1. No category

UNIVERSITY OF GOTHENBURG
Department of Earth Sciences
Geovetarcentrum/Earth Science Centre
En sedimentologisk analys
av Timmersdalaryggen
i Västergötland, Sverige
Emma Pizarro Rajala
ISSN 1400-3821
Mailing address
Geovetarcentrum
S 405 30 Göteborg
Address
Geovetarcentrum
Guldhedsgatan 5A
B706
Bachelor of Science thesis
Göteborg 2012
Telephone
031-786 19 56
Telefax
031-786 19 86
Geovetarcentrum
Göteborg University
S-405 30 Göteborg
SWEDEN
Abstract
TheobjectofthisthesishasbeentomakeananalysisofthesedimentinTimmersdalaridge.The
sedimentwasdeposited10300BPbytheoutburstfloodoftheseconddrainageoftheBalticIce
Lake.ByexaminingthesedimentologicalaspectsoftheTimmersdalaridge,suchasgrain‐size,
provenance,shapeandfabric,hasyieldedsomeinformationtomakeanfirstestimationofthe
depositionalhistoryofthedrainagearea.
TheresultsindicatethatthesedimentsfoundinTimmersdalaridgewheredepositedintwo
sequences,thesedimentintheridgeandthedrapingbythebouldersontopoftheridge.
Dependingiftherewasdead‐icepresentintheLångenswalethesedimentintheridgecould
havebeendepositedsub‐glaciallyinatunnelorinacrevasse.Ifthereinsteadwasn’tanydead‐
icepresentthenthesedimentwasdepositedaspro‐glaciallyinafanshape.Thedraping
bouldersontopoftheridgeindicatetwopossibledepositionalmodels.Theboulderswhere
eitherdepositedaserraticsorbyanoutburstfloodplacingthemintheflowdirection.
Ahypothesisthatcouldexplainwhythebouldershavethesamefabricasthegeneraldirection
oftheridgeisifthemainsedimentandtheboulders,thatwheredepositedaserratics,where
shovedbyare‐advancingglacierintoaridge.Thishypothesisworksindependentlyiftherewas
dead‐icepresentornotduringthedepositofthesediment.
Keywords:BalticIceLake,glacial‐lakeoutburstsediment,Timmersdala.
2 Sammanfattning
Syftetmeddettaexamensarbeteharvaritattgöraensedimentologiskanalysav
tappningssedimentiTimmersdala,Västergötland.Arbetetharomfattatkornstorleksanalys,
bestämningavprovenance,formanalyssamtstrukturmätningar.
Meddettamaterialsomunderlagharmöjligaavsättningsmodellertagitsframsomskaavspegla
desedimentologiskakaraktärenfråntappningsförloppet.
ResultatenharvisatattsedimentetiTimmersdalabeståravtvåavsättningsursprung,
sedimentetiryggenochblockenpåryggen.Sedimentetiryggenkanhauppkommitpåolikasätt.
BeroendepåomdetfannsdödisnärvarandeiLångensänkanvidtappningenkanavsättningenha
skettientunnelunderisenelleriensprickagenomisen.Omdetiställetintefannsdödis
närvarandeharmaterialettroligtvisavsattssomettfanframförisen.
Blockenpåryggensytaharantingenlämnatsdärsomflyttblocktagetfrånnorromryggen
alternativtattdeharavsattsidessnuvarandeorienteringaventappningsström.
Enannanhypotesärattsedimentettillsammansmedflyttblockentrycktesupptillenryggaven
framryckandeisochlämnadedeisammaorientering,dennamodellfungeraroberoendeavom
detfannsdödisnärvarandeellerintevidavsättningenavsedimentet.
