Kvartærgeologisk kort over Nuuk-området. Grønt: Glaciofluviale aflejringer. Blåt: Marine aflejringer. Rødt: klitlandskaber. Lyserødt: moræne. De resterende områder ikke er dækket af sedimenter [15]. nye områder var derfor at der skulle være humide forhold, hvilket er tilfældet for hele området omkring Nuuk. 4.2.1 Ameragdla Den lokale geologi ved Ameragdla I bunden af Ameragdla-fjorden ligger en stor sedimentbanke som i følge det topografiske kort tørlægges ved lavvande. Der løber to smeltevandsfloder ud i fjorden, hvoraf den ene løber ud gennem Austmannadalen, mens den anden udmunder i bunden af Naujatkûat (Figur 4.3). Den første flod stammer fra gletscheren 1CG13 [2], er godt 20 km lang og løber først igennem søen Isvand. Den anden flod er netformet, hvilket tyder på at den løber over et temmelig fladt område. Floden er kun 10 km lang og kommer direkte fra en tunge af indlandsisen (1CG14 [2]). På vej hertil har isen bevæget sig hen over den arkaiske blok, så de sedimenter isen producerer har formodentlig samme sammensætning. Hjemmefra havde vi forestillet os at undersøge området ved Egalunguit omkring den største af flodernes udløb, på stedet markeret i Figur 4.3. De nuværende floder indeholder tydeligvis store mængder sedimenter og går formentlig går gennem eventuelle hævede leraflejringer.

Kapitel 4 19 Figur 4.3: Oversigt over Ameragdla-området [16]. Vi tog lerprøver i området markeret med rødt (ca. 2 2 km). Området markeret med blåt (ca. 3 3 km) var der, hvor vi havde forestillet os at tage prøver, men ikke kunne nå frem til. Den hele, stiblede og prikkede røde streg betyder henholdsvis motorbåd, gummibåd og til fods. Lerforekomsten ved Ameragdla Vi blev sejlet til Ameragdla i motorbåd af den stedkendte naturvejleder i Nuuk, Isavarak Petrussen. Området var en del af det samfund de første nordboere i Grønland kaldte Vesterbygden, og der er fundet en del ruiner efter dem. Grunden til at nordboerne blandt andet valgte dette sted at slå sig ned, ses tydeligt, da vegetationen her er meget frodig efter grønlandske forhold. Frodigheden er bl.a. et tegn på rigelig nedbør i området, og på at jorden ikke er salt. Ameragdla ligger i øvrigt ca. 40 km fra Buksefjordsværket. Sejlturen fra Nuuk er omkring 75 km, hvilket tog ca. 4 timer. Sedimentbanken i det inderste af fjorden viste sig at være 20 km stor og fuldstændig tørlagt ved lavvande. Eftersom vi netop kom frem til Ameragdla ved ebbe, måtte vi ankre op et stykke ude, som vist på kortet (Figur 4.3). Vi havde en lille gummibåd med påhængsmotor med til at komme i land med; alligevel måtte vi opgive at komme helt ind i bunden af fjorden, da vi først ville skulle vente på højvandet for at kunne sejle derind, og dernæst på næste højvande for at sejle ud igen. Fra ankerpladsen kunne man se en lys skrænt i en lille

Kapitel 4 20 sidebugt ved Umiviarssuk (Figur 4.3), som det med gummibåd var muligt at sejle hen i nærheden af. Den valgte vi at undersøge i stedet. Det sidste stykke tilbagelagde vi til fods, den ene vej langs vandkanten (i smat-ler til anklerne) og retur henover et lille bjerg. Figur 4.4: Overblik over lerforekomsten ved Umiviarssuk i Ameragdla. Leraflejringen er markeret, og klippen i forgrunden hører ikke med. Skrænten, som vi havde udset os på afstand, viste sig at være del af en leraflejring på omtrent 1 km 2 (Figur 4.4). Der blev taget prøver i forskellige niveauer over skræntens fod, langs en stor del af skræntens udstrækning. Det var ikke muligt at vurdere leraflejringens størrelse, når man stod på den, fordi området var tæt bevokset med ca. 2 m høje buske. Til gengæld kunne hele området overskues fra et af de små bjerge, vi skulle over for at komme retur. Lerforekomsten ved Umiviarssuk er ikke særligt stor, men der må forventes at være større forekomster af ler af lignende kvalitet inde i bunden af fjorden. Det ville formentlig være muligt at gå eller sejle de sidste 20 km derind ved højvandet, men så skal man have planlagt at opholde sig i området i 1-2 dage.

