Perm

I begyndelsen af Tidlig Rotliegendes blev jordskorpen i det danske område udsat for en række brud og forskydninger. Jordskorpebevægelser bevirkede, at jordlagene opsprækkede og blev sænket i store blokke, så der blev dannet gravstrukturer på jordoverfladen. I disse gravstrukturer blev sedimenterne aflejret. Da jordskorpens blokke stadig kunne rotere og synke nedad, blev gravstrukturerne mange steder hele tiden dybere, så der blev plads til stadig flere sedimenter. Derfor fik lagene en meget ujævn tykkelse, og mange steder er de ikke sammenhængende fra den ene gravsænkning til den næste.

I slutningen af Karbon og i starten af Rotliegendes var det danske område som nævnt en varm og tør ørken uden nævneværdig plantevækst. Dog kunne der i en kortvarig regntid hvert år opstå store floder, der skyllede jordoverfladens sand og ler ned i lavtliggende områder. Da de sandede og lerede sedimenter blev aflejret i den varme og tørre ørken, blev jernet i mineralerne iltet, og sedimenterne fik deres karakteristiske røde farve. En sådan iltning af jern er typisk for ørkenaflejringer. Sedimenterne er så blevet svejset sammen til sand- og lersten, enten under aflejringen eller da de senere blev begravet under yngre sedimenter. Lagene kan i dag ses i stenbrud og klipper i Tyskland, og det tyske navn Rotliegendes skyldes netop sedimenternes røde farve.

Ørkensedimenterne er overvejende dårligt sorterede sandsten, siltsten, lersten og konglomerater, der ikke har været så kraftigt påvirket af forvitring. Den dårlige sortering og den svage forvitring viser, at de ikke har været transporteret langt. De må derfor være eroderet fra klipper i selve ørkenområdet eller fra nærliggende bjerge. Det er netop denne omfattende erosion af det danske ørkenområde i Sen Karbon-Tidlig Perm, der har betydet, at de ældre aflejringer fra Devon og Karbon er svære at finde i dag.

I det danske område er ørkenaflejringer fra Tidlig Rotliegendes fundet i flere boringer (figur 8-9). I den førnævnte boring ved Ørslev på Falster er der funder 240 m sand- og lersten over lagene fra Karbon, og desuden er aflejringerne fundet i boringer ved Rødby på Lolland, ved Tønder og Arnum i Sønderjylland, og ved Rønde i Østjylland. Lagene veksler noget i tykkelse, fra 30 m til 200 m.

I ørkenaflejringerne er der et stort indhold af vulkanske bjergarter i form af brudstykker af tuf og lava. De stammer fra vulkaner, der opstod ved, at magma steg op langs de mange sprækker, der blev dannet under jordskorpebevægelserne i Tidlig Rotliegendes. Dateringer af de vulkanske bjergarter med argon-argon-metoden viser, at den vulkanske aktivitet var størst i slutningen af Karbon. Da ørkensedimenterne omkring de vulkanske bjergarter er meget fattige på fossiler – dyrene har ikke kunnet leve i ørkenen – har man ikke kunnet bekræfte den noget usikre argon-argon-datering.

De vulkanske bjergarter og forkastningerne kan i dag ses på jordoverfladen i Osloområdet. Og i Danmark kan vulkanske bjergarter, f.eks. rhombeporfyr, i dag findes på marker og langs strande, da de er ført hertil af istidernes gletsjere (se kapitlet Istider og mellemistider (Kvartær og følgende afsnit).

I den danske undergrund er der fundet enten vulkanske tuffer eller egentlige lavabjergarter i næsten alle boringer, hvor man er stødt på aflejringer fra Rotliegendes.

I Sen Rotliegendes var jordskorpen i ro, og der skete ikke flere opsprækninger. Det dansk-norske område sank fortsat, sandsynligvis fordi der skete en afkøling og dermed en sammentrækning af jordskorpen. Men da ørkenklimaet ikke kunne producere sedimenter nok til at fylde det indsynkende område op, blev det et tørt bassin, der lå under havniveau. Havet trængte dog ikke ind i bassinet i det dansk-norske område, der altså stadig henlå som en ørken, men i Nordtyskland blev bassinet lejlighedsvist oversvømmet.