3 Innehållsförteckning
Abstract ............................................................................................................................................... 2 Sammanfattning .................................................................................................................................. 3 1. Inledning .............................................................................................................................................. 5 1.1 Syfte ............................................................................................................................................... 5 1.2 Bakgrund ....................................................................................................................................... 5 1.3 Deglaciationen och Baltiska issjöns utveckling ............................................................................. 6 1.4 Geomorfologin kring Billingens nordspets .................................................................................... 7 1.4.1Regionalgeologin..........................................................................................................................................8 1.4.2Timmersdala...................................................................................................................................................9 2. Metod ................................................................................................................................................ 10 2.1 Kornstorleksdistribution .............................................................................................................. 11 2.1.1Torrsiktning..................................................................................................................................................11 2.1.2Hydrometeranalys.....................................................................................................................................11 2.2 Komposition ................................................................................................................................ 12 2.3 Formanalys .................................................................................................................................. 12 2.4 Sedimentära strukturer ............................................................................................................... 13 2.5 Blockorientering på ryggen ......................................................................................................... 13 3. Resultat .............................................................................................................................................. 14 3.1 Kornstorleksdistribution .............................................................................................................. 14 3.2 Komposition ................................................................................................................................ 16 3.2.1Kompositionenavdenstörstakornstorlekenitvärsnittet.......................................................16 3.3 Formanalys .................................................................................................................................. 19 3.4 Sedimentära strukturer ............................................................................................................... 22 3.5 Blockorienteringen på ryggen ..................................................................................................... 24 4. Diskussion .......................................................................................................................................... 25 5. Slutsats .............................................................................................................................................. 26 Tack till................................................................................................................................................... 26 Referenser ............................................................................................................................................. 27 4 1.Inledning
1.1Syfte
Syftetmeddettaarbeteharvaritattnärmareundersökaochanalyseradetnyatvärsnittav
Timmersdalaryggensomgrävdesframvidbygget(2008)avdennyavägsomgårtillGötenefrån
Timmersdala.Sedimentetskaraktärharbestämtsmedhänsyntillföljandeegenskaper;
kornstorlek,provenance,formochsedimentärastrukturer.Resultatenskaanvändassom
underlagvidbeskrivningenavtappningsförloppetisambandmeddräneringenavBaltiska
issjön.
1.2Bakgrund
DetäridagaccepteratattBillingensnordspetsvarhuvudcentrumförtappningenavdenBaltiska
issjön,meningaövertygandeotvetydigaavsättningarharåterfunnitstrotshändelsensstorlek.
VästomBillingensnordligastespets,21kilometernordvästomSkövde,liggertätorten
Timmersdala(figur1)meddenkalladeTimmersdalaryggen.Under20‐och30‐taletkarterades
områdetavSverigesGeologiskaUndersökningarvilketresulteradeiolika
händelsebeskrivningarpågrundavdesvårtolkadeavsättningarna.EnligtSimonJohansson
(1926)ärområdetettresultatavenkatastrofaldräneringavBaltiskaissjönsommedförtatt
Timmersdalaryggenärheltuppbyggdavtappningssedimentbeståendeavgrövreblock.Gösta
Lundqvist(1931)tyckteiställetattdräneringrenintekundehavaritavsådanstormagnitudoch
iställetbestodaventidigaremoränformationsomendastblivitdraperadmedgrovmaterialfrån
tappningen.Efterdeförstakarteringarnapå20‐och30‐talethardethittatsnyaavsättningar
somgettenklararebildomhändelsen.IsambandmedbyggetavennyvägtillGötenefrån
Timmersdala2008,medfördeattettnytttvärsnittavryggengrävdesochdetär
sedimentologiskaundersökningaravdensomprojektarbetethargåttutpå.
Figur 1 ‐ Översiktsbild Timmersdala, Sverige.