Kapitel 4 21 4.2.2 Qugssuk og Ilulialik Den lokale geologi ved Qugssuk og Ilulialik Qugssuk er en nordgående sidefjord til Godthåbsfjorden. Narsarsuaq i bunden af Qugssuk-fjorden er en stor flad slette som ifølge det kvartærgeologiske kort over Grønland indeholder både marine og glaciofluviale sedimenter (Figur 4.2). Dette indikerer som nævnt tidligere en stor sandsynlighed for at finde ler i området. Figur 4.5 viser et kort over de to områder. Figur 4.5: Oversigt over Qugssuk og Ilulialik-området [16]. De nederste kort er udsnit af det øvre med Qugssuk til venstre og Ilulialik til højre. Vi tog lerprøver i områderne markeret med rødt (begge ca. 1 1 km). Området markeret med blåt (ca. 3 3 km), var der hvor vi havde forestillet os at tage prøver ved Ilulialik, men ikke kunne nå frem til. De stiblede og prikkede røde linier betyder henholdsvis gummibåd og til fods. Der flyder ikke længere smeltevand fra indlandsisen gennem Narssarsuaq, men smeltevandsstrømmen som i sin tid aflejrede sedimenterne, må formodes at være den samme som nu løber gennem Ilulialik. Denne smeltevandsstrøm stammer fra gletscheren 1CH02 [2], og sedimenterne i Narssarsuaq kan antages at stamme fra bjergarterne i den arkaiske blok, der danner opland til

Kapitel 4 22 denne gletscher. På det topografiske kort er der ingen angivelser af tidevandstørlagte banker udfor lersletten. 20 km øst for Qugssuk ligger Ilulialik som er en anden nordgående sidefjord til Godthåbsfjorden. Her er der angivet bræmmer af sedimenter langs begge breder og kun et forholdsvis smalt bælte udfor kysten, som er tørlagt ved lavvande. Oplandet er det samme som til Qugssuk. Lerforekomsten ved Qugssuk I Qugssuk-fjorden havde vi udpeget sletten Narsarssuaq (Figur 4.5) som et godt sted at lede efter ler. Isavarak Petrussen fortalte at stedet er et yndet jagtområde [17]. Belært af gårsdagens problemer med lavvande, sørgede vi for at være fremme lidt før højvande. Selv ved højeste højvande kunne vi dog ikke sejle tæt på kysten med motorbåden, hvor vi ville i land, og måtte tilbagelægge det sidste stykke i gummibåd. Vanddybden på det sidste stykke (ca. 1 km) synedes kun at være et par meter (vurderet fra gummibåden gennem helt klart vand). Fra vandet kunne man meget tydeligt se en kystskrænt der ved nærmere eftersyn, viste sig at være det ler, vi ledte efter (Figur 4.6). Skrænten var 5-10 meter høj. Figur 4.6: Kystskrænten ved Qugssuk. Prøverne blev taget fra skrænten langs kysten i forskellige højder og flere steder på toppen af lersletten omkring den nordligste gren af fjorden. Narssarsuaq ligger ikke nær så beskyttet som lersletten i bunden af Ameragdla, og vegetationen her er tilsvarende sparsom. Ovenfor skrænten kunne vi se at lersletten fortsatte 5-10 km ind i landet med en bredde på omkring 2 km. Desværre var vi nødt til at forlade området inden ebbe, og det var derfor ikke muligt at nå længere ind. Ifølge vores vurdering er der meget store mængder ler i Narssarsuaq, men området er svært tilgængelig ved lavvande. Vanddybden på den sidste km er højst 2 m ved højvande, og tidevandsforskellen er omtrent 5 m. Både besejlingsforholdene ved lavvande og lerslettens størrelse kunne nemt have været undersøgt, men det havde krævet et ophold i området på mindst et døgn.

Kapitel 4 23 Figur 4.7: Lersletten ved Qugssuk. Lerforekomsten ved Ilulialik Ilulialik ligger i nærheden af Qugssuk, så det var muligt at undersøge begge steder samme dag. Vi havde udset området nord for fjordens indsnævring bag pynten Egaluit, som markeret i Figur 4.5. I det sidste stykke af Godthåbsfjorden var det nødvendigt at sejle i langsom slalom, fordi der flød masser af isfjelde fra gletcherne i bunden af fjorden. Vi tog til Ilulialik direkte fra Qugssuk, hvilket betød at vi ankom kort før lavvande. På dette tidspunkt var vanddybden i en meget stor del af fjorden højst ca. 1,5 m, og vandet var fuldstændigt uigennemsigtigt af opslemmet ler. Bunden af fjorden var over flere kilometer næsten helt flad, hvilket er meget atypisk for bjergrige egne som Grønland og tyder på at der ligger store mængder aflejrede sedimenter. Vi måtte opgive at komme helt hen til det udvalgte sted, på grund af den ringe vanddybde. I stedet forsøgte vi at komme hen til en kystskrænt, som på afstand så ud til at ligge tæt ved fjordens indsnævring (Figur 4.8). Vi parkerede motorbåden skønsmæssigt 5 km fra pynten. og sejlede et stykke videre i gummibåden. Da vandet blev endnu lavere, kunne vi ikke bruge påhængsmotoren, fordi der blev hvirvlet ler op i den. Vi forsøgte at padle videre, men grundstødte konstant og lagde tilsidst til ved en klippepynt et stykke fra skrænten. Derfra gik/klatrede vi en times

