Fjellkjedenes opprinnelse: Slik dannes fjellkjeder

Under kontinentenes dans pågår

Føttene dine står på noe som aldri er helt stille. Litosfæreplaten, som utgjør jordens ytterste og stiveste skall, beveger seg kontinuerlig med en hastighet på noen centimeter i året, ifølge Store norske leksikon. Langs plategrensene oppstår nesten all jordskjelvaktivitet og vulkansk aktivitet, ifølge Store norske leksikon. Her dannes også nye fjellformasjoner.

Alpene i Europa og Himalaya i Asia er gigantiske bergmasser som vitner om tektonisk kraft. Alpene er dannet ved sammenstøt mellom den eurasiske og den afrikanske jordplaten under den alpine fjellkjedefoldingen, ifølge Store norske leksikon. Himalaya er jordens høyeste fjellkjede og strekker seg i en ca. 2500 km lang og 100–300 km bred bue, ifølge Store norske leksikon. Men hva skjer egentlig dypt under jorden når kontinenter møtes og presses sammen?

Når kontinenter kolliderer, blir bergartene komprimert og løftet oppover gjennom prosesser som kalles orogenese, ifølge Store norske leksikon. Denne artikkelen tar deg med på reisen gjennom geologi, og viser hvordan fjellkjedene blir født — både hvordan de dannet seg før, og hvordan de fortsatt er i endring.

Tektoniske plater — jordas bevegelig puslespill

Tenk deg jorden som et puslespill der brikkene sakte beveger seg. Hver brikke er en litosfæreplade — en seksjon av jordens stive ytterskall. Platene består av jordskorpen og den ytre delen av mantelen, og er opp til 280 kilometer tykke, ifølge Store norske leksikon. De beveger seg over den mykere astenosfæren med en hastighet på noen centimeter i året, ifølge Store norske leksikon.

De viktigste områdene hvor platene møtes kalles plategrenser. Nesten all jordskjelvaktivitet og vulkansk aktivitet er knyttet til disse grensene, ifølge Store norske leksikon. Noen steder skyver platene seg fra hverandre, og ny havbunn oppstår gjennom havbunnsspredning. Andre steder presses platene mot hverandre, noe som kan føre til at kontinentene støter sammen og danner fjellkjeder. I subduksjonssoner synker havbunnsplater ned på flere hundre kilometers dyp, ifølge Store norske leksikon.

Hvordan dannes en fjellkjede?

En fjellkjede dannes når tektoniske plater kolliderer og presses mot hverandre. Orogenese er det samme som fjellkjededannelse, ifølge Store norske leksikon. Når to kontinenter støter sammen, blir de sedimentære bergartene mellom dem og underlaget deres presset opp i store folder og skyvedekker, ifølge Store norske leksikon.

Den klassiske modellen er at to kontinentale plater drar sammen. Først kan det være et oceanbasseng mellom dem som lukkes gjennom subduksjon, ifølge Store norske leksikon. Når havbunnen har blitt helt lukket, møter kontinentene hverandre direkte. Fra da av blir bergartene fra begge kontinentene komprimert sammen. Skyvedekker kan skjøves hundrevis av kilometer og legge seg oppå hverandre, ifølge Store norske leksikon. Jo mer masse som presses sammen, jo høyere blir fjellkjedene. Himalaya er jordens høyeste fjellkjede og skiller Det indiske subkontinent fra resten av Asia, ifølge Store norske leksikon.

Alpenes dannelse — en geologisk kollisjon

Alpene er Europas største fjellkompleks og strekker seg i en mektig bue fra Rivieraen i vest til Wien i øst. Fjellkjeden er cirka 1200 kilometer lang og dekker et areal på om lag 200 000 kvadratkilometer, ifølge Store norske leksikon. Da Atlanterhavet åpnet seg i vest, gled disse to platene østover. Senere i tertiærtiden støtte de sammen, og de sedimentære bergartene mellom dem og underlaget deres ble presset opp i store, liggende folder og skyvedekker, ifølge Store norske leksikon.

Disse dekkene ble skjøvet hundrevis av kilometer nordover og la seg oppå hverandre, ifølge Store norske leksikon. Derfor er Alpene bygd opp av lag og tydelige belter. I vest har man for eksempel Jurafjellene, Foralpene, de høye Kalkalpene, de krystallinske massivene og de penninske dekkene når man går fra nord mot sør, ifølge Store norske leksikon. De høyeste toppene, som Mont Blanc, er skavet ut i de krystalline massivene som en gang var et underlag for sedimentene, ifølge Store norske leksikon. Alpene betyr mye for klimaforskjellen mellom Sør-Europa og Sentral-Europa, ifølge Store norske leksikon.