5 1.3DeglaciationenochBaltiskaissjönsutveckling
UndersenasteistidenWeischeltäcktesnorraEuropaavettistäckekallatdetSkandinaviska
istäcket.Efterisavsmältningenskeddeisostatisklandhöjningsomframkalladeentorrläggning
avÖresundströskeln(Fredén&Wastenson,1998,2.autg.).Dentorrlagdatröskelntvingadeca
12000årsedan(ålderenligtC14‐dateringar)denBaltiskaissjönatthöjasigöverdendåvarande
havsnivån.DenförstagradvisauppdämningenavBaltiskaissjönslutadevidca11200årsen
(enligtC14‐datering)närissjönsänktesmed5‐10metervidendräneringmotvärldshavet
(Björck,1995).Tillföljdavenplötsligklimatförändringskeddeennyframryckningavistäcket
översödraSverigeochinleddedenYngreDryas‐tiden.Baltiskaissjöndämdesåteruppigen,vid
ca10500årsenbörjadeennyreträttavistäcketochca200årsenarekundeisenintelängre
hållatillbakaBaltiskaissjönsväldigavattenmassor.Dessytasänktesfrån150m.ö.h.till125
m.ö.h.iensistadränering(Björck,1995).Studieravnyahög‐upplösliga3D‐rekontruktionerav
Östersjösänkansvattennivåerhargettnoggrannareaochvolymuträkningarsomvisatattden
Baltiskaissjönvarhistorisktenavdestörreisdämdasjöarna.Närisfrontenretireradeförbi
Billingensnordspets,dräneradesdenBaltiskaissjönigensomresulteradeien25meter
vattennivåsänkningtillföljdavettutsläppav7800km3sötvatten,dettamedfördeen18%areal
minskning(Alm,Andrén,Björck,Jakobsson,Lindeberg,&Svensson,2007).
Efterbio‐,lito‐ochkronostratigrafiskdataavBjörckochDigerfeldt(1984)presenteradedeen
nydeglaciation‐ochdräneringshypotesförBillingeområdetsomöppnadeuppennydiskussion
omhändelseförloppet.Innandettahademanfunnitnågraavsättningareftererosionoch
depositionvidBillingensnordspetsmendessahadeintetolkatssomresteraventappning.De
bevisensomfannsförenstordräneringblevistortsettförbiseddaavLundqvist(1931).Menett
bevissomfinnskvaränidagärdet5‐8kmlångablockfältvästeromBillingenvidKlyftamon
(Lundqvist,1931).TrotsmångatydligateckenavenslutligsänkningavBaltiskaissjönvardet
inteförränStrömberg(1992)hittadeöppnagenomskärningariblockfältetvidKlyftamonsom
detblevallmäntaccepteratmedenstorskaligdräneringviaBillingensnordspets(Björck,1995).
EnligtStrömberg(1992)vardeomfattandeochvälsorteradeblockfältenvidKlyftamonettavde
tydligastespårenefterentappningmeneftersommanintevethuriskantenvarlokaliseradvid
Billingenundertidpunktenavdräneringenärdetsvårtattåterberättahändelsenexakt.
PåBillingensnordspetsutgörsspårenaverosionhuvudsakligenavdennereroderade
kambriskasandstensterrassenvidStolanochgnejsurberggrundennordöster.Bristenpåtydliga
avsättningarutanförerosionsområdetvidnordspetsenharvaritmycketomdiskuterat
(Strömberg,1992).EntroligavsättningsplatsärTimmersdalaryggen,menfråganäromryggen
avsattesavdräneringen(Johansson,1926)ellersomenändmorän(Lundqvist,1931).
6 1.4GeomorfologinkringBillingensnordspets
BillingenärendelavdeVästgötskaPlatåbergensombeståravkambro‐siluriska
sedimentbergarter.FrånurbergsgrundenärBillingenuppbyggtavterrasserfråndenkambro‐
siluriskalagerföljden.VidBillingensnordspetsärsandstenexponeratbortsettfråndet
vittringslagersomtillkommitpådessyta.Nordändanavbergetverkarvaralinjeraktavskureti
nordvästligriktningochnorromspetsenutgörsurberggrundenavgranitochgnejs(Johansson,
1926).NordösteromBilligenliggerettsystemavmoränryggar(figur2)somplötsligtupphören
bitifrånspetsen,söderomdensydligastemoränryggenärgnejsberggrundenovanligtblottad,
medhällarsomsaknarspåravisräfflorellernågonannanformavglacialerosion(Johansson,
1926).Ifigur2synsenhögblockfrekvensavisälvssedimentianslutningtillnordspetsenvilket
enligtJohansson(1926)ärresteravettblockdeltasomuppkommitvidtappningsmynningen.