Kapitel 4 24 tid hen til skrænten. Denne viste sig desværre at bestå af blandede grove sedimenter, der formodentlig er en moræneaflejring. Da vi på pågældende tidspunkt var af den overbevisning at der ikke var nogen anvendelsesformål for vådt og salt ler, tog vi kun en enkelt prøve af det våde ler fra den tørlagte havbund nedenfor skrænten. Figur 4.8: Fjorden ved Ilulialik fotograferet ovenfor det sted, vi tog lerprøver. Pynten t.h. var der vi gerne ville have været hen. Skrænten lå 3-4 km fra pynten som var begyndelsen på det udsete område. På grund af terrænet vurderede vi at det ville tage 8 timer at gå det sidste stykke frem og tilbage. Isavarak Petrussen mente at den inderste del ikke ville være sejlbar selv ved højvande [17]. De enorme mængder ler på bunden af fjorden og i vandet tyder på at der også kan findes hævede leraflejringer længere inde bag indsnævringen af fjorden. Leret i vandet og eventuelle lerforekomster stammer fra gletscher 1CH02 [2] og må formodes at have samme mineralogi som leret ved Qugssuk. 4.3 Erfaringer fra Ameragdla, Qugssuk og Ilulialik Først og fremmest vil vi betegne det som en succes at der viste sig at være ler (i nærheden) af alle de tre nye steder, vi havde udset til undersøgelse. Størrelserne af lerforekomsterne ved Ameragdla og Ilulialik kan ikke fastslås præcist, men eksistensen og størrelsen af lerbankerne ved de to steder tyder på at der findes ler i betydelige mængder. Ved Ameragdla var der hævede lersletter helt ud til 20 km fra den største af de to smeltevandsfloders udmunding. Lersletten ved Qugssuk er vurderet til at være 10-20 km 2 i udstrækning.

Kapitel 4 25 Alle steder er der omkring 5 meter forskel på høj- og lavvande. På grund af de store lerbanker er det yderst besværligt at komme tæt ind til kysten selv i gummibåd. Desuden er de dele af lersletten der tørlægges ved lavvande, stadig overmættet med vand, og det er meget tungt at gå i, fordi man synker ned i ler til anklerne. Det var nemmest at komme til Qugssuk, hvor lerbanken foran var mindst, fordi der ikke længere aflejres ler. Lerforekomsterne ved Ameragdla og Qugssuk er jævnt bevokset med buske, og især ved Ameragdla er bevoksningen tæt og relativ høj (efter grønlandske forhold). Ved Ilulialik er kystområdet før den mulige lerforekomst stejlt og spredt bevokset. Området så ikke ud til at ændre voldsom karakter i nærheden, så forholdene tættere på er sandsynligvis de samme. På grund af den frodige bevoksning forventes saltindholdet i leret at være meget lavt.

26 5 Analyseresultater for lerforekomsterne Der er blevet taget prøver af de hævede lerforekomster i Kangerlussuaq, Ameragdla og Qugssuk, samt af lerbankerne ved Ameragdla og Ilulialik. Alle steder er prøverne blevet taget så spredt som muligt for at resultatet forhåbentlig vil afspejle lersletternes sammensætning generelt. Lerets komposition er blevet analyseret med hensyn til følgende: - Mineralogisk sammensætning (prøver fra Ameragdla og Qugssuk) - Saltindhold - kornstørrelsesfordeling - Vandindhold - Indhold af carbon, jern og svovl - Glødetab - Plasticitet Analysemetoderne er beskrevet i Appendix A. I dette kapitel gennemgås analyseresultaterne med henblik på at give en sammenfattende vurdering af lerforekomsternes kvalitet. Analyseresultaterne er opsummeret i tabellerne 5.1 og 5.2. 5.1 Mineralogisk sammensætning af lerprøverne Den mineralogiske sammensætning af prøverne fra de hævede lerforekomster ved Ameragdla og Qugssuk er blevet bestemt ved Röntgendiffraktion (XRD). Resultaterne er vist i Tabel 5.1. Til sammenligning er medtaget resultaterne fra sidste års undersøgelser af leret fra Kangerlussuaq samt af leret fra Akia. Da de eneste lerprøver fra Ilulialik er fra de nyaflejrede lerbanker, har vi ikke fået undersøgt mineralogien af dette ler. En mulig hævet lerforekomst vil være flere tusinde år ældre end leret i vandet, og sedimenterne stammer fra forskellige lag af klipperne i baglandet (Kapitel 3). Derfor vil det våde ler ikke nødvendigvis have et repræsentativt indhold af mineraler. Ingen af prøverne fra Ameragdla og Qugssuk indeholdt lermineraler i særligt store mængder. Der var <1 wt% lermineraler i leret mod eksempelvis 50-60 wt% i godt tysk ler [18]. Leret består i stedet af bjergartsmineraler

