Vendsyssel-projektet

1
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

2
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

3
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.

4
Datatyper

• TEM
• 40x40 TEM
• SkyTEM
• Boringer
• Ældre boringer
• Nye boringer
• Borehulslogging
• Gamma
• Resistivitet
• Analyser af sedimentprøver
• Lithostratigrafi
• Biostratigrafi (foraminiferer)
• Dateringer (C14, OSL)

5
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.

6
TEM-kortlægningen

• Ældre TEM-kortlægninger fra før 2005 (blå)
• SkyTEM
• TEM40
• HMTEM
• I alt ca. 5.800 sonderinger
• Ny SkyTEM 2005 (rød)
• I alt 1.250 km produktionsdata svarende til ca.
  9.050 SkyTEM modeller

7
Boringer

• Ældre boringer (sort)
• Nye boringer (rød)

8
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

9
Litho- og biostratigrafi
Krohn et al. 2009, Larsen et al. 2009b, Knudsen
et al. 2009
10
TEM og resistivitetslogs
11
Kote 50 til 10 m

• Generelt høje modstande
• Spredte områder med lavere modstande

12
Kote 10 til -30 m

• Generelt høje modstande
• Områder med lave modstande breder sig (isrande)
• Begravede dale begynder at træde frem

13
Kote -30 til -70 m

• Lave modstande begynder at dominere nedefter
• Begravede dale står tydeligt frem
• Dalene ved Hjørring forsvinder

14
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

15
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 højmodstandsstruktu
  rer, som er eroderet dybt ned i Skærumhede
  Gruppen stedvist ned i Skrivekridtet nedenunder

16
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

17
Begravede dale
Tidsvindue Ca. 2.000 år
18
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

19
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-område
  t

20

• 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

21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
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)
24
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 TEMen god, men den må ikke stå alene!