Geologiske undersøkelser av Bergdalssonen i Bergåstunnelen (E6), Trofors

Abstract

Sammendrag: - Bergåstunnelen har blitt drevet gjennom en ca. 90 m lang kompleks sone av hovedsakelig sterkt omvandlet berggrunn og overliggende grå morene, her kalt Bergdalssonen. - Bergdalssonen har tidligere blitt omtalt som en løsmassesone, men er i realiteten en kombinasjon av løsmasser og sterkt omvandlet berggrunn, hvorav sistnevnte dominerer. Selv om den sterkt omvandlede berggrunnen har mekaniske likhetstrekk med løsmasse, er det viktig for kunnskapsbygging i ettertid at sonen omtales presist. - Bergdalssonen er romlig avgrenset til en avlang fordypning i terrenget (Bergdalen), som definerer et lineament som kan følges i flere kilometer mot ØSØ og VNV. - Kontakten til Bergdalssonen (hvor sterkt omvandlet berggrunn først opptrer) er definert av bruddstrukturer med omtrentlig orientering Ø–V som kutter den dominerende N–S foliasjonen i bergartene, men som er parallelle til både topografiske lineamenter i regionen og mineraliserte årer i Svenningdal-forekomsten like nord for nordre tunnelpåhugg. - Omvandlingen er tolket som et resultat av interaksjon mellom reaktive væsker og lett omvandelbare bergarter som glimmerskifer, kalksilikatbergarter og marmor. Væskene har strømmet langs Ø–V bruddstrukturer og den gjennomsettende foliasjonen i bergartene. Tilstedeværelse av zeolitt, kloritt og epidot indikerer at dette er hydrotermal omvandling. Aldersdateringer peker mot at omvandlingen er av sen Trias alder (<230 Ma). - Den sterkt omvandlede berggrunnen er overlagt av horisonter av svært kompakt morenemateriale. - Marine palynomorfer funnet i morenematerialet har ifølge funn i andre studier en alder mellom sen miocen (midt tortonian, ca. 9 Ma) og sen pliocene (ca. 2.6 Ma) og indikerer følgelig at morenematerialet kan være svært gammelt. Alternativt kan palynomorfene ha yngre tidsmessig utbredelse enn man tidligere har vært klar over. - Både de marine (dinocyster og akritarker) og de terrestriske palynomorfene (sporer og pollen) indikerer et relativt mildt klima på den tiden de eroderte marine sedimentene ble avsatt. - Avhengig av hvor gamle palynomorfene er, kan funnene indikere at det kan ha vært hav helt inn til Trofors i pre-kvartær tid. Dette vil i så fall ha store implikasjoner for hvordan man kan rekonstruere det pre-kvartære landskapet i regionen og for graden av erosjon under istidene i løpet av de siste ~3 millioner år. - Både ERT og seismikk viser en klar sone med henholdsvis lav resistivitet og lydhastighet. - Resistivitetsmålingene viser en tydelig sone som ikke kan være noe annet enn løsmasser eller omvandlet berggrunn. Tunnelen påvirker ERT-målingene slik at det er vanskelig å definere bunnen av sonen siden strømmen ikke går dypere enn tunnelnivået. - Seismikken er ikke påvirket av tunnelen i samme grad og viser en lavhastighetssone som går dypere enn tunnelnivået. Anbefalinger for fremtidige vegprosjekter: - Kartlegging av mulige svakhetssoner med fjernanalyse (lineamentskart) og feltundersøkelser (karakterisering av bruddstrukturer). - Oppfølging av mulige svakhetssoner med geofysiske bakkemålinger (resistivitet og seismikk) for å bekrefte eller avkrefte tilstedeværelsen av soner med svakere berggrunn (indikert svakhetssone). - Karakterisering av indikerte svakhetssoner med boringer (identifisert svakhetssone). Krav for at geotekniske boringer avsluttes med et minimum antall meter ned i berggrunnen for å påvise dyp til fjell. Det er også mulig å utføre borekjerner under tunnelbygging, fra stuff, for å kartlegge sammensetning og egenskaper av indikerte svakhetssoner.