Geologi

Bjørnøyas berggrunn

Bjørnøya sett fra sjøen

De fleste som kommer til Bjørnøya kommer med båt, som regel seilende fra sør. Da er det første du ser av øya 400 meter høye fjellvegger som står steilt opp fra havet, og karakteristiske spir og bueganger som ligger langs sørkysten. Seiler du lenger nord ser du at resten av øya er flat, et  20-50 meter høyt platå utgjør det aller meste av Bjørnøya. Kysten rundt øya består av en brink som er ca 20 m høy og gjør ilandstigning umulig de fleste stedene.

Miseryfjellene i sør og slettelandet i nord.

Årsaken til den store forskjellen mellom landskapet i sør og i nord skyldes geologiske forhold. Både den eldste og den yngste delen av øyas berggrunn ligger i sør. De tre toppene i Miseryfjellene er «unge» avsetninger fra jordas mellomalder. Mens Antarcticfjellet som er «nabofjellet» til  Misery er fra jordas oldtid.

Geologien på Bjørnøya ble først studert av Hoel (1906, 1926, 1929) og Holtedal (1920). Øya ble kartlagt av Horn & Orvin (1928)

Geologisk kart over Bjørnøya Horn & Orvin (1928)

Nyere kart er utgitt av Dalmann (1999) Norsk Polarinstitutt.

 

Erosjon av dolomittene har skapt noen av øyas kjente landemerker.

Øyas eldste bergarter kalles Hecla Hoek og er fra Precambrium – Ordivicium. De utgjør området rundt Antarcticafjellet og består av et 1200 meter tykt lag med dolomitter,  kalkstein og kvartsitter. Dette laget er snudd på hodet slik at den yngste delen ligger øverst, f.eks. Russehamna, og den eldste nederst, f.eks. Ymerdalen. Både Stappen, Sylen og Perleporten er erodert ut av dolomittene. Dolomitt er en variant av kalkstein som er kjemisk omdannet og har høyere innhold av magnesium enn kalkstein.

 

De gamle gruvene ved Tunheim. Kull og rød leirjernstein.

De øvrige bergartene på Bjørnøya ligger stort sett i bånd som går NNØ-SSV og blir gradvis yngre mot vest. Området mellom Ellasjøen og Tunheim består av sandsteiner og konglomerater som er avsatt i elvesystemer som rant mot NV. De er av Devonsk alder. Ved elvekantene vokste planter som dannet torv, disse organiske lagene ble begravd når elvene var oversvømt og ble til kull-lagene som fins bl.a. ved Tunheim. I gruvene ved Tunheim ble det tatt ut kull i perioden 1916-1925.  Om du besøker området  i dag ser du fortsatt store kullhauger, og røde skifre som ligger side om side. De røde skifrene er «leirjernstein» og inneholder sideritt som er et jernholdig karbonat.

Langs NØ kysten av øya ligger formasjoner som Engelske staur og Måkestauren, disse består av tykke lag av sandstein.

Videre vestover  ligger sandstein avsatt i Karbontiden.  Tektonisk heving gjorde at elvene begynte å renne mot NØ samtidig som de fikk større strømningshastighet.  Mer strøm gir høyere innhold av grovt materiale, som kvartssand  og konglomerater.  Bergartene   inneholder også plantefossiler bl.a. av trær.  Både dette laget og laget under antas å være dannet mens det som nå er Bjørnøya lå 20º- 30º nord for ekvator.

Konglomerat. Sandstein som har klaster av  (elve)grus.

Fossilt avtrykk av en plante.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Røde sandsteiner nederst og grå kalkstein over.

Klimaendring midt i Karbontiden ga tørrere klima og bergartene som ble dannet da er ofte røde og gulbrune. Ett belte av slike rødgule sandsteiner går fra Landnøringsvika til rett vest for Emmaholmene og sees i skrenten under brinken begge steder. Over den røde sandsteinen ligger ett tynt lag med konglomerat.

I området fra Kobbebukta  til Kapp Kåre ser man at konglomeratene forsvinner og at kalkstein kommer inn. Det tyder på at landet ble oversvømt og bergartene avsatt i et marint miljø med varierende havdyp. Berggrunnen langs hele den vestlige delen av øya stammer sansynligvis fra ett grunnhav nær en kyst. Fossiler som koraller, brachiopoder (armfotinger) og gastropoder (snegler) tyder på det. Kalkstein dannes av organsimer som har kalkskall, men kan også felles ut direkte fra sjøvann. Kalkstein dannes bare rundt ekvator, og den eroderes forholdsvis lett. Kvalkjeften er dannet ved erosjon av denne kalksteinen,  det samme er bruene  i Jordbruelva.

