print logo

Norsk oljeleting via afrikansk vulkan

Samtidig som et vulkansk massiv eksploderte i Sør-Afrika for 183 millioner år siden endret klimaet seg dramatisk. Nå undersøker geologer de utdødde vulkanene for å lære mer om både fortidens klimaendringer og om hvordan man kan finne olje i Norskehavet.

SPEILBILDE: Geologien i Norskehavet er ganske lik de åpne fjellformasjonene i Sør-Afrika. Foto: Sverre Planke

Høsten 2004 fikk seniorforskerne Henrik Svensen og Sverre Planke på Physics of Geological Processes (PGP) ved Universitetet i Oslo førstesideoppslaget i det prestisjetunge vitenskapelige magasinet Nature, om hvordan vulkanutbrudd på norsk sokkel førte til masseutryddelse av dyr og planter for 55 millioner år siden.

Katastrofen var starten på en 200 000 år lang periode med en global temperaturøkning på fem til ti grader.

– Utslippene fra de voldsomme vulkanene kan ha vært like store som om alle dagens kjente forekomster av olje, gass og kull brant opp på én gang, påpeker Sverre Planke.

Vanskelig i Norge

I dag kan berggrunnen i Norskehavet, der vulkanaktivitetene fant sted, inneholde store mengder olje. Problemet er at det er meget vanskelig å studere de geologiske forholdene i undersjøiske områder.

– Et borehull koster raskt en halv milliard kroner. Dessuten gir borehull bare et endimensjonalt bilde av forholdene. Det er foretatt en rekke seismiske målinger – en teknikk som måler forplantningen av lydbølger i bergarter. Resultatet er et «kart» som viser de geologiske strukturene i havbunnen.

Men seismikk har en svakhet. Den viser bare trykkvariasjonene og forteller intet direkte om selve geologien.

KLIMAENDRING: Henrik Svensen (til venstre) og Sverre Planke har funnet sammenhengen mellom store vulkanutbrudd og voldsomme klimaendringer. Foto: Ola Sæther

Enkelt i Afrika

For å lære mer om hvordan de geologiske formasjonene har endret seg i Norskehavet, har de norske forskerne studert Karoo bassenget, et tilsvarende vulkansk område i Sør-Afrika. Området er tusen ganger seks hundre kilometer stort og dekker mer enn halvparten av landet.

I motsetning til Norskehavet ligger Karoo-bassenget i et meget tørt område. Lava er mye hardere enn sedimentære bergarter. Lavafjellene stikker åpent frem i det golde landskapet. Hadde det regnet mer, ville lavaen ha blitt omdannet til leire og deretter blitt til jordsmonn.

– Poenget er: Det vi har sett via seismikken i Norge, kan vi i Karoo se med det blotte øye.

Mens de norske geologene studerer det afrikanske massivet for å finne olje i Norskehavet, er de sørafrikanske geologene opptatt av å finne vann. Vannmangelen er stor. De jakter derfor på underjordiske sprekker med mye vann.

– Geologien er i stor grad den samme, uansett om vi skal finne olje i Norge eller vann i Sør-Afrika. Kunnskapen fra våre sørafrikanske kollegaer kan bidra til at vi finner mer olje, samtidig som kunnskapen vår kan bidra til at sørafrikanerne kan finne mer vann, poengterer Sverre Planke.

Klimakatastrofe

Vulkanprovinsen i Karoo eksploderte for 183 millioner år siden og førte til en global klimaendring. Vulkanområdet var et av de største i Jordas historie og dekket store områder både i Sør Afrika, Antarktis, Sør-Amerika og Australia. Det var den gangen da hele verden var ett superkontinent og Sør-Amerika lå bare noen hundre kilometer fra Afrika.

– Selv om Karoo-vulkanismen ikke utryddet like mye som katastrofevulkanene i Sibir for 250 millioner år siden, steg den globale temperaturen med fem til seks grader.

Nordmennene fikk nyss om de spennende geologiske formasjonene da de møtte en lokal geolog på en sørafrikansk konferanse for ti år siden. Sammen med professor Bjørn Jamtveit ved PGP dro Sverre Planke ned for å se om området var relevant for forskningen deres i Norge. Den gang var vulkanismen i Karoo lite vitenskapelig beskrevet.

Store deler av Karoo-bassenget, som er fra tiden mellom Karbon og Jura for vel 330 til 180 millioner år siden, ble påvirket av den vulkanske aktiviteten. I dag inneholder bassenget store mengder basalter, den samme type lava som fins på Island.

STEINPIPE: Den nye kunnskapen om sandsteinpiper gjør det lettere å finne olje i Norskehavet. Foto: Sverre Planke

Lavalag

Geologene er spesielt interessert i de intrusive lagene, som betyr innpressete bergarter.

Under vulkanutbruddene ble hundre til to hundre meter dype underjordiske elver med 1100 grader varm magma (smeltet stein) presset inn i sedimentene. Da de oljerike bergartene rundt lavaen ble varmet opp, ble det dannet store mengder klimagasser fra oljen. Så eksploderte det.

Eksplosjonen skapte sylinderformete piper med kilometerstore kratre på jordoverflaten. Klimagassene strømmet gjennom pipene og ut i atmosfæren.

Mens de seismiske målingene i Norskehavet bare gir et overordnet innblikk i geologien, kan forskerne også studere små detaljer i Karoo-bassenget for å forstå hva som skjedde på mikronivå.

Forskerne så noe veldig rart på en av de seismiske målingene fra Norskehavet. De fant tusen piper og kratre i nærheten av lavalagene, men skjønte ikke hva de inneholdt.

Forskerne trodde pipestrukturene i stor grad var fylt opp med magma. Først da de studerte Karoo-bassenget i Sør-Afrika ble de klar over at pipene var fulle av sandstein.

– Det betyr at pipene var dannet av gasseksplosjoner og ikke av selve vulkanutbruddet, forklarer Sverre Planke.

Han sier at de nå har fått en helt ny forståelse av hvordan vulkanske bassenger dannes.

– Hvis man ikke forstår hvordan pipestrukturene er dannet, er det vanskelig å forstå petroleumssystemene i Norskehavet og forklare hvordan karbongassene fra sedimentbassengene havnet i atmosfæren, påpeker Planke.

I løpet av de siste ti årene har han, sammen med andre forskere ved PGP, loset bortimot hundre norske oljegeologer på feltarbeid i Karoo-bassenget.

Bonusforskning

Sverre Planke gjør det klart at klimateorien er en ekstra bonus av arbeidet deres. Nå er forskerne i ferd med å datere vulkanismen i Karoo enda mer nøyaktig.

– Vi er ganske sikre på at vulkanismen i Sør-Afrika medførte store klimaendringer, men vi skal nå sikre hypotesen med flere undersøkelser, forteller Planke, som også er daglig leder i Volcanic Basin Petroleum Research.

Henrik Svensen har fått et stipend for yngre fremragende forskere for å detaljkartlegge hvordan vulkanske prosesser i sedimentbassenger kan ha ført til raske klimaendringer og massedød gjennom jordas historie. En av de store utfordringene hans er å datere klimaendringene og vulkanutbruddene med en nøyaktighet på mindre enn 100 000 år. For å få til dette er forskningsteamet til Henrik Svensen i gang med omfattende feltarbeider både i Argentina og Sibir.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Geofag, Petroleumsgeologi, sedimentologi, Sedimentologi, Mineralogi, petrologi, geokjemi Av Yngve Vogt
Publisert 23. okt. 2008 00:00