Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

Tidlig Paleocæn, Danien: fortsat kalkaflejring

Oprindelig forfatter FSu

Stevns Klint giver et fornemt indblik i aflejringerne fra Tidlig Danien. Efter dannelsen og hærdningen af den markante erosionsflade, der afskærer toppen af Cerithium Kalk og de mellemliggende banker af bryozorigt kridt fra Maastrichtien, steg havet igen (kapitlet Fra ørkener til varme have). På den hårde bund dannedes store banker opbygget af bryozokalk, Stevns Klint Formationen.

Bryozoer er små, kolonidannende organismer med skorpeformede, busklignende eller stænglede skeletter med en tykkelse på omkring 1 mm (figur 10-7). De dannede lave krat på havbunden, og deres vækst kontrolleredes af de næringsførende havstrømme. De vokser i dag på alger, sten, større skaller af f.eks. søpindsvin og muslinger eller direkte på havbunden, og bryozokalken domineres fuldstændig af deres skeletter.

Bryozobankerne ses tydeligt i klinten. Deres opbygning afspejles af de tykke, grå og sorte flintlag, der løber parallelt med lagplanerne og altså svarer til havbundens relief under bankevæksten.

Annonce

De svagt asymmetriske banker var 50-75 m lange og 5-10 m høje (figur 10-6). De voksede med tiden opad og mod syd, og bankeryggene blev på denne måde forskudt mod syd, således at den resulterende lagpakke viser en udpræget asymmetri. Dette markeres af, at afstanden mellem to flintlag er meget større på sydflankerne end på nordflankerne. Sydflankerne, der hælder 15-30°, er stejlest, mens nordflankerne kun hælder op til 15°. Asymmetrien skyldes formodentlig, at havstrømme fra syd har medført næringsstoffer, som har givet bryozoerne de bedste vækstbetingelser.

 FIGUR 10-6. Tværsnit af bryozobanker fra Danien i Stevns Klint. Bankerne er asymmetriske, idet sydflankerne er stejlere end nordflankerne. Med tiden vandrede bankerne mod syd, idet bankevæksten var størst på sydflankerne.

FIGUR 10-6. Tværsnit af bryozobanker fra Danien i Stevns Klint. Bankerne er asymmetriske, idet sydflankerne er stejlere end nordflankerne. Med tiden vandrede bankerne mod syd, idet bankevæksten var størst på sydflankerne.

Bryozokalken indeholder mange andre fossiler, især søpindsvin, der ofte findes mere eller mindre fragmenterede i store mængder på den nederste del af flankerne og i trugene mellem bankerne. Kølleformede pigge af regelmæssige søpindsvin tilhørende slægten Tylocidaris forekommer i store mængder i mange lag, og de forskellige arter er nyttige ledefossiler, der kan bruges til en relativ tidsinddeling af bryozokalken fra Danien (figur 10-8).

Bryozobankernes dannelse

Detaljerede undersøgelser af bryozofaunaen viser, at banketoppe, flanker og trug er karakteriseret af forskellige arter. De enkelte arter har endvidere de største kolonier og de tykkeste skeletter på toppen af bankerne og den øverste del af sydflankerne (figur 10-7). Det er blevet tolket som tegn på, at bankevæksten kontrolleredes af havstrømme fra syd, idet bryozoerne, der filtrererede deres næring fra vandmasserne, voksede kraftigst op mod strømmen. Samtidig dannede bryozokrattene på bankernes sydflanker en slags filter, der kunne opfange fine kalkpartikler, der blev ført med strømmen, hvilket yderligere øgede væksten. Bankernes nordflanker udgjorde læsiden, hvor strømhastigheden var mindre, og hvor der derfor blev tilført mindre næring. Her voksede bryozoerne langsommere, blev mindre og havde tyndere skeletter.

 FIGUR 10-7. Tyndslib af bryozokalk fra Stevns Klint. Hovedparten af kornene er fragmenter af bryozoer, der har dannet lave krat på havbunden.