Tektoniske prosesser i praksis — fra stille kraft til synlig kraft

Når du går en tur i fjellet, ser du ikke den massive kraften som ligger bak formasjonen. Det som oppfattes som stabile fjellmasser, er i konstant bevegelse på geologisk tidsskala. Litosfæreplaten beveger seg med en hastighet på noen centimeter i året, ifølge Store norske leksikon. Over svært lange tidsperioder gir dette store forskyvninger. Balansen mellom løfting og erosjon bestemmer hvordan fjellene blir formet.

Mens bergartene løftes opp, arbeider erosjon og forvitring på å slite dem ned. Regn, frost, vind og elver bryter ned bergmassene. Forvitring er nedbrytning av bergarter og mineraler ved kontakt med luft, vann, temperatursvingninger og biologiske organismer, og former landskapet sammen med erosjon, ifølge Store norske leksikon. Erosjon fjerner det løse materialet, mens forvitringen smuldrer opp bergartene på stedet, ifølge Store norske leksikon. Noen fjellkjeder som ikke blir løftet raskt nok, kan bli jevnet ned til sletter. Der løftingen er sterkere enn nedbrytningen, forblir fjellene høye.

Fjellkjedenes tall

Her er noen målte størrelser og verdier knyttet til fjellkjeder og tektonikk:

• Alpene er cirka 1200 kilometer lange og dekker om lag 200 000 kvadratkilometer, ifølge Store norske leksikon.
• Himalaya strekker seg i en ca. 2500 km lang og 100–300 km bred bue, ifølge Store norske leksikon.
• Litosfæreplaten er opp til 280 kilometer tykk og består av jordskorpe samt den ytre delen av mantelen, ifølge Store norske leksikon.
• Jordskjelv kan forekomme i dyp helt ned til rundt 700 kilometer, ifølge Store norske leksikon.
• Den 26. desember 2004 skjedde et kraftig jordskjelv utenfor Sumatra med rundt 250 000 omkomne, ifølge Store norske leksikon.

Moderne forskning på fjellkjeder

I dag bruker forskere seismografer for å måle og nedtegne bølger fra jordskjelv og tektoniske rystelser. Et seismograf består av et seismometer og en registreringsanordning, og er det klassiske instrumentet i seismologien, ifølge Store norske leksikon.

Seismografer kan registrere bølger med utslag på mindre enn en milliontedels millimeter, ifølge Store norske leksikon. Temperaturen øker innover mot jordens senter, der den når rundt 5000 grader celsius, ifølge Store norske leksikon. Denne varmegradienten genererer strømninger i mantelen som holder platene i bevegelse.

Fjellkjedenes videre utvikling

Fjellkjedene vil fortsette å endre seg så lenge litosfæreplaten beveger seg. Langs plategrensene vil jordskjelv, vulkansk aktivitet og fjellkjededannelse pågå, ifølge Store norske leksikon. Over geologiske tidsskalaer skifter fordelingen av land og hav, og nye fjellformasjoner oppstår mens andre går til grunne, ifølge Store norske leksikon.

Himalaya — jordens høyeste fjellkjede

Himalaya er jordens høyeste fjellkjede og strekker seg fra Afghanistan i vest i en ca. 2500 km lang og 100–300 km bred bue mot øst, ifølge Store norske leksikon. Fjellkjeden utgjør en «mur» som skiller Det indiske subkontinent fra resten av Asia, ifølge Store norske leksikon.

Geologisk sett er Himalaya bygd opp av skyveflak som er skjøvet, det ene opp på det andre, og bevegelsen gikk fra nord mot sør, ifølge Store norske leksikon. Ved sørranden ligger det underste skyveflaket over tertiære sandsteiner. Det øverste skyveflaket i Sentral-Himalaya har underst en 10 km tykk plate av omvandlede prekambriske bergarter som overleires i flere tusen meter av fossilførende sedimenter, ifølge Store norske leksikon. I toppen av Mount Everest er det kalkstein med fossile sjødyr, ifølge Store norske leksikon. Himalaya er kanskje den viktigste klimagrensen på Jorden, idet fjellene skiller mellom det store sørasiatiske monsunområdet og det indre Asias stepperegion med utpreget innlandsklima, ifølge Store norske leksikon.

Seismologi — slik følger forskerne bevegelsene

Seismograf er et apparat til måling og nedtegning av bølger fra jordskjelv eller fra kunstig frembrakte rystelser. Instrumentet består av et seismometer og en registreringsanordning, ifølge Store norske leksikon. Ved å behandle informasjon fra mange instrumenter over et visst område, kan man forbedre målingenes kvalitet og informasjonsverdi.