Nordtyskland var et meget lavvandet havområde, som i perioder blev tørlagt på grund af fordampningen i det varme og tørre klima, hvorefter havet på ny skyllede ind. Som det senere vil blive beskrevet, førte den skiftende fordampning og overskylning til aflejring af saltlag. Muligvis når disse saltlag lige netop ind i det danske område mellem Rømø og Horn Graven i Nordsøen.

Der var nu dannet to bassiner: Det Norsk-Danske Bassin, som var tørlagt, og Det Nordtyske Bassin, som var havdækket. Bassinerne var adskilt af Ringkøbing-Fyn Højderyggen.

Det danske område var stadig en varm og tør ørken, der befandt sig nord for Ækvator. Men til forskel fra i Tidlig Rotliegendes aflejrede vinden nu tykke lag af sedimenter, mens floder kun aflejrede tyndere lag. Grunden til dette var, at området nu lå så langt nord for Ækvator, at det kom ind i datidens passatvindsbælte. Derfor blev det præget af nordøstlige vinde i lighed med vore dages passatvinde, og klitaflejringer blev dominerende. De sandkorn, der blev transporteret af vinden, blev slebet meget runde, og vinden sorterede eventuelle større og mindre korn for sig. Det betød, at der var et stort porerum mellem de ensartede korn, da det vindaflejrede sand senere blev omdannet til sandsten.

Den porøse sandsten er i dag et godt reservoir for olie og gas, bl.a. I den tyske, engelske og hollandske del af Nordsøen, og det store hollandske Groningen-gasreservoir findes netop i sandstenen. I Elna-1-boringen fra den danske del af Nordsøen fandt man også disse lag, men der blev ikke fundet olie eller gas i dem. Lagende kaldes meget passende Weissliegendes, da sandet er hvidt. Den røde ørkenfarve fra det iltede jern blev slidt bort under vindens transport (figur 8-9).

Lagene fra Sen Rotliegendes er ikke fundet i andre danske boringer, men i seismiske profiler kan man med nogen vanskelighed se en tynd lagpakke fra Sen Rotliegendes. Tykkelsen af denne lagpakke stiger gradvist mod vest ind i den norske og engelske del af Nordsøen. Det viser, at vindene fra nordvest har aflejret hovedparten af materialet dér, og mindre i det danske område.

I Zechstein var superkontinentet Pangæa vandret videre mod nord, så det danske område nu lå på omtrent 20° nordlig bredde (figur 8-10). Der var stadig et varmt og tørt ørkenklima, og gennem hele Perm steg den globale temperatur omtrent 10 °C, så fordampningen fra vandflader øgedes betragteligt.

I starten af Zechstein skyllede havet endelig ind i både Det Norsk-Danske Bassin og Det Nordtyske Bassin, da bassinerne nu var sunket betydeligt under havniveau. Dybden af Det Norsk-Danske Bassin må have været op mod 1 km, da havet strømmede ind første gang. I Zechstein var de to bassiner altså dækket af hvert sit hav og delvist adskilt af Ringkøbing-Fyn Højderyggen, der lå som en landtange mellem dem (figur 8-2).

Det første, der blev aflejret på bunden af Det Norsk-Danske Bassin, var en marin skifer med et stort indhold af organisk materiale, den såkaldte Kupferschiefer. Navnet har den fået, fordi den indeholder kobbersulfid, der har været brudt i tyske og polske miner i over 1000 år. Skiferlaget når sjældent over 1 m i tykkelsen, og har derfor ikke produceret olie af nogen betydning, selv om skiferens indhold af organisk materiale under højt tryk fra de overliggende lag kan danne olie.