FIGUR 10-7. Tyndslib af bryozokalk fra Stevns Klint. Hovedparten af kornene er fragmenter af bryozoer, der har dannet lave krat på havbunden.

Der er imidlertid en række forhold, som denne tolkning ikke forklarer. De mindre stejle nordflanker er således tættere pakket med bryozoer end de stejlere sydflanker, hvor der er et relativt højere indhold af fint kalkslam. Hvis nordflankerne var læsider, ville man forvente det modsatte. Et andet fænomen, der er næsten uforeneligt med den traditionelle tolkning, er den hyppige forekomst af hærdnede lag på nordflankerne. Disse lag kaldes i den ældre litteratur for krabbelag på grund af deres usædvanlige fossilindhold. Hærdningen fandt sted på havbunden og tyder på kraftig strøm, manglende sedimentation og lejlighedsvis erosion – alt sammen noget, som ikke rigtigt passer med, at nordsiden skulle være læside.

Bankekomplekserne skæres mange steder langs klinten af erosionsflader, der hælder mod nord. Disse flader repræsenterer formodentlig en videreudvikling af de hærdnede lag ved endnu kraftigere erosion end den, der normalt ledsagede dannelsen af hærdningslagene. Ved forholdsvis ringe strøm blev der således aflejret tynde kalklag, der var tæt pakket med bryozoer. Ved stigende strøm dannedes først hærdningslag, dernæst fandt der en svag erosion sted på lagets overflade, og ved stærkest strøm eroderedes nordflanken kraftigt, hvorved de nordhældende erosionsflader dannedes. Denne kæde af begivenheder tyder således på, at bankerne er dannet på en anden måde end normalt antaget, og at havstrømmen i virkeligheden ikke altid kom fra syd. Det ser således ud til, at havstrømme havde en betydelig indflydelse på bankedannelsen, og at de ikke bare medførte næringsstoffer, men også resulterede i lokal transport og udvaskning af de fineste sedimentpartikler samt lejlighedsvis erosion.

 FIGUR 10-8. Pigge fra fire arter af det regulære søpindsvin Tylocidaris. Piggene er nyttige ledefossiler for forskellige lag i bryozokalken fra Danien.

FIGUR 10-8. Pigge fra fire arter af det regulære søpindsvin Tylocidaris. Piggene er nyttige ledefossiler for forskellige lag i bryozokalken fra Danien.

Rytmisk aflejring

Ud over bankevækst og bankeerosion skete der også ændringer i aflejringshastigheden, forårsaget af globale forhold som ændringer i havspejl og i Jordens bane omkring Solen. Det sidste forhold afspejles af flintlagenes fordeling i bryozokalken.

De markante sorte og grå flintlag findes regelmæssigt eller nærmest rytmisk fordelt i kalken – ofte med en indbyrdes afstand på omkring 1 meter. Flinten er dannet af kiselsyre, der stammer fra kiselalger og kiselsvampe, der levede i havet og på havbunden. Kiselen blev opløst i sedimentet, senere blev den genudfældet og erstattede små kalkpartikler. Man ser derfor ofte rester af større kalkskallede fossiler i flinten, mens alle de mindre fossiler er helt erstattet med kisel. De rytmisk forekommende flintlag er især udskilt i kalklag domineret af gravegangssystemet Thalassinoides, dannet af krebsdyr, men omdannelsen af den først udskilte kisel til flint er sket lang tid efter kalkens aflejring under dyb begravelse af lagene.

 FIGUR 10-9. En bryozobankes nordflanke er afskåret af en markant erosionsflade, der er dannet af kraftige havstrømme. Stevns Klint.

FIGUR 10-9. En bryozobankes nordflanke er afskåret af en markant erosionsflade, der er dannet af kraftige havstrømme. Stevns Klint.

