Geologiske gåter – langt nord i Barentshavet

Geologiske gåter – langt nord i Barentshavet

Geologer i Oljedirektoratet tolker gamle sedimentasjonssystemer som et ledd i en forsvarlig ressursforvaltning. Studier av bergarter fra trias kan tyde på at gamle russiske fjellkjeder er opphav til sandsteiner langt nord i Barentshavet.

Det har lenge vært kjent at de sedimentære bergartene i trias i Barentshavets kontinentalsokkel kommer fra flere kanter: fra nord og nordvest, fra Novaya Zemlya i øst, og fra Norge og Russland i sør og sørøst. Det som ikke har vært helt klart er hvor sedimentene fra de forskjellige tilførselsområdene møtes, og her strides de lærde. Helt til nå har det likevel vært gjengs oppfatning at tilførselen fra nordvest har vært betydelig i det nordlige Barentshavet. Oljedirektoratets arbeid kan imidlertid tyde på at tilførselen fra øst og sørøst har vært mer dominerende enn tidligere antatt i dette området, og at tilførselen fra nord og nordvest har vært tilsvarende mindre.

Det er bare i den sørlige halvdelen av Barentshavet (sør for 74° 30’N), at oljeselskapene har fått anledning til å lete etter hydrokarboner (letebrønnene er avmerket med en sort prikk), og de eneste kommersielle funnene er gjort i Hammerfestbassenget og helt sørvest i Nordkappbassenget. Så langt er det bare Snøhvit som er satt i produksjon, men to andre felt – Goliat og Nucula – er så store at de ventelig også vil bli satt i produksjon. I det nordlige Barentshavet er det bare Oljedirektoratet som har anledning til å samle inn data (stratigrafiske boringer er avmerket med en rød prikk), og inntil området blir åpnet for petroleumsvirksomhet er disse dataene ikke offentlig tilgjengelig. © Oljedirektoratet

Det er bare i den sørlige halvdelen av Barentshavet (sør for 74° 30’N), at oljeselskapene har fått anledning til å lete etter hydrokarboner (letebrønnene er avmerket med en sort prikk), og de eneste kommersielle funnene er gjort i Hammerfestbassenget og helt sørvest i Nordkappbassenget. Så langt er det bare Snøhvit som er satt i produksjon, men to andre felt – Goliat og Nucula – er så store at de ventelig også vil bli satt i produksjon. I det nordlige Barentshavet er det bare Oljedirektoratet som har anledning til å samle inn data (stratigrafiske boringer er avmerket med en rød prikk), og inntil området blir åpnet for petroleumsvirksomhet er disse dataene ikke offentlig tilgjengelig.
© Oljedirektoratet

Innsats for trias

I Barentshavet er det fremdeles store områder som ennå ikke er åpnet for leting etter olje og gass. Som statlig ressursforvalter har Oljedirektoratet som oppgave å forstå ressursbildet også i områder som ikke er gjort tilgjengelig for petroleumsvirksomhet. Nøkkelen til slik forståelse er å bli kjent med de regionalgeologiske trekkene. Oljedirektoratet har derfor i mange år jobbet med det nordlige Barentshavets geologiske utvikling. Dette er et utfordrende arbeid, fordi avstanden mellom letebrønnene sør i Barentshavet og Svalbard i nord, altså mellom steder med kjent geologi, er i størrelsesorden 700 km. Oljedirektoratet har i sine studier i hovedsak konsentrert seg om utviklingen gjennom trias tid.

Helt fra Ural

–        De bitte små sandkornene fra sørøst kom langveis fra. Helt fra Russland, noen av dem kanskje helt fra den høyreiste fjellkjeden Ural. Nedbør som falt over fjellene var kilden til store elver som brakte med seg leir, silt, sand og grus helt frem til der Barentshavet nå ligger. Elvene endte til slutt opp i mektige deltaer på datidens kontinentalsokkel, og her ble sedimentene avsatt, forteller Bjørn Anders Lundschien, geolog i Oljedirektoratet. Sammen med flere kolleger har han i et par års tid studert utviklingen i trias i det nordlige Barentshavet

Denne enkle, lille historien kan geologene fortelle etter å ha analysert mange typer data: feltobservasjoner og steinprøver fra Svalbard, seismikk fra hele Barentshavet, letebrønner fra den sørlige halvdelen av Barentshavet, samt grunne vitenskapelige borehull (stratigrafiske boringer) fra store deler av Barentshavet.

–        De skråttstilte lagene (”klinoformene”) vi ser på de seismiske dataene forteller om et avsetningssystem med påfyll fra sørøst og avsetning i nordvest. Seismikk alene er imidlertid ikke nok til å fortelle en fullgod historie. Geologiske data er helt nødvendig, og de kommer både fra borekjerner, fra studier av bergartene på nærliggende landområder, og fra kjemiske og paleontologiske analyser av steinprøver som er samlet inn under feltarbeid, sier Bjørn Anders.

Svalbard har hatt besøk av geologer helt siden det ble funnet kull i begynnelsen av forrige århundre. I de senere årene har geologene nærmest valfartet opp hit, delvis fordi bergartene ligger i dagen uten å være dekket til med vegetasjon, og delvis fordi de er nyttige for å forstå den geologiske utviklingen av Barentshavet. Lett tilgang til å studere sedimentære bergarter er også noe av bakgrunnen for å opprette et universitet på Svalbard (UNIS) med undervisning i bl.a. geologiske fag.

