Vendsyssel-projektet Geologiske tolkninger af den geofysiske kortlægning Peter Sandersen, Grontmij | Carl Bro Flemming Jørgensen, GEUS Nicolaj K. Larsen, Lunds Universitet Joakim Westergaard, Orbicon Esben Auken, Geologisk Institut, AU

Samarbejde Projektgruppen Esben Auken, Geologisk Institut, AU Flemming Jørgensen, GEUS Karen Luise Knudsen, Geologisk Institut, AU Charlotte Krohn, tidl. Geologisk Institut, AU, nu Grontmij | Carl Bro Christian Kronborg, Geologisk Institut, AU Nicolaj Krog Larsen, tidl. Geologisk Institut, AU, nu Lunds Universitet Hanne Birch Madsen, tidl. MC Aalborg/Nordjyllands Amt, nu Rambøll Anne Mette Nielsen, tidl. Nordjyllands Amt, nu GEUS Peter Sandersen, tidl. Watertech, nu Grontmij | Carl Bro Joakim Westergaard, tidl. Geologisk Institut, AU, nu Orbicon Vendsyssel-projektet er forløbet fra 2004 til 2009 og disse personer er de gennemgående medlemmer af projektgruppen, som har deltaget i planlægningen og i de faglige diskussioner. Herudover har en række andre personer deltaget i feltarbejde og analysearbejde m.v.

Publikationer Miljøcenter Aalborg 2009. Kortlægning af geologi og grundvand i Vendsyssel. Dansk afrapportering (I trykken). Knudsen, K. L. & Larsen, N. K. 2009. Marine glacial and interglacial stratigraphy in Vendsyssel, northern Denmark: foraminifera and stable isotopes. Boreas, accepted. Krohn, C. F., Larsen, N. K., Kronborg, C., Nielsen, O. B., & Knudsen, K. L. 2009. Litho- and chronostratigraphy of the Late Weichselian in Vendsyssel, northern Denmark with special emphasis on tunnel valley infill in relation to a receding ice margin. Boreas, accepted. Larsen, N. K., Knudsen, K. L., Krohn, C. F., Kronborg, C., Murray, A. & Bjørslev, O. B. 2009a. Late Quaternary ice sheet, lake and sea history of northern Denmark, Southwest Scandinavia – a synthesis. Boreas, accepted. Larsen, N. K., Krohn, C. F., Kronborg, C., Nielsen, O. B. & Knudsen, K. L. 2009b. Lithostratigraphy of the Late Saalian to Middle Weichselian Skærumhede Group in Vendsyssel, northern Denmark. Boreas, accepted. Sandersen, P. B. E., Jørgensen, F., Larsen, N. K., Westergaard, J. H. & Auken, E. 2009. Rapid tunnel-valley formation beneath the receding Late Weichselian ice sheet in Vendsyssel, Denmark. Boreas, accepted. Hele Vendsyssel-projektet er afrapporteret i en dansk rapport, som pt er i trykken. Herudover bliver de faglige resultater publiceret i 5 artikler i et temanummer i tidsskriftet Boreas. Dette indlæg bygger primært på den nederste artikel samt den danske rapport.

Datatyper TEM 40x40 TEM SkyTEM Boringer Ældre boringer Nye boringer Borehulslogging Gamma Resistivitet Analyser af sedimentprøver Lithostratigrafi Biostratigrafi (foraminiferer) Dateringer (C14, OSL) De datatyper, der har været i spil i Vendsyssel er

Kortlægningsstrategi Geofysik SkyTEM mellem eksisterende kortlægninger (mellem OSD) SkyTEM som supplement i områder med tynd TEM-dækning Kortlægningen blev foretaget á to omgange (testlinie) Boringer Boringer strategisk placeret ud fra SkyTEM-kortlægningen Detaljerede oplysninger om lagserien helt ned til kalken Sedimentprøvetagning (lithostratigrafi, biostratigrafi, dateringer) Borehulslogging for at få detaljerede oplysninger om lagserien Pejlinger, vandprøver m.v. Kortlægningsstrategien, der blev lagt for dagen var……

TEM-kortlægningen Ældre TEM-kortlægninger fra før 2005 (blå) SkyTEM HMTEM I alt ca. 5.800 sonderinger Ny SkyTEM 2005 (rød) I alt 1.250 km produktionsdata svarende til ca. 9.050 SkyTEM modeller I området fandtes ældre TEM-kortlægninger, som fortrinsvist omfatter TEM40. Det nye SkyTEM blev som nævnt udført mellem eksisterende kortlægninger – dvs reelt udenfor OSD – og som supplement i områder med tynd datadækning