Ifigur2nordligastedelsynsLåstadsåsen,vilketärenrullstensåsochgårdrygt4kmsomen
sammanhängandelångsträckthöjd.NärdennärmarsigBilligensnordspetsupphördenheltoch
enligtJohansson(1926)togtappningsströmmentroligtvismedsigettpartiavLåstadsåsen.
Tappningsströmmeneroderadeävenbortenmassasedimentändaupptilldensydligaste
moränryggensamtdelaravbergetochskapadeBillingensspetsformadenordsluttning.Den
generellaisrörelseriktningenunderdennaperiodvarnord‐sydlig.
Figur 2 ‐ Översiktlig bild över Billingen med olika avsättningar, omarbetad från SGUs jordartskarta.
7 1.4.1Regionalgeologin
Geologiniregionenbeståravidagengåendekristallinaurbergsomtillhördetsydvästra
Sverigesjärngnejsformationsamtdekambro‐siluriskaavlagringarsomärerosionsresteravett
ursprungligensammanhängandesedimenttäckesomtäcktestoradelaravSverigeochÖstersjön
(Lundqvist,Högblom,&Westergård,1931).
UnderproterozoikumlågdeVästgötskaslätteröverhavsytanochutsattesförvittringoch
erosionsomresulteradeibildandetavdetsubkambriskapeneplanet.Överdennaskeddeen
transgressionvidbörjanavkambriumsominleddeenperiodavsedimentationändaintill
silurisktid.
MellanurbergetochdekambriskaavlagringarnafinnermanpåmångaplatseriVästergötland
ettkonglomeratsomsaknasheltistratigrafinpåBillingen(figur3)(Lundqvist,Lundqvist,&
Lindström,2000).
Deundrekambriskasandstenarnabeståravenvälsorterad,finkornigkvartssandsomingåri
FileHaidar‐formationen,dessasandstenarkanhainslagavsilt‐ochlerstenar.Denundredelen
avdeföljandesandstenarnakallasförMickwitziasandstenochdenövredelenför
Lingulidsandsten(figur4),bådaärdöptaeftersällsyntafotfatskaligaarmfotingar.Det
mellankambriskalagretinnehållermerfaunarester,tillföljdavenglobalhavsnivåsänkning,och
karakteriserasavtrilobitsläktenaParadoxides.DettalagerkallasdärförförParadoxideserien,
denbestårmestadelsavalunskiffermedorsten(Lundqvist,Lundqvist,&Lindström,2000).
Ävenövrekambrium,tidigarekäntsomOlenidserien,beståravalunskiffermedstorafossilrika
orstenslinser.Dennaavlagringfortsätterändaintilldenäldredelenavordovicium.Under
ordoviciumskeddestoraavsättningaravkalksten,ochdenmestkarakteriserandebergarteni
Nordeuropaunderdennaperiodvarortoceratitkalkstenen.Underdennatidochintillsilur
skeddeenperiodavenhetligsedimentationsomdominerasavfinkornigalerstenar,variationen
avbergarterunderperiodenärstorochomfattarfleraolikavarianteravkalkstenochlersten
(Lundqvist,Lundqvist,&Lindström,s.2000).
Figur 4 – Lingulid sandsten med fossilspår, Timmersdala, 2012. (Foto: Emma P. Rajala) Figur 3 – Överskådlig stratigrafisk bild över Billingen. Vit = konglomerat som ej återfunnits på Billingen. Punkter = huvudsakligen sandsten. Svart = alunskiffer och orsten. Tegelstensmönster = huvudsakligen kalksten. Vågräta streck = huvudsakligen lerskiffer. 8 1.4.2Timmersdala
Timmersdalaavsättningenärpåmittenensmalnanderyggvarshöjdnår30möverlerplaneti
norrochharensydost‐nordvästligorientering.Östraochvästradelenbrerutsigtillstorafältav
vilketdetvästrafältetsluttarmotsöderochöster.Detöstrafältetliggerinteienrakfortsättning
fråndetsmalamittpartietutanärförskjutetettparhundrametermotsöder.
T Billingen Figur 3 ‐ LiDAR bild över Timmersdala. Cirkeln markerar området för provtagningen. T = Timmersdala stad. Sträcken i bildens nordöstra del är de moränryggar som går att se i figur 2. 9 2.Metod
Förattundersökadeblottadesedimentenvidtvärsnittethartvåprovtagningsmetoderanvänts.