En fintfølende seismograf vil kunne registrere bølger med utslag på mindre enn en milliontedels millimeter, ifølge Store norske leksikon. Når energien fra et skjelv når overflaten, dannes overflatebølger som beveger jordens overflate både vertikalt og sidelengs, ifølge Store norske leksikon.

Tektonisk aktivitet i tall

Jordskjelv, platebevegelse og dyp — her er tall som viser styrken i de tektoniske prosessene:

• Litosfæreplaten er opp til 280 kilometer tykk, og jordskorpen utgjør i gjennomsnitt cirka 35 kilometer, ifølge Store norske leksikon.
• Platene beveger seg med relative hastigheter på opp til 10 cm i året, ifølge Store norske leksikon.
• De største jordskjelvene kan ha bruddsoner som er 500–700 km lange, med forskyvninger langs bruddflatene på 10–20 m, ifølge Store norske leksikon.
• Sumatra-skjelvet 26. desember 2004 hadde en bruddsone som var hele 1200 km lang og en styrke på 9,3, ifølge Store norske leksikon.
• Bergartene på havbunnen er stort sett yngre enn 200 millioner år, mens kontinentale bergarter kan være opptil 4000 millioner år gamle, ifølge Store norske leksikon.

Fjellkjedenes påvirkning på klima og været

Fjellkjeder påvirker klima og vær over store områder.

Når luftmasser møter en fjellkjede, blir de tvunget oppover. I Alpene er nedbøren 1200–2570 millimeter om året, ifølge Store norske leksikon. Snøgrensen ligger mellom 2500 og 3100 meters høyde, ifølge Store norske leksikon. Sør for Himalaya er det varmt året rundt med svære nedbørmengder fra monsunen, mens det i nord er meget kald vinter og svært liten nedbør, ifølge Store norske leksikon. Snøgrensen ligger lavere på sørsiden av Himalaya (gjennomsnittlig høyde 4600 moh.) enn på nordsiden (5400 moh.), ifølge Store norske leksikon.

Geologisk ordbok — 8 ord du trenger å kunne

Fjellkjedene formes av prosesser som har sitt eget teknisk språk. Her er de viktigste begrepene:

• Litosfæreplater: Opp til 280 kilometer tykke plater som danner jordklodens ytterste og stiveste skall, ifølge Store norske leksikon.
• Orogenese: Det samme som fjellkjededannelse, ifølge Store norske leksikon.
• Subduksjon: Prosessen der havbunnsplater synker ned under omliggende kontinenter eller havbunnsplater langs subduksjonssoner, ifølge Store norske leksikon.
• Seismograf: Et apparat til måling og nedtegning av bølger fra jordskjelv eller kunstig frembrakte rystelser, ifølge Store norske leksikon.
• Forvitring: Nedbrytning av bergarter og mineraler ved kontakt med luft, vann, temperatursvingninger og biologiske organismer, ifølge Store norske leksikon.
• Erosjon: Prosessen der løst materiale fjernes fra stedet, i motsetning til forvitring som skjer på stedet, ifølge Store norske leksikon.
• Havbunnsspredning: Dannelse av ny havbunn ved at magma størkner i sentrale rifter og presses utover til begge sider, ifølge Store norske leksikon.
• Jordskjelv: Rystelser som oppstår når spenninger i bergarten overskrider dens kritiske styrke, slik at en forkastning dannes, ifølge Store norske leksikon.

Utforsk fjellkjeder på egen hånd

Du trenger ikke være forsker for å engasjere deg i geologi. Mange museer og universiteter formidler kunnskap om platetektonikk og fjellkjededannelse. Ved å besøke fjellområder kan du selv observere hvordan bergarter er foldet og skjøvet oppå hverandre. Feltturer med geologiforeninger gir også innblikk i hvordan fjellkjedene har formet landskapet.

Hvordan kan du utforske fjellkjedene selv?

Hvis du blir fascinert av fjellkjededannelse, finnes det mange måter å utforske dette videre på. Den enkleste måten er å reise til områder med fjellkjeder og se på bergartene rundt deg. Se etter lag av forskjellige bergarter som har blitt deformert og stablet oppå hverandre — tegn på gamle kollisjonsprosesser. Du kan også besøke geologimuseer som har utstillinger om fjellkjededannelse.

For de som ønsker dypere kunnskap, finnes det mange online-ressurser. Universiteter tilbyr kurs i geologi og tektonikk. Du kan også følge med på seismisk aktivitet via nettsteder som publiserer sanntidsdata om jordskjelv. En annen tilnærming er å bli medlem av en lokal geologiforening, som ofte arrangerer feltekskursjoner. Du kan også samle fossiler og steiner, og lære å identifisere dem. Hovedpunktet er å få egne erfaringer med jordens indre kraft.