Rapport fra geologisk kartlegging av Nesbø hellegneissone

Transkript

1 Rapport fra geologisk kartlegging av Nesbø hellegneissone Geologisk undersøkelse utført av Johannes Vik Seljebotn på oppdrag fra Granvin maskinstasjon A/S. Rapporten inneholder geologisk beskrivelse av området som vurderes regulert til drift av naturstein samt en beskrivelse av natursteinforekomstens potensiale som naturressurs

2 Innledning Feltundersøkelse av Nesbø hellegneissone ble utført sommeren 2014 i samarbeid med representanter for Granvin maskinstasjon A/S. Forekomsten ligger like sør for Nesbø ovenfor den nedlagte jernbane linjen mellom Voss og Granvin. Arealet som ønskes regulert til drift av forekomsten er innrammet i Figur 1. Det ble iverksatt prøvedrift i deler av forekomsten april 2011 og denne driften varte frem til september Resultat fra prøvedriften la grunnlag for at videre drift nå vurderes og beskrivelse av disse resultatene er vedlagt som vedlegg 2. Geologisk beskrivelse av bergarten og av bergartens potensiale som natursteinsressurs er nedfelt i denne rapporten. Geologiske begreper som er uthevet finnes forklart i vedlegg 1. Figur 1: Oversikt over tilkomstvei og uttaksområdet. Geologisk historie Natursteinforekomsten består av en mylonittgneis som tilhører den geologiske enheten Skorafjelldekket. Skorafjellsdekket er et skyvedekke som sammen med en rekke andre lignende skyvedekker ble skjøvet inn over det baltiske skjoldet under den kaledonske orogenese i overgangen mellom silur og devon (ca milliarder år siden). Natursteinforekomsten ligger stratigrafisk i en macro synklinal ca høydemeter over kontakten mot kvartsitter i det underliggende Slettafjellsdekket. Mylonittgneisen inneholder deformasjonsstrukturer fra både kontraksjons- og ekstensjonsprosesser som var aktive under og i etterkant av orogenesen. Bergarten har en sterk foliasjon som trolig ble dannet i en tidlig fase av deformasjonsprosessene. Det som heretter blir omtalt som foliasjon representerer det horisontale kløvet i forekomsten. Det observeres to dominerende vertikale sprekksystemer som trolig er dannet av sekundære deformasjonsprosesser i et regime med lavere grad av plastisitet eller i et sprøtt regime. Disse to vertikale sprekksystemene omtales heretter som kløv 1 og kløv 2. Kløv 1 er et sprekksystem med vertikalt kløv som har 1

3 gjennomsnittlig strøk orientering sør-øst/nord-vest og kløv 2 er et sprekksystem med vertikalt kløv som har gjennomsnittlig strøk orientering nord-øst/sør-vest. Det kan stedvis på sprekkflatene observeres lav grad av hydrotermal krystallisasjon av kalsitt. Deler av disse vertikale sprekksystemene kan være relater til isostatisk kompensasjon under nedbrytningen av fjellkjeden og ved glasiale prosesser i kvartær (0-2,6 millioner år siden). N Figur 2: Geologisk kart over området ( Uttak av stein er aktuelt innenfor det røde stiplede området i senter av kartet (Kartet viser kun hvilken berggrunn som er aktuell for drift og den inntegnede grensen er ikke identisk med grensen for arealet som er aktuelt for regulering). Bergartene i hele området kartet viser er beskrevet slik i NGUs kartverk: Udifferensierte båndete gneiser dominert av kvartsofeltspatiske skifre/gneiser, øyegneiser (o), granittiske gneiser, (blasto-) mylonitter (s) og mangerittiske og diorittiske bergarter. Bergartsbeskrivelse Bergarten er en relativt finkornet mylonittgneis trolig dannet av en plutonsk (granittisk) protolitt. Den har komposisjonell bånding og båndene er hovedsakelig parallelle med bergartens orientering Stedvis krysser båndene orienteringen med lav vinkel. Stedvis er de lineære og stedvis er de svakt foldet. Båndene dannes av rødlig alkalifeltspat, hvit kvarts, lysegrønn epidot og mørkere mafiske mineral som biotitt og amfibol. Mylonittgneisen har høy hardhet (6-7 på Mohs hardhetsskala) og høy kompetanse. Høy kompetanse vil si at den har høy resistens mot ulike typer belastning. Klastiske fenomener dannet ved re-krystallisering av alkalifeltspat og kvarts i foliert finkornet matriks er utbredt i bergarten. Særlig i en m mektige sonen som omtales som hellegneissonen (Figur 3). Subhedrale til anhedrale pofyroblaster av alkalifeltspat og kvarts med diameter fra 0,1-4,0 cm kan observeres i denne sonen sammen med «S-C strukturer» og «mica fish». Pofyroblastene viser tegn til 2