ProvtagningenärgjordintillvägskäletMariestadsvägenmotGötene,Mariestadsvägen
genomskärTimmersdalavallenochblottläggersedimentet(figur6).
Förstdeladestvärsnittetini6stycken51meterlångaprofilernumreradeA,B,C,D,EochF
(figur6)förattbestämmastörstakornstorleksamtkompositionenavdestörstafraktionernapå
ytan.Förattminimerasubjektivitetärdetviktigtattstenarnasamlasinfrånhelaskärningenoch
attvarjeprovärinsamlatpåettslumpmässigtsätt(Benn&Evans,2004).
Därförharvarjeprofildelatsinimätpunkterlängstvartredjemetermedstartfrån0metertill
51meter(figur6).Enrockringmedcirkelradien0,35meterskahjälpaattbegränsaurvalsarean.
Denstörstastenenvarsenadelhamnarinomcirkelareanvaldesförattmätadessstorlekoch
identifierarkompositionen.Pådettasätthar100stenarsstorlekochkompositionbestämtsoch
representerardestörstastenarnaiskärningen.
Denandraprovtagningsmetodenvarattta3jordproverfrån24metersmätpunkternai
profilernaB,DochFförbestämningavkornstorleksdistributionenimatriset.Dessaproverär
benämndaB:24,D:24,F:24.Provernakommerocksåattanvändasförattbedömakomposition.
Figur 6 – Fotografi över tvärsnittet från Timmersdalavallen med en schematisk bild över profilerna A‐F. 10 2.1Kornstorleksdistribution
Förattfåframkornstorleksdistributionerhartvåmetoderanvänts,torrsiktningförmaterial
>3,75ϕ(>0,074mm)ochhydrometeranalysförmaterial<3,75ϕ(<0,074mm).Förstsiktades
material>‐4ϕ(>16mm)bortförattsedantorkasienugnpå105ͦCiettdygn.Meden
delningsapparatfördeladesursprungsprovernafrånfältetinitvådelaromcirka500goch100g
vardera.
2.1.1Torrsiktning
Dettaärenstandardmetodföranalysavmaterialinomstorleksintervallet3,75till‐4ϕ(0,074
mmtill16mm).500gprovetvägdesinmed0,1gprecisionochdispergeradesmed300ml
0,05Mnatriumpyrofosfatochdestilleratvattensomskakadesienvändapparaticirka15
minuter.Efteråttvättsiktadesprovetgenomen3,75ϕ(0,074mm)siktochtorkadesiugnenpå
105ͦC.Efterettdygnvägdesprovetigenmeden0,1gprecisionförattfåredapåhurstorandel
var<3,75ϕ(<0,074mm).Dettorkadeprovetsiktadesigenom‐4ϕ(16mm),‐3ϕ(8mm),‐2ϕ(4
mm),‐1ϕ(2mm),0ϕ(1mm),1ϕ(0,5mm),2ϕ(0,25mm),3ϕ(0,125mm),3,75ϕ(0,074mm)
siktarmedhjälpavenskakapparati15minuter,sedanvägdesvarjefraktionvarförsigmed0,1
g‐precision.
2.1.2Hydrometeranalys
100gprovetvägdesinmeden0,1g‐precisionochsiktadesförhandgenomen‐1ϕsikt.
Materialet<‐1ϕslängdesbortochdetkvarvarandeprovetvägdesin.Med100ml0,05M
natriumpyrofosfatochdestilleratvattendispergeradesprovetiettenlitersrörochskakadesien
vändapparati15minuter.Röretfylldespåmeddestilleratvattenupptill1000mlochomrördes
kraftigt.Näromrörningenavbrötsstartadetidtagningenochhydrometernladesini
suspensionen.Avläsningenskeddeefterettlämpligttidsintervall.Efteravslutadprovtagning
tvättsiktadesprovetgenomen3,75ϕsikt,dennatorkadesiugnpå 105ͦCiettdygnochdet
kvarståendematerialetvägdesmeden0,1gprecision.Dettagerenkontrollpunktsomkan
jämförasmeddetkvarståendematerialetfråntorrsiktningenvid3,75ϕ.