711x474_Seismikk

Denne linjen er vesentlig for å forstå den geologiske utviklingen i trias i Barentshavet. Legg merke til de skråttstilte (prograderende) lagene avsatt i midtre og øvre trias. De forteller oss at sedimenter kom fra sørøst og ble avsatt mot nordvest. Innenfor et enkelt lag vil sedimentene være grovkornet (silt og sand) i sørøst og mer finkornet (leir og silt) i nordvest. Kilde: Oljedirektoratet

Kamp mellom øst og vest

–        Feltstudier utført opp gjennom tidene har gitt oss uvurderlig kunnskap om bergartene i trias. Ta for eksempel Botneheiaformasjonen (midtre trias) som er avsatt i et dypt og innelukket sokkelområde med reduserende forhold (lite oksygen). Manglende oksygen gjør at det organiske materialet ikke oksideres og brytes ned, men forblir bevart i sedimentene, og derfor har de et høyt innhold av organisk materiale, forklarer Bjørn Anders.

Organisk rike skifere av samme karakter som Botneheiaformasjonen er påtruffet i grunne boringer ved Svalisdomen midt i Barentshavet, og øst for Kong Karls Land (se kartet). Skifrene ved Svalisdomen er noe eldre, mens de ved Kong Karls Land er av samme alder som Botneheiaformasjonen.

Nærmere land vil sedimentene av samme alder være mer silt- og sandholdige, og etter hvert som sedimentasjonssystemet forflytter seg (prograderer), og bassenget fylles inn, vil de mer kystnære og sandrike sedimentene bli liggende over de dypere marine og organisk rike skifrene. På den måten vil grovkornige sedimenter bli liggende over finkornige sedimenter, eller sagt på en annen måte, mulige reservoarbergarter vil bli liggende rett over mulige kildebergarter.

–        På vestlige del av Svalbard er det liten tvil om at innfyllingen i midt-trias tid kom fra vest og nordvest. Spørsmålet er hvor langt ut i Barentshavet dette systemet forflyttet seg før det møtte det tilsvarende systemet som kom fra sørøst. Og hva skjer der de møtes? Slår de seg sammen og tar en felles ny retning? Vinner det ene systemet delvis over det andre? Kan systemet fra sørøst ha innflytelse på avsetningsretninger helt opp til Svalbard? Alt dette er svært sentralt for å forstå utviklingen av det nordlige Barentshavet i trias. Og til dette trenger vi enda flere feltsesonger på Svalbard.

–        Vi er nødt til å se på steinene for å forstå hvordan de er avsatt. Geologi er ikke et fag for skrivebordsslitere, smiler Bjørn Anders.

Stratigrafiske boringer hjelper også geologene med å forstå historien. Oljedirektoratet har gjennomført boringer i 1990 1994, 1995, 1998 og 2005, alle i samarbeid med tidligere IKU, nåværende SINTEF Petroleumsforskning. Til sammen mer enn 3000 m med kjerner er brakt til land (se kartet).

I 2005 boret Oljedirektoratet fem stratigrafiske hull nord øst for Kong Karls Land (se GEO 08/2005, side 40-42, for utførlig beskrivelse). En ekstrabevilgning fra Stortinget knyttet til geovitenskapelig innsamling gjorde det mulig å gjennomføre toktet.

 Mot en løsning

Ideene som Oljedirektoratet nå presenterer har på ingen måte kommet av seg selv. Det ligger et tverrfaglig og tverrinstitusjonelt arbeid bak. Ved å sammenholde seismikk, borekjerner og feltdata har det vært mulig å sette sammen en historie som bringer oss litt nærmere en forståelse av den geologiske utviklingen i denne delen av Barentshavet.

–        Arbeidet begynner nå å bære frukter, fremholder Bjørn Anders Lundschien.

Olje i blekkspruter

GEO fortalte i fjor historien om funnet av blekkspruter fra trias som er smekk fulle av olje(02/2007, side 28-29). De ble funnet på Edgeøya, midt inne i Botneheiaformasjonen som består av svarte, organisk rike skifre. Analysene viser at skifrene på Edgeøya inneholder opp til ti prosent organisk karbon. Det er like mye som i de beste kildebergartene fra øvre jura i Nordsjøen og utenfor Midt-Norge.

Botneheiaformasjonen er blottlagt flere steder på Svalbard. Detaljert kartlegging, som andre geologer har gjort tidligere, viser at den fortsetter mot sør og ut i Barentshavet. Det er derfor god grunn til å anta at denne skiferen kan være til stede langt nord i Barentshavet.

Den fossile blekkspruten (Aristoptychites trochleaeformis) lå dynket i et tynt lag med seig olje inne i den svarte skiferen (Botneheiaformasjonen). Fossilene viser at skiferen er avsatt tidlig i trias for om lag 240 millioner år siden. Illustrasjon: NGU

Den fossile blekkspruten (Aristoptychites trochleaeformis) lå dynket i et tynt lag med seig olje inne i den svarte skiferen (Botneheiaformasjonen). Fossilene viser at skiferen er avsatt tidlig i trias for om lag 240 millioner år siden.
Illustrasjon: NGU

Stratigrafiske boringer

En stratigrafisk boring kan sammenliknes med et detaljert geologisk profil på land. Målet er å få en best mulig datering av seismiske reflektorer (geologiske grenseflater) som kan brukes i den videre kartleggingen. I tillegg ønsker vi å beskrive de geologiske sekvensene til hjelp for forståelsen av den geologiske utviklingen. Dypet på hullene kan variere mellom noen få meter og opp til 200 meter. Det nordlige Barentshavet egner seg godt for stratigrafiske boringer. Det er fordi en stor del av lagrekken ligger tett oppunder havbunnen med et minimum med glasiale avsetninger over. Dermed slipper vi tidkrevende boring gjennom tykke løsmasser. En annen fordel med tynn overdekning er at risikoen for å påtreffe grunn gass reduseres betraktelig.

Fridtjof Riis, Oljedirektoratet

GEO 08, 2005, Side 40-42

COMMENTS

WORDPRESS: 0
X