Dansk teori forklarer dannelsen af unikke klipper

I bedste James Bond-stil blev helt unikke klippeformationer i det sydafrikanske meteorkrater Vredefort ’shaken, not stirred’, da de blev dannet for to milliarder år siden.

Det viser ny dansk forskning, som dermed forkaster tidligere teorier, der har peget på, at klippeformationerne blev dannet ved, at klipperne gned mod hinanden.

I stedet blev klippeformationerne, ifølge det nye forskningsresultat, dannet ved de enorme rystelser, der fulgte efter meteornedslaget for to milliarder år siden.

Det fortæller en af de to danske forskere bag den nye opdagelse.

»Vores fund er, at vi påviser, at de her meget markante klipper ikke er resultatet af sideværts bevægelser, som man hidtil har troet, men i stedet er resultatet af voldsomme rystelser,« fortæller seniorforsker Adam Garde fra De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

»Det er en hidtil ukendt geologisk mekanisme for deformation af klipper, som ikke har været beskrevet før, og som også kan forklare mange andre klippestrukturer rundt om i verden,« fortsætter han.

Adam Garde står sammen med seniorforsker Martin Klausen fra Stellenbosch University i Sydafrika bag det nye forskningsresultat, som for nylig blev publiceret i det videnskabelige tidsskrift Journal of the Geological Society of London.

International topforsker: Stort skridt frem i forståelse

Den internationalt anerkendte geolog Henry J. Melosh er professor ved Earth, Atmosphere and Planetary Sciences på Purdue University i USA og ekspert i netop meteornedslag. Han har læst Adam Garde og Martin Klausens studie og synes, at det er interessant.

Han fortæller, at den danske teori er godt underbygget af observationer og med til at forklare hidtil uforklarlige fund af specielle klippeformationer.

»Overordnet set tror jeg, at deres teori er et stort skridt fremad i forhold til at forklare disse svært forklarlige strukturer i klipperne, som vi ser efter meteornedslag,« siger Henry Melosh.

Opdaget ved verdens ældste meteorkrater

Den nye forskning er ifølge Adam Garde interessant, da den viser, at rystelser, udløst af meteoritnedslag eller store jordskælv, i langt højere grad kan være med til at deformere klipper og danne klippestrukturer, end geologer tidligere har troet.

Adam Garde opdagede selv mekanismen i verdens ældste meteorkrater, Maniitsoq i Grønland, under geologisk feltarbejde i 2010.

25 kilometer under jorden i det 3 milliarder år gamle meteorkrater ved Maniitsoq fandt han nogle knuste bjergarter, som ikke burde være der. De trodsede al logik.

»Man burde ikke kunne finde bjergarter, der var blevet knust, mens de befandt sig i den dybe jordskorpe, så jeg måtte konkludere, at nogle helt ekstraordinære kræfter havde været på spil for at skabe dem,« siger Adam Garde.

Meteornedslag er som et slag på en klokke

Disse kræfter viste sig at være rystelser efter et meteornedslag, som for tre milliarder år siden rystede klipperne i undergrunden så voldsomt, at de blev knust.

De knuste klipper blev altså ikke skabt af selve chokbølgen fra meteornedslaget, men i stedet af de rystelser, som blev udløst af chokket, og som i flere minutter bankede klipperne i undergrunden mod hinanden.

»Man kan betragte et meteornedslag som et slag på en klokke. Der er selve nedslaget, som kan smelte klipper og forvolde stor skade, men efter selve slaget vil der også være højfrekvente svingninger i flere minutter - ligesom hvis man slår på en klokke,« forklarer Adam Garde.

»Det er disse svingninger, som har være voldsomme nok til at kunne slå bjergarterne i stykker dybt nede i jorden i Maniitsoq,« tilføjer han.

Gængs teori kan ikke forklare klippers udseende

Det nye forskningsresultat viser, at de samme kræfter også dannede de spektakulære klippeformationer i Vredefort.

Tidligere har geologer ellers troet, at klippeformationerne blev dannet ved friktion under sideværts bevægelse inde i en forkastning.

Når klipper gnider mod hinanden, opstår der en kraftig friktion, som kan knuse og smelte bjergarterne.

Problemet har dog altid været, at der mangler forkastninger der, hvor klipperne i Vredefort er blevet ødelagt, så det har været svært at forklare, hvad der skulle have skabt de sideværts bevægelser.

»Et andet problem har været tykkelsen på de knuste og smeltede klippelag, som er meget tykkere, end hvad sideværts bevægelser og friktionsvarme kan skabe,« forklarer Adam Garde.

Som at smadre en mobiltelefon

I stedet for sideværts bevægelser viser Adam Garde nu, hvordan rystelser efter meteornedslaget, der for to milliarder år siden dannede Vredefort, først har sprækket klipperne op og så knust dem, for efterhånden at smelte dem om til de glasagtige strukturer, de har i dag.

Konklusionerne drager han på baggrund af direkte feltobservationer, som viser, at knusningen begyndte langs med brudlinjer i klipperne.

»Forstil dig, at du taber din telefon, og glasset bliver smadret. Du ser et mønster af radierende og sammenflettede brudlinjer hen over telefonens skærm,« fortæller Adam Garde og fortsætter:

»På samme måde skaber et meteornedslag eller et jordskælv et mønster af brudlinjer gennem klippen, og det er langs disse brudlinjer, at vibrationerne har rystet klipperne i stykker og skabt de strukturer, som vi ser i dag.«

Gælder også andre steder i verden

Adam Garde mener, at mange lignende klippestrukturer i hele verden er skabt på samme måde. De er bare hidtil blevet tolket forkert.

Eksempelvis nævner han en 40 kilometer lang zone i Alperne i Norditalien, hvor man har samme type klippestrukturer som i Vredefort.

»Her er det rystelser efter jordskælv, som har skabt strukturerne. Vi ser det samme fænomen langs San Andreas-forkastningen i Californien – og lignende seismiske rystelser bliver også udløst af atomsprængninger. At klipperne ser ud, som de gør, skyldes, at klipperne under voldsomme rystelser har knust sig selv mod sig selv,« siger Adam Garde.

»Denne vigtige type deformation har ikke været beskrevet før fra sten og klipper, men kendes for eksempel fra metaltræthed i fly og i mange andre menneskeskabte konstruktioner,« slutter han.