Etter at det som nå er Bjørnøya hadde fått sine tykke lag med kalkstein ble landet hevet over havnivå og slitt ned til ett slettelandskap, et såkalt peneplan.  Så sank det inn igjen og ble på nytt oversvømt av hav og bergartene som nå finnes i fjellene på øya ble dannet.

Øvre deler av Alfredfjellet og Hamberget er fra Perm, og mye yngre enn dolomitten som utgjør den nedre delen. Overgangen mellom eldre og yngre lag sees ca. 1/3 ned fra toppen. Herfra og opp er bergarten lagdelt.

Under toppen av Alfredfjellet, Hamberget og Fuglefjellet ligger et lag fra Permtiden. Det består av tynne lag med kvarstsementert sandstein og tykke lag fossilførende kalkstein med marine organismer. Vanlige fossiler her er bryozoer (mosdyr), chrinoider (sjøliljer) og brachiopoder (armfotinger). Denne bergarten fins bare som ett lag noen meter under toppen på disse fjellene, og ingen andre steder på øya.

Miseryfjellene. Platået har en annen alder enn toppene. I forkant sees dolomittene i Russehavna. Foto: RK.

Toppene av Alfredfjellet, Hamberget, Fuglefjellet og platået på Misery består av sandstein som er sementert av kvarts og de er avsatt i lag som tyder på sterk strøm. Det er disse bergartene som omgir Stasjonen – Laksvatnet også. Du ser det fra stuevinduet på Stasjonen som et gult, sandig lag på Gravodden. Dette laget er fullt av fossiler, mest «kjent» er ei 3 meter lang panserpadde som ble gravd ut i Misery på 80-tallet. Ellers finnes fossiler av blant annet bivalver (sjell og armfotinger), amonitter (blekksprut), fisk og planter.

Selve toppene Urd, Skuld og Verdande er fra Trias og består av marine, leirrike skifre nederst, over ligger blågrå skifre avsatt i et delta.

I Tertiær og Kvartærtiden ble Bjørnøya hevet over havnivå igjen, og den nordlige delen av øya slitt ned til det som opprinnelig var en slette i Permtiden.  Det eneste som er igjen av yngre bergarter er de vi finner i fjellene i sør. Istider og sjøen har formet overflata slik den er i dag. Alle som beveger seg rundt langs kysten ser at forminga pågår fortsatt. Havet tærer på brinken og det raser nesten kontinuerlig i fjellene.

Litt om brachiopoder (armfotinger):

Brechiopod, eller armfoting på norsk.

Den mest framtredende fossilgruppen på Bjørnøya må være brachiopodene, eller armfotingene. De fins i stort antall i lagrekkene fra Kambrium til og med Perm.  Masseutryddingsperioden som danner overgangen Perm – Trias (fra jordas oldtid til mellomalder) utryddet 2/3 av alle armfotingene som fram til da hadde vært en stor og viktig marin dyregruppe. Fra Trias og til nåtid er det skjell som «erstatter» armfotingene, men det lever fortsatt noen få arter i kalde havområder. Minst en art fins i Arktiske farvann, men de lever på store dyp.

Forskjellen på skjell og armfotinger er i grove trekk at skjell har to like skall, mens armfotingene har to skall med ulik størrelse og utforming. Dette fordi de ofte satt fast i havbunnen via en pedikkel, som er en muskuløs stilk, eller var festa direkte i bunnen i det ene (største) skallet. En annen viktig forskjell er at armfotingene hadde en form for indre skjelett, noe skjellene mangler.

Litt om crinoider (sjøliljer):

Sjøliljestilk som er innfylt med kvarts. Foto:RK

En annen karakteristisk fossil som fins i mengder rundt Stasjonen er sjøliljestilker. Sjøliljene var en vanlig dyregruppe fra Ordovicium til masseutryddingsperioden etter Permtiden. De lignet på de nålevende sjøliljene på levesett og oppbygging. De satt festet til havbunnen med en stilk bygd opp av kalkplater med en 5-tallssymmetri og hadde en «blomst» av mindre plater. Det vi finner i berggrunnen på Bjørnøya er biter av stilker eller enkeltplater som ser ut som stoppskiver.

Innlegget om geologi er basert på Geology of Bear Island, Horn og Orvin (1928), 33rd IGC Excursion Guide,  Mørk, Worsley m.f. (2008) og Geological map of Bjørnøya, Dallman (1999). Kapitlet er skrevet av besetninga, og eventuelle feil og overforenklinger står for vår regning.