Kornstorleksdistributionenavläsesurettnomogrammedhjälpavresultatenfrån
hydrometeranalysen.
11 2.2Komposition
Identifieringavlitologiförprovenancegjordesförfraktionernamycketgrovsand(0till‐1ϕ),
grus(‐2till‐5ϕ),störstastenfråntvärsnittet(‐6till‐8ϕ)ochblockpåryggensyta(>‐8ϕ)
genomattförsttvättsiktajordprovernaB:24,D:24ochF:24ien3,75ϕsikt,torkadeiugnpå
105ͦCunderettdygnochsedansiktaprovernaförhandgenom‐5,‐4,‐3,‐2,‐1,0ϕ(32,16,8,4,
2,1mm)siktar.Mycketgrovsand‐fraktionendeladesinicirka300kornmedenliten
delningsapparatochmedhjälpavoptiskmikroskopieringidentifieradesbergarten.
Identifikationmedmikroskopetgjordesävenför100kornavfraktionerna‐2till‐3ϕ(4‐8mm)
och‐3till‐4ϕ(8‐16mm),samtavallatillgängligakornavstorleken‐4till‐5ϕ(16‐32mm).
Litologinfördenstörstastenenpådetblottadetvärsnittetsytabestämdesifältochgjordespå
106stenar.
Förblockfraktionenanalyserades100blockifältfrånTimmersdalaryggensöveryta.Föratt
blockenskulletadelavanalysenbehövdedeminstvara1meterlångalängsta‐axeln.Mätningen
gjordeslängsen5meterbredsträckalängstmedryggensyta.Detfinnsriskförfeltolkningav
blockenssfäriskhetmedmetodeneftersomblockenintegrävdesframochderasb‐ochc‐axlars
storlekkanvarastörreänangivet,dessahardärförmarkeratsiprotokolletmedenasterisk.
2.3Formanalys
Formen(sfäriskhetochrundhet)avmaterialsomtransporteratsmedglaciärerkangeviktig
informationomtidigaglacialaprocesserochmiljöer.Formreflekterarbåde
ursprungsmaterialetsfysikaliskaegenskapersamtförändringareftererosionochvittring.Detta
kangeinformationomomblandning,transportochdepositiongjordaavglaciärer.
Enformanalysutfördesförde106stenarnafråndetblottlagdatvärsnittetsytaochpåblocken
frånryggensöverytagenomattmätaa‐,b‐ochc‐axlarnamedetttumstockochanvändaPowers‐
skalanförattbedömarundhet.Behandlingochpresentationavpartikelformvisasbästmedett
triangeldiagramsomvisarförhållandenamellanaxlarnab:aochc:a(SneedandFolk,1958).
Dennametodminskarutrymmetavfeltolkningavresultatenochåterspeglardeolika
formklassernabäst(BennandBallantyne,1993).
IformbehandlingenanvändesprogramvaranTRI‐PLOT(Graham&Midgley,2000).
MedtriangeldiagrammetpresenterasävenettC40‐indexsomärprocentdelenavprovetsomhar
deaxialaförhållandenac:a≤0,4.ResultatenförrundhetpresenterassomettRA‐indexvilketär
procentdelenavbetydligtangulär(veryangular)ochangulär(angular)hosfragmenteniett
prov.
EnvidareanalysavprovernasformgjordesgenomattplottaC40‐ochRA‐indexenmotvarandra.
FrånRA‐C40diagramgjordpåkontrolldatafrånStorbreen,Norge(Benn&Ballantyne,1994)
visarattdetfinnsenskillnadmellanaktivtochpassivttransporteratmaterialiglacialamiljöer
(figur13).
12 2.4Sedimentärastrukturer
Sedimenteniskärningenharbearbetatsdelvisundervägbygget.FotografieravMarkJohnson
tagnaisambandmedutgrävningenavvägen2008visarsedimentensursprungligakaraktär.