De lag, der er domineret af Thalassinoides-gravegangssystemer og dermed af flintlag, repræsenterer tidsrum med nedsat sedimentationshastighed og lejlighedsvis erosion af havbunden. De rytmiske ændringer i sedimentationshastigheden menes at være forårsaget af langtidsændringer i Jordens bane om Solen, de såkaldte Milankovitch-cykler (se Hundredtusindårs- til titusindårs-ændringer). De rytmisk forekommende flintlag er meget almindelige i kalklag fra Kridt, hvor de markerer 20.000-års-cykler. I bryozokalken er det svært at beregne varigheden af en flint-kalk-flint-rytme på grund af den buede bankestruktur, men sammenligninger tyder på, at bankernes flintlag også markerer 20.000-års-rytmer.

Koralkalk

Bryozokalken veksler i nogle få områder med koralkalk, der ofte kaldes Faxekalk efter den største og bedst kendte lokalitet, det store kalkbrud i Faxe (figur 10-10). Koralkalk er derudover kendt fra Limhamn syd for Malmø, Øresund gennem udgravninger til den østlige del af Øresundsbroen samt fra spredte boringer i Sydsjælland og Aggersborg ved Limfjorden.

Kalken er uhyre rig på forsteninger og i Faxebanken er der fundet flere tusinde arter. Koralkalken er opbygget af skeletterne af den kolonidannende koral Dendrophyllia candelabrum, hvis artsnavn hentyder til korallernes kandelaberlignende forgrening (figur 10-11).

 FIGUR 10-10. Faxe Kalkbrud. I bruddet er der blottet bryozokalk med flintlag, hvid slamkalk og koralkalk fra Danien. Til venstre ses en hvid, massiv koralbanke, hvis bølgede top er overlejret af grålig bryozokalk.

FIGUR 10-10. Faxe Kalkbrud. I bruddet er der blottet bryozokalk med flintlag, hvid slamkalk og koralkalk fra Danien. Til venstre ses en hvid, massiv koralbanke, hvis bølgede top er overlejret af grålig bryozokalk.

Nært beslægtede koraller er i dag almindelige på lokale højdestrukturer på forholdsvis dybt vand ud for Norges kyst, i områder domineret af kraftig bundstrøm. Koralkalken fra Danien synes ligeledes at være tilknyttet højdestrukturer i undergrunden, og koralbankernes vækst var formodentlig også betinget af kraftige, næringsrige strømme.

Ud over de bankedannende koralkolonier findes der enkeltkoraller, søpindsvin, krabber, nautiler, brachiopoder, muslinger og hajtænder (figur 10-12). Snegles skaller består af aragonit, et kalciumkarbonatmineral, der er forholdsvis ustabilt og opløses i sedimentet. I visse partier af Faxe Kalkbrud er der imidlertid sket en hurtig omkrystallisering af snegleskallernes aragonit til stabil kalcit, og her er der fundet mange ganske små snegle.

Koralkalken i Faxe veksler foruden med bryozokalk også med slamkalk på en tilsyneladende usystematisk måde. Kalken i Faxebruddet er blevet stærkt forstyrret af istidernes gletsjere, og mange kalklag er brudt i stykker eller er presset op til næsten lodret stilling. Det er derfor vanskeligt at få et klart billede af koralbankernes oprindelige, geometriske opbygning. Dog er det klart, at den er ganske forskellig fra de meget regelmæssige banker, der kendes fra den rene bryozokalk.

 FIGUR 10-11. Koralkalk fra Danien i Faxe Kalkbrud består hovedsagelig af den grenede koral Dendrophyllia candelabrum.

FIGUR 10-11. Koralkalk fra Danien i Faxe Kalkbrud består hovedsagelig af den grenede koral Dendrophyllia candelabrum.