Boringer Ældre boringer (sort) Nye boringer (rød)

Kombination af TEM og logging Hvad er det for en lagserie SkyTEM-kortlægningen viser? Boringerne giver spredte punkt-observationer med stor geologisk detalje TEM giver fladedækkende kortlægning med lille geologisk detalje Kombinationen af TEM og boredata muliggør geologisk tolkning i rummet mellem boringerne

Litho- og biostratigrafi Krohn et al. 2009, Larsen et al. 2009b, Knudsen et al. 2009

TEM og resistivitetslogs Issøaflejringer, kvartære marine aflejringer, Tills og Skrivekridt.

Kote +50 til +10 m Generelt høje modstande Spredte områder med lavere modstande

Kote +10 til -30 m Generelt høje modstande Områder med lave modstande breder sig (isrande) Begravede dale begynder at træde frem

Kote -30 til -70 m Lave modstande begynder at dominere nedefter Begravede dale står tydeligt frem Dalene ved Hjørring forsvinder

Kote -70 til -110 m Lave modstande er helt dominerende Begravede dale står tydeligt frem mod de lave modstande Den dybe del af lagserien kan typisk ikke opløses i TEM

Den rumlige geologi Overordnet 3-deling af lagserien ud fra formationernes modstande og lithologien. Tydelig grænse mellem de øverste højmodstandslag og lavmodstandslagene herunder Den dybe del af lagserien kan generelt ikke opløses i TEM pga. overliggende lerlag og salt porevand Stedvist er lavmodstandslag fra Skærumhede Gruppen presset op i bakkerne (Sæby og nord for Hjørring) De begravede dale fremstår som højmodstandsstrukturer, som er eroderet dybt ned i Skærumhede Gruppen – stedvist ned i Skrivekridtet nedenunder

Begravede dale Aflange områder med høje elektriske modstande Fra ca. kote +10/+20 m og nedefter; tydeligst fra kote -30 m og nedefter Op til 12 km lange; ca. 1 km brede Starter og stopper pludseligt Bliver smallere med dybden Udfyldt med siltede/sandede smeltevandsaflejringer (Morild Fm) Stedvist er der salt porevand i nederste del af dalfyldet Tolkes som begravede dale

Begravede dale Tidsvindue Ca. 2.000 år TEM’en kan altså godt bidrage med detaljer omkring den geologiske opbygning, som ellers ikke kunne have været udredet!

Saltvands- problematik Salt porevand forstyr-rer den ”normale” resistivitet af lagene Stor andel marine aflejringer; salt residualt porevand Salt porevand i bund af dalfyldet Salt porevand i dyb del af lagserien Forhøjet kloridindhold i sandede lag i Skærumhede Gruppen Betydning for tolkningen af TEM Som det kunne ses af tabellen, så var der niveauer med meget lave modstande – lavere end vi ville forvente for den type aflejringer.

”Fantomdale” Aflange højmodstandsområder Ligner begravede dale ER de begravede dale? Undersøgelsesboringer udført indenfor og udenfor højmodstandsområderne Lagserien er den samme! Dvs. ikke erosionsstruktur Forhøjet kloridindhold udenfor højmodstands-området Lav tegning på tavlen.

Fersk porevand trænger ned på stor dybde, hvor der er: tyndt lerdække en grovere lagserie en stor nedadrettet trykgradient Strukturens grænser er diffuse (overgangszone) Diffuse grænser er hyppige Diffuse grænser: De marine aflejringer mister salt til ferskvandet i dalene. En langvarig proces, som har varet lige siden dalene blev dannet.

Grundvands-forekomster Geologien sætter begrænsninger for vandindvindingen Marine aflejringer (salt porevand, organisk stof) Kornstørrelser (ler, silt) Ringe naturlig beskyttelse Få dybe magasiner i begravede dale Vi kender nu begrænsningerne! Strategi for fremtidig vandindvinding (modificeret fra Knudsen et al. 2009)

Konklusioner (med fokus på TEM) Samtolkning af TEM og boredata giver god rumlig forståelse af den geologiske opbygning Strukturer i form af begravede dale og oppressede randmoræner er kortlagt med TEM Uden TEM ville dale og glacialtektonik ikke være synlige Styrken ligger i kombinationen af data Nok er TEM’en god, men den må ikke stå alene!