2.5Blockorienteringpåryggen
PåTimmersdalaryggenmättesstrykningenav32blockgenomattmätamedenkompasslängst
meda‐axelnsriktning.Genomattminstmäta30styckenkanmanfåutettförstautkastpå
blockensgenomsnittligaorientering(Benn&Evans,2004).
13 3.Resultat
3.1Kornstorleksdistribution
Resultatenärredovisadeiphi–skala(ϕ)enligtWentworth‐indelningen.
Dendomineradekornstorlekenbeståravgrusfraktionen‐2till‐4ϕsamtavstorleksklassen
sand,4till‐1ϕ,medstorandelavmycketfinsand(3till4ϕ).Andelensilt(4till8ϕ)och
ler(<8ϕ)ärväldigtliten.Dessaresultatärredovisadeihistogramenifigur7–(D)till(F).
Figur7–(A)visardenkumulativaandelenavpasseratmaterialförprovernaB:24,D:24ochF:24
ochvisarattprovernaharsammafördelningavmaterialetfastolikamycketfördeföljersamma
kurvatur.Ifigur7ärhistogramenförstörstastenenpåtvärsnittetochblockenpåryggens
överytainkluderade,medelvärdetförstörstastorlekenpåstenenochblocketärinräknade.I
dennafigur7kanmantydligtseattdetsaknassedimentmellanfraktionerna‐4till‐5ϕ.Detär
underligtattdennafraktionsaknas.Triangeldiagramen(B)och(C)ifigur7visarprocentdelen
lera‐silt‐sandrespektivefinmaterial‐sand‐grusochvisarattjordprovernabestårmestadelsav
grusochsand.Dennatolkningstödjsavkornstorlekshistogramenifigur7‐(D)till(F).
Slutsatsenärattmatrisenbeståravsandochgrus.
14 A
B
D
E
C
F
Figur7‐(A)Kumulativakurvorför<‐4ϕ(<16mm)fraktionerbaseradepåkornstorleksanalyserav
jordprovernaB:24,D:24ochF:24fråntvärsnittetsamthistogramochmedelvärdeförstörstastorlekför
störstakornochblock.(B)Triangeldiagramöverprocentdelenlera‐silt‐sandförhållandetfråntvärsnittet.(C)
Triangeldiagramöverprocentdelengrus‐sand‐finmaterial(siltochler)fråntvärsnittet.(D,EochF)
Representativahistogramöver‐4ϕtill10ϕ(<16mmtill<0,001mm)fraktionernafrånrespektive
jordproverB:24,D:24ochF:24.
15 3.2Komposition
3.2.1Kompositionenavdenstörstakornstorlekenitvärsnittet
Resultatetfrånidentifieringenavlitologilängsttvärsnittetärsammanställtitabell1,profilAtill
F.IfältlängstprofilernaAtillFpåträffadespåolikatyperavsandsten.Enmycketlättvittrad,ofta
sönderfallenpåplats,grönaktigsandsten(figur8–(B))samtenfinkornigtkompaktsandsten
medoftaförekommandesläp‐,kryp‐ochgrävspår(figur8–(C)).Iberäkningarnaärdetvå
sandstenarbenämndasomenenhetligbergarteftersomdehärstammarfrånsammalagerfrån
tidsperiodenundrekambrium,därmedärinteensärskiljningavbetydelse.Mycketavden
alunskiffern(figur8–(A))fråntvärsnittetsytaharvittratsönderpåplatsochärsällanavstor
storlekmenvidnärmaretittpåmatrisetsynsdettydligtattdetbeståravenstorandelav
mindrefraktioneralunskiffer.Granitenvarrödochfinkornig(figur8–(D))ochgnejsen
uppvisadesvaggnejsighet.Enligt(Lundqvist,Högblom,&Westergård,1931)tillhörgranitenoch
gnejsenurberggrundenavdensydvästrasvenskajärngnejsformationenmeneftersomdessatvå
varsvårbestämdaochensärskiljningintevaravbetydelseutöverdetfaktumattdebådatillhör
urberggrunden,grupperadesdedärförsomengranit/gnejs‐enhet.Andrabergartersom
förekomlängstprofilernavarglimmerskifferochorstensomgrupperadesinienhetenskiffer.