4 skjær bevegelse og rotasjon i et plastisk regime. Intrusive årer med kvarts og feltspat samt linser av kvarts finnes i hele forekomsten men i relativt lav grad. Den del av forekomsten som omtales som hellegneissonen viser større grad av foliasjon. Sonen er m mektig og foliasjonen har en orientering med strøk retning mot sørøst og en fall vinkel som varierer fra Denne sonen vil kunne produsere heller. I resten av området er det noe lavere grad av foliasjon og murstein vil der være den dominerende ressursen. Ved to mindre lokaliteter ble det observert klorittrike amfibolittiske og granittiske lag med avvikende tekstur i forhold til resten av forekomsten. Utbredelsen av disse er ukjent men trolig liten. Begge lokalitetene ligger stratigrafisk over hellegneissonen og har høy grad av overdekning (Lokalitet 1 og 2 på figur 3). Orienteringsmålinger for foliasjonen og de to dominerende vertikale sprekksystemene (Kløv 1 og kløv 2) er målt over hele området som er aktuelt for uttak av stein. Resultatene finnes i tabell 1 og er satt inn i en serie stereografiske diagram (Figur 6-10). I tillegg observeres noen lokale sprekkdannelser som har langt mindre utbredelse og de blir derfor ikke tatt med. Lokalitetene der orienteringsmålinger er utført er inntegnet i figur 4 og foliasjonens orientering er inntegnet i figur 5. De vertikale sprekksystemene, kløv 1 og kløv 2, er orientert relativt vinkelrett både internt på hverandre og på foliasjonen. De stereografiske diagrammene viser at dette forholdet er kontinuerlig gjennom hele området som er aktuelt for drift på naturstein. Figur 3: Geologisk feltkart for uttaksområdet (Kartet viser kun en tolkning av potensiell natursteinsressurs og den inntegnede grensen er ikke identisk med grensen for arealet som er aktuelt for regulering). 3

5 Figur 4: Kart med lokaliteter der orienteringsmåling ble utført. Figur 5: Foliasjonens orientering. 4

6 Tabell 1: Orientering for foliasjon, kløv 1 og kløv 2. Lokalitet Foliasjon Kløv 1 Kløv , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 90 5

7 43 142, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 90 Figur 6: 2D Stereografisk diagram med poler for foliasjon (Blå), kløv 1 (Grønn) og kløv 2 (Rød). Den røde sirkelen indikerer nord. 6

8 Figur 7: 3D Stereografisk diagram med poler for foliasjon (Blå), kløv 1 (Grønn) og kløv 2 (Rød). Den røde sirkelen indikerer nord. Figur 8: 2D Stereografisk diagram med plan for foliasjon (Blå), kløv 1 (Grønn) og kløv 2 (Rød). Den røde sirkelen indikerer nord. 7

9 Figur 8: Stereografisk rose diagram for foliasjon. Figur 9: Stereografisk rose diagram for kløv 1. 8

10 Figur 10: Stereografisk rose diagram for Kløv 2. Bergartens potensiale som natursteinsressurs Ut fra bergartsbeskrivelsen fremgår det at foliasjonen sammen med kløv 1 og kløv 2 danner stort potensiale for produksjon av heller og murstein. Bergarten spaltes slik at det dannes spalteflater relativt vinkelrett på hverandre, spalteflatene fremstår også som plane og relativt lite deformerte. Det vil kunne produseres fra større maskinstein til hånd stein, heller og forblendingsstein. Komposisjonell bånding gir dekorativ og god kontrast (Figur 11 og 12). Den høye hardheten og kompetansen er også en viktig egenskap som indikerer høy kvalitet på dette produktet. Overskuddsmasser vil være velegnet til pukk og kan knuses fortløpende under uttak. Pukk fra denne forekomsten har potensiale til å fylle strenge krav for tilslag i en rekke produkter. Det anbefales at dette utgreies av SINTEF for å sertifisere produktet. Drift i forekomsten vil dermed ha potensiale for svært høy utnyttelsesgrad og det vil ikke produseres nevneverdige mengder restmasse. Ressursen er i tillegg lokalisert på en slik måte at den lett kan utvinnes og infrastruktur eksisterer i stor grad allerede. Terrenginngrepet og topografiske endringer i forhold til omliggende arealer vil være minimale og området vil i etterkant av drift lett kunne tilbakeføres til et naturlig miljø. Mylonittgneisen i det området der uttaket er planlagt representerer derfor en betydelig og utvinnbar natursteinsressurs. 9