Bryozo- og koralbankernes vækst var især afhængig af næringstilførsel. Koralbankerne fra Danien er ikke beslægtede med nutidens tropiske koralrev, men er dannet på forholdsvis dybt vand. Da der kun findes koralkalk få steder i landet, må der have været særlige forhold, der kontrollerede deres dannelse. Koralbankerne synes at være lokaliseret på højdestrukturer, hvor der har været særlig kraftige, næringsførende havstrømme. De er sammen med bryozobankerne dannet på mere end 100 m vanddybde i et bælte ud for kysten og langs højdestrukturer på havbunden. Især synes Sorgenfrei-Tornquist Zonen, der dannede en undersøisk højderyg, at spille en betydelig rolle for disse bjergarters fordeling.

Længere ude i bassinet går bryozokalken gradvist over i en finkornet slamkalk, der ofte er stærkt forkislet og ikke særlig rig på fossiler. Den øvre del af lagserien fra Danien i Østsjælland, København Kalken, er udviklet som en noget grovere slamkalk, der er rig på små fragmenter af søpindsvin og andre fossiler, men er formodentlig aflejret på lavere vand end slamkalken i Det Danske Bassin. København Kalken er velkendt fra større anlægsarbejder, tunneler og brobygning i Københavns- og Øresundsområdet.

Erosion af havbunden

 FIGUR 10-12. Fossiler fra Danien i Faxe Kalkbrud omfattende krabber, nautiler, muslinger, brachiopoder, søpindsvin og hajtænder. 1. Emarginula coralliorum, 2. Palaeocypraea spirata, 3. Fusinus faxensis, 4. Charonia subglabrum, 5. Pleurotomaria niloticiformis, 6. Campanile pseudotelescopium, 7. Voluta faxensis, 8. Barbatia forchhammeri, 9. Cuculaea crenulata, 10. Isoarca obliquedentata, 11. Crassatella faxensis, 12. Protocardia vogeli, 13. Miocardia faxensis.

FIGUR 10-12. Fossiler fra Danien i Faxe Kalkbrud omfattende krabber, nautiler, muslinger, brachiopoder, søpindsvin og hajtænder. 1. Emarginula coralliorum, 2. Palaeocypraea spirata, 3. Fusinus faxensis, 4. Charonia subglabrum, 5. Pleurotomaria niloticiformis, 6. Campanile pseudotelescopium, 7. Voluta faxensis, 8. Barbatia forchhammeri, 9. Cuculaea crenulata, 10. Isoarca obliquedentata, 11. Crassatella faxensis, 12. Protocardia vogeli, 13. Miocardia faxensis.

Ud over de rytmiske ændringer i bankernes aflejringshastighed skete der også erosion af havbunden på grund af ændringer i havspejlet. I løbet af Danien blev bankevæksten afbrudt flere gange med dannelse af udbredte, hærdnede erosionsflader, der afskar hele den underliggende lagserie. Disse flader er dannet på tidspunkter, hvor havspejlet faldt, og havbunden blev udsat for erosion. Ved den efterfølgende havspejlsstigning startede bryozobankevæksten igen, og et nyt bankekompleks blev dannet. I alt kendes tre sådanne regionalt udbredte, hærdnede erosionsflader i Danmarks Danien. Desuden findes de fleste steder en markant flade, der danner toppen af kalken. Den overlejres af grønsand og mergel fra Selandien.

Seismisk kortlægning af kalkens overflade har påvist flere dybe dalstrøg, der er dannet under det lave havspejl i forbindelse med overgangen fra kalk til grønsand. Dalene har været transportveje for sand fra øst ud mod den centrale Nordsø i begyndelsen af Selandien.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Finn Surlyk: Tidlig Paleocæn, Danien: fortsat kalkaflejring i Naturen i Danmark, Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.), 2006-13, Gyldendal. Hentet 15. oktober 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=484037

Teksten indgår i værket Naturen i Danmark, der består af 5 bind. I værket beskrives dyr og planter i Danmarks vandløb, have, skove og åbne landskaber. Læs om værket på gyldendal.dk