Kapitel 5 27 der forekommer i området. Knap halvdelen udgøres af plagioklas (Na-Cafeldspat). Amfibolit, kvarts og orthoklas (K-feldspat) udgør mellem 10-20% og augit og biotit 5-10%. Alle disse mineraler er forløbere for lermineraler, idet de ved forvitring omdannes til disse. Biotit, augit og amfibolit er mindre stabile end K-feldspat og kvarts. Leret (som vi vil fortsætte med at kalde det) kan karakteriseres som bjergartsmel, der er dannet ved fysisk nedbrydning og forvitring af grundfjeld. Det blev i de tidligere undersøgelser ligeledes konkluderet at leret fra Kangerlussuaq og Akia er bjergartsmel med meget få lermineraler. Tabel 5.1: Den mineralogiske sammensætning af lerprøverne fra Ameragdla og Qugssuk bestemt ved XRD (Ole Bjørslev, Aarhus Universitet). Resultaterne fra de tidligere undersøgelser ved Kangerlussuaq og Akia er medtaget til sammenligning. Alle tal er opgivet i wt% i forhold til lerets tørvægt. Sted/Prøve Kangerlussuaq 2002[1] Ameragdla Qugssuk Akia[5] Lermineraler 0,9 0,8 ± 0,2 1,0 ± 0,4 < 1 Plagioklas 36,68 46 ± 7 38 ± 4 40 Amfibolit 16,69 11 ± 5 12 ± 3 11 Kvarts 14,72 18,7 ± 0,4 16 ± 2 22 Orthoklas 13,80 11 ± 2 16 ± 9 13 Augit 10,25 5,0 ± 0,5 4,12 ± 0,08 - Biotit 6,9 8 ± 1 12,4 ± 0,3 10 Normalt opfattes indholdet af lermineraler som afgørende for, om en given lerforekomst kan anvendes til teglproduktion. Denne opfattelse beror på en (urigtig) antagelse om at specielt lermineralerne fungerer som en slags klæbestoffer, der holder materialet sammen under tørring og brænding [19]. Fra et kemisk/fysisk synspunkt er det imidlertid snarere lerets homogenitet, der er afgørørende for, om leret sprækker under tørring. Desuden besidder mange andre mineraler, udover dem som kaldes lermineraler, de samme egenskaber, der resulterer i at et plastisk materiale bliver hårdt ved brænding (Denne proces kaldes sintring og er beskrevet i afsnit C.3). Lermineralerne har dog betydning for lerets egenskaber, da de er med til at gøre det mere plastisk [12]. Både leret ved Kangerlussuaq og det fra Akia viste sig at have fornuftige tørrings- og brændingsegenskaber, uden at indeholde nævneværdige mængder af lermineraler. Da den mineralogiske sammensætning af leret fra Ameragdla og Qugssuk er tilsvarende, forventes det nye ler også at have disse egenskaber på trods af det lave indhold af lermineraler.