11 Figur 11: Foto av epidotrikt bånd. Figur 12: Foto av bruddflate som viser komposisjonell bånding. 10

12 Andre forhold Rasfaren i området kan karakteriseres som relativt liten og det vil kreves moderate sikringstiltak for å kunne utføre forsvarlig drift. Fare for utglidning og rasaktivitet under driften vil enkelt kunne minimaliseres ved god driftsplanlegging. Sikringstiltak for tilkomstvei anses som nødvendig. Det kan være aktuelt å foreta en selvstendig vurdering av potensiell rasfare og fare for utglidning langs veitraseen og i tunellen som representerer tilkomstvei fra vest. Området har lite ferdsel og kan skjermes relativt lett ved sprengningsarbeid da det ligger isolert og det er få tilkomstmuligheter. Lasting og transport vil forårsake moderat grad av forstyrrelser for allmenn ferdsel og bebyggelse i nærliggende områder. Det er god tilgang på vann i området og tilfredsstillende tiltak for å minimalisere støvproblematikk vil være enkelt og iverksette. Avrenning av finstoff som relateres til drift vil måtte utredes. Denne problematikken kan også begrenses med relevante tiltak. Konklusjon Rapporten viser at forekomstens potensiale som natursteinsressurs er stort. Det anbefales at ressursen utnyttes og at arealet reguleres for drift av forekomsten. Det eksisterer på det nåværende tidspunkt stort behov i markedet for denne type natursteinsprodukter og etterspørselen er økende. Godt egnede forekomster av den kvalitet det observeres ved Nesbø hellegneissone og med potensielt høy utnyttelsesgrad er mangelvare i regionen. Granvin kommune har ingen andre alternativ til denne type drift og i Hordaland er det et lite antall aktører som kan konkurrere på kvalitet. Arealet bør derfor reguleres til dette formålet dersom ikke området representerer andre ressurser som er gitt høyere prioritet. De geologiske forholdene er av en slik karakter at området har stort potensiale for bærekraftig utnyttelse av en naturressurs. Prøvedriften som har funnet sted bekrefter denne konklusjonen. 11

13 Vedlegg 1: Forklaring av geologiske faguttrykk Alloktont: Ikke stedegent. Anhedral: Uten utviklet krystallform. Den kaledonske fjellkjede: Fjellkjede som i dag strekker seg fra Finnmark til Alabama. Den ble dannet for millioner år siden pga. kollisjon mellom to eldre kontinentplater, Baltica og Laurentia ( Det baltiske skjoldet: Også kalt Fennoskandiske skjold, flatt grunnfjellsområde som strekker seg fra Kolahalvøya gjennom Finland og Sverige til Norge, hvor det begrenses av den kaledonske fjellkjede ( Devon: Geologisk periode millioner år før nåtid. Fall: Vinkelen som et bergartslag danner med horisontalt plan. Fallet er retningen nedover planet og måles vinkelrett på bergartens strøk (Sigmond et al. 2013). Foliasjon: Planstruktur i bergarter dannet som følge av deformasjon ( betegnelse for parallellstruktur i en metamorf (omdannet) bergart, består ofte i at plateformede mineraler (f.eks. glimmere) er parallellorientert. Tilsvarende betegner lineasjon enhver lineær struktur i en bergart, som f.eks. parallellorientering av nåleformede mineraler (Raade, 2009). Glasiale prosesser: Prosesser relatert til isdekker. Hydrotermal krystallisasjon: Hydrotermale prosesser, prosesser som foregår i nærvær av vann ved minst 100 C og høyt trykk. I naturen dannes mange mineraler gjennom hydrotermale prosesser. Oppløsning og krystallisasjon av mineraler (Raade et al. 2009). Isostatisk kompensasjon: Prosess der lateral transport ved jordoverflaten fra erosjon eller deponering er kompensert for ved bevegelser vertikal heving eller senkning av jordskorpen. Prosessen kan føre til endring i tetthet og deformasjons regime. Komposisjonell bånding: Bånd i bergarten dannet av at ulike mineral skilles og de mineralene med like egenskaper konsentreres i bånd. Kvartærtiden: Geologisk tidsperiode som omfatter de siste 2,5 millioner år av Jordens historie. I kvartærtiden var det ca. 40 nedisninger på jorda ( Macro synklinal: En storskala (titalls meter til kilometer i utstrekning) fold som er konkav nedover. Mafiske mineral: Mørke jern-magnesiummineraler (Sigmond et al. 2013). Matriks: Grunnmasse. Mica fish: Porfyroblaster utsatt for skjær bevegelse. 12