Den nævnte indstrømning af vand i bassinet må have været katastrofeagtig. Det ses af, at skiferen indeholder rester af det ældre Rotliegendes sand, der må være blevet revet op, da havet trængte ind i bassinet. Det er straks mere usikkert, hvor havet trængte ind. Nogle tegn tyder på, at det trængte ind igennem en snæver passage imellem Grønland og Norge, der på dette tidspunkt stadig lå tæt sammen. Man har dog også foreslået, at havet har kunnet trænge ind gennem en passage i det sydøstlige Polen.

Havaflejringerne i det danske område var præget af tidens varme og tørre klima. Den høje temperatur bevirkede som tidligere nævnt, at havvandet begyndte at dampe bort. I havvandet var der, ligesom i moderne havvand, forskellige opløste stoffer, og efterhånden, som havvandet dampede bort, blev koncentrationen af de enkelte stoffer øget – og til sidst udfældedes de. Først blev kalk udfældet i form af mineralet calcit (figur 8-12). Dernæst blev det magnesiumrige kalk dolomit udfældet. Disse kalkudfældninger skete på lavt vand langs kysten, dels som rev og dels som såkaldte sabkha-aflejringer. Sabkha er et arabisk ord, som betegner de salt- og gipsdominerede tidevandskyster, man finder i f.eks. Abu Dhabi i de Forenede Arabiske Emirater og andre steder langs Den Persiske Golf (figur 8-11).

Efter udfældningen af kalk fortsatte inddampningen af havvandet, og der blev udfældet gips oven på kalken, og derefter anhydrit, der er et gipsmineral uden vand. Det skete, da der kun var 1/5 af den oprindelige mængde havvand tilbage. Da der kun var 1/10 af havvandet tilbage, blev der udfældet stensalt. Det er den type salt, man kender som almindeligt bordsalt. Stensalt udgør den største del af et havs salte, så derfor blev stensaltlagene meget tykke. Til slut kunne det ske, at den sidste rest havvand også dampede bort, så kalisaltene blev udfældet. Denne sidste udfældning begyndte, når der kun var 1/75 af den oprindelige mængde havvand tilbage (figur 8-12).

Udfældningsforløbet fra kalcit til kalisalte kaldes en inddampningsserie. Når serien sluttede, var al vandet fordampet, og for at en ny serie kunne begynde, skulle der skylle nyt salt havvand ind i bassinet.

Fra Zechstein kender man 5 mere eller mindre komplette inddampningsserier fra flere forskellige bassiner i det danske område. Op igennem hver serie er havet gradvist blevet mere og mere saltholdigt som følge af inddampning i det varme og tørre klima. Hver serie blev afsluttet af fornyet indstrømning af havvand. Det kunne føre til, at næste inddampningsserie ikke løb helt til ende. De to nederste af de danske serier forløb kun til anhydrit-stadiet, den tredje helt til kalisalt, og de to sidste til stensalt-stadiet. At én serie er løbet helt til ende, og to er nået så langt som til udfældning af stensalt, tyder på, at der har været ekstremt lidt nedbør, der kunne fortynde havvandet i de inddampende bassiner. Det ses også af, at der ikke er silt og sand i aflejringerne, så der har ikke været vandløb, som kunne føre disse sedimenter ud i bassinerne.

Indstrømningen af nyt havvand var formentlig styret af ændringer i det globale havniveau, som steg og faldt i takt med, at iskappen omkring Sydpolen voksede eller smeltede. Disse ændringer i det globale havniveau har åbnet eller lukket for forbindelsen fra verdenshavet til Det Norsk-Danske Bassin og Det Nordtyske Bassin, hvor saltinddampningen foregik. Dermed var antallet af inddampningsserier i det danske område styret af, hvordan ændringer i Jordens klima fik Sydpolens iskapper til at vokse og smelte.

Hele Zechstein varede 5-7 millioner år, og inden for den tid blev de 5 serier aflejret som et tykt, vandretliggende lag. Laget var dog tykkest på midten, da der blev aflejret mest ude midt i bassinerne.

Værket Naturen i Danmark i fem bind udkom i årene 2006-2013. Teksten ovenfor er kapitlet Perm.

• Forrige afsnit er Karbon
• Næste afsnit er Saltdiapirer - saltlagenes senere historie