Kapitel 5 28 5.2 Saltindhold i leret fra Kangerlussuaq Undersøgelserne i 2002 fandt at leret fra Kangerlussuaq var for salt til teglproduktion. Udfra den konklusion ville vi derfor undersøge om variationen i saltindhold var så stor, at dele af lerforekomsten alligevel skulle være anvendelig til teglproduktion. Som nævnt ovenfor har vi senere fundet ud af at fagfolk kun betragter saltindholdet som et problem, hvis leret brændes i tunnelovn [3, 4]. Vi har taget så mange lerprøver fra Fossilsletten som vi kunne nå, spredt systematisk over en del af sletten nærmest lufthavnen. Fordelingen er vist i Figur 5.1. Indholdet af chlorid (som mål for saltindholdet) er fundet til at ligge mellem 0,7 og 2,3 wt%. Desværre er spredningen i tallene for stor til at man kan se nogen klar tendens i saltindholdets variation. Det vil kræve et større antal prøver fra hele sletten, hvis der skal findes en systematisk variation i saltindholdet. Det vil også være en fordel, hvis prøverne tages lidt dybere end de 10 cm det var muligt at grave med en spiseske. Klippe Ler Fjord 0,84 2,33 1,48 2,06 0,70 1,12 1,55 1,07 Figur 5.1: Chloridindholdet af lerprøverne fra Kangerlussuaq med omtrentlig angivelse af prøveudtagningstedet. Tallene er opgivet i wt% af lerets tørvægt. I 2002 blev der taget prøver i forskellige dybder som viste at saltindholdet faldt med dybden; fra 1,4-2,3 wt% ved overfladen til omtrent det halve ved en dybde på 1-1,5 m. Under dette niveau steg saltindholdet igen i resten af profilet (2-2,5 m dybt). Selvom det målte saltindhold i vores prøver varierer meget, er alle målte værdier dog betydeligt over grænseværdien på 0,1 wt% chlorid for anvendelse til teglindustri med brænding i tunnelovn. Udfra dybdevariationen kan man formodentlig heller ikke forvente at finde ler med lavt nok saltindhold i bunden af aflejringen. Konklusionen fra 2002, om at leret ved Kangerlussuaq er mere salt end grænseværdien tillader, kan altså bekræftes. Vi har alligevel udført de øvrige analyser på dette ler også til brug for sammenligning med de nye lerforekomster.

Kapitel 5 29 5.3 Saltindhold i lerprøverne fra Nuuk-området Saltindholdet angives sædvanligvis som wt% chlorid, da størstedelen af salt i leret antages at komme fra NaCl, og da man ved analysemetoden bestemmer choridindholdet. Grænseværdien for brænding i tunnelovne er 0,1 wt% chlorid, hvilket svarer til knap 0,17 wt% NaCl. Samtlige resultater fra analyserne af chloridindhold kan findes i Tabel A.2 i Appendix A. Leret fra Ameragdla Ved Ameragdla blev der taget fire prøver fra den øvre del af lersletten, en fra foden af skrænten og en i det våde ler i vandkanten. Chloridindholdet i de øvre prøver ligger mellem 0,02 og 0,07 wt%. Leret fra skrænten havde et chloridindhold på 0,25 wt%, hvilket tyder på at fjordvandet kan nå op til skrænten ved højvande. I prøven af det våde ler var chloridindholdet 0,34 wt%. Den del af lerforekomsten, der ikke er i direkte kontakt med fjordens vand, har altså et chloridindhold, der ligger under grænseværdien på 0,1 wt%. Leret fra Qugssuk I lerprøverne fra Qugssuk var chloridindholdet helt nede på 0,0003-0,004 wt% i alle udtagne prøver. Der blev taget tre lerprøver oven på lersletten og to fra skænten. De to prøver fra skrænten er taget mindst to meter over foden af skrænten ved højvande. Leret fra toppen af lersletten har et lidt lavere saltindhold end det fra skrænterne. Det kan enten skyldes at der er vasket salt bort fra det øverste af leret på grund af regnvand, eller at der af og til skyller bølger op mod skrænten. Uden at kende saltindholdet længere inde i aflejringen er det ikke muligt at afgøre, hvad forskellen skyldes. Under alle omstændigheder er saltindholdet betydeligt under den tilladte grænseværdi. Leret fra Ilulialik Prøven fra Ilulialik er taget af det våde ler i vandkanten, da det ikke var muligt at nå frem til tørre lerforekomster. Chloridindholdet i det våde ler blev målt til 0,23 wt%. Dette kan dog ikke bruges til at vurdere saltkoncentrationen i en eventuel hævet lerforekomst længere inde i fjorden, men er et resultat af fjordvandets saltindhold. 5.4 kornstørrelsesfordeling Leret fra Kangerlussuaq Ved kornstørrelsesbestemmelsen viste prøverne fra Kangerlussuaq sig at være fordelt på to typer. De seks østligste prøver var enormt finkornede, med 59 til 73 wt% af sedimentet i lerfraktionen. De to vestligste prøver var også meget finkornede, men kun med 27 til 35 wt% i lerfraktionen. Begge dele kan ud fra kornstørrelsen karakteriseres som svagt siltet eller fedt ler [12]. kornstørrelsesfordelingen er vist i Figur 5.2, side 30.