14 Mohs hardhetsskala: H Mineral 1 -talk 2 -gips 3 -kalsitt 4 -fluoritt 5 -apatitt 6 -feltspat (ortoklas) 7 -kvarts 8 -topas 9 -korund 10 -diamant Mylonitt: Foliert bergart dannet langs en forkastning eller skyvesone ved reduksjon av kornstørrelse i en eldre bergart under plastiske forhold (Sigmond et al. 2013). Orogenese: Fjellkjededannelse. Pofyroblaster: Krystaller som har vokst i finkornet masse som resultat av omdanning (Sigmond et al. 2013). Pluton: Større legeme dannet ved størkning av en smeltemasse dypt under jordoverflaten (Sigmond et al. 2013). Protolitt: Opphavsbergart (Sigmond et al. 2013). Re-krystallisering: (av re- og krystall), nydannelse av spenningsfrie korn etter eller samtidig med en plastisk deformasjon (Christen et al. 2009). S-C strukturer: Mineralogiske skjærbevegelses strukturer. Silur: Geologisk periode millioner år før nåtid. Strøk: Retning for horisontal linje i en lagflate eller annen planstruktur (Sigmond et al. 2013). Subhedral: Svak/lite utviklet krystallform. 13

15 Kilder Baltiske Skjold. (2009, 14. februar). I Store norske leksikon. Hentet 26. august 2014 fra Christensen, Nils & Ryum, Nils. (2009, 14. februar). Rekrystallisasjon. I Store norske leksikon. Hentet 26. august 2014 fra Raade, Foliasjon. (2009, 14. februar). I Store norske leksikon. Hentet 30. august 2014 fra Raade, Gunnar & Nesse, Norvald. (2009, 14. februar). Hydrotermale Prosesser. I Store norske leksikon. Hentet 26. august 2014 fra Sigmond, E.M.O., Bryni, I., Jorde, J., Norsk geologisk ordbok. ISBN

16 Vedlegg 2: Presentasjon av prøvedrift Nesbø Hellegneissone. Etter godkjenning frå Granvin Herad blei det sett i gang prøvedrift av Nesbø hellegneissone. Prøvedrifta varte i 2 år og 5 mnd. med eit samla uttak på ca. 4000m3, fordelt på 2 uttak. I uttak nr.1 tok me ut ca. 3500m3, nokre små og nokre store salver for og kartlegge uttaksprosent og framgangsmåte. I uttak nr.2 vart det tatt ut ca. 500m3 i små salver i frå fleire retningar for og kartlegge kva som gav best resultat i forhold til oppsprekkningsmønsteret i fjellet. Uttaksprosenten vår har vert på ca %, men kunne nok vert enda høgre vist me hadde fått utnytta all handstein. Me har sortert steinen etter djupne i hennholdsvis A-stein, B-stein, A-stein, B-stein og noe storblokk. Uttaket viser at ein stor del av steinen blir A-stein og B-stein, mens ein noe mindre prosent er A og B stein. Me har og hatt grovknuser og sikt på plassen i eit par dagar for og knuse vrak stein etter sortering, dette gav og eit godt resultat i forhold til steinkvalitet. Det blei tatt prøver av ein mm fraksjon og utført analyser av materialet. Resultatene blei samanlignet med krav til bærelagsmateriale i NS-EN 13242, og tilfredsstilte desse krav med god margin. Me synest dette har vert veldig bra resultat og har fått mykje positiv tilbakemelding frå kundane våre som har brukt steinen. Espen Seim Granvin Maskinstasjon AS 15