Vissaavbergarternasönderfallermycketlättochvisartydligtattdespruckitupppåplats,för
sandstenskerdettaistörrefrekvensmengranit/gnejsenuppvisadedettamed.
A
B
C
D
Figur 8 ‐ Alla fotografier är tagna från Timmersdalavallens tvärsnitt. (A) Alunskiffer (B) Mickwitzia sandsten (C) Lingulid sandsten (D) Granit.
16 Vidbestämningenavlitologiavkategoriernagrus,stenochblockvardetlättatturskiljamellan
debergarternaeftersomdetfannsettstörrefragmentutgåifrån.Förfraktionenmycketgrov
sandbestodkornenavsammanfogadefältspat‐ochkvartskornmenävenavenskildakorn.
Eftersomgranitochgnejsärkategoriseradesomenenhet–urberg,krävdesingenurskiljning
mellanfältspatochkvart.Mellankvartsochsandstenbestodkvartskornenavkristallermedan
sandstenenbestodavdestofinkornigarekvartssammansättningar.
Sandfraktionen0till‐1ϕ,mycketgrovsand,iprovernaB:24,D:24ochF:24visarengenerell
procentuellfördelningdomineradavgranit/gnejs(43,3‐51,6%)medefterföljandesandsten
(23,6‐40,5%)ochskiffer(11‐24,8%).Igenomsnittvisarsandfraktionenattdetbestårav
47,8%granit/gnejs,32,2%sandstenoch20%skiffer.
BeräkningarnaförstorleksfraktionengrusiprovB:24visarattdetdominerasavsandsten
(50,0‐75,8%)sedangranit/gnejs(15,2‐38%),samtenmindredelskiffer(9,1–24,1%).
ProvD:24visarensammansättningmedmestadelsavsandsten(49,6‐76,8%)samtenrelativt
likartadfördelningmellanskiffer(14,3‐26,8%)ochgranit/gnejs(8,9–26,8%).ProvF:24visar
enstörreandelavsandsten(55‐69%)samtmindredelaravgranit/gnejs(8,5–29,4%)och
skiffer(11,8‐22,5%)somävenhärharenrelativtlikartadfördelning.
Stenfraktionenharenkompositionsomdominerasavsandsten(57,5%),granit/gnejs(30,2%)
ochenmindredelskiffer(12,3%)medanblockenbeståravenstörreandelavgranit/gnejs
(58%)ochsedanavsandsten(41%).Resultatenfrånberäkningarnaärredovisadeitabell1.
Enintressantaspektärhurprocentdelenavskiffervarierarmedkornstorlekenitabell1.Detär
förväntatattdestörrekornstorlekarnabordeinnehållastörreandelskifferdettaärdockinte
falletförprovD:24ochF:24.Detskullekunnaberopådetfaktumattstörreskifferfraktioner
sönderfalleroftareimindrebitarpågrundavvittring.
Ifigur9harprocentdelengranit/gnejs‐sandsten‐skifferurdesamtligafraktionsklasserna
(tabell1)redovisatsietttriangeldiagramvilketvisarattsedimentetbestårmestadelsav
sandstenochgranit/gnejs.Dettaresultatberortroligastpådetfaktumattdessabergarterär
motståndskraftigaremoterosionänskiffer,vidnärmaretittpåmaterialetifältkundemanseatt
matrisetbestårtillstoradelarskiffersomvittradsönderpåplats(figur8–(A)).
17 Tabell 1 ‐ Sammanställning av litologi för fraktionerna mycket grov sand (0 till ‐1 ϕ), grus (‐2 till ‐5 ϕ), sten (‐6 till ‐8 ϕ) och block (> ‐8 ϕ).
Prov
B:24
Profil A till F
Kornstorlek Kornstorlek
Litologi (%)
(ϕ)
(mm)
Granit/gnejs Sandsten Skiffer
0 till ‐1
‐2 till ‐3
‐3 till ‐4
‐4 till ‐5
1‐2
4‐8
8‐16
16‐32
51,6
38,0
29,3
15,2
23,6
50,0
46,6
75,8
24,8
12,0
24,1
9,1
Totalt
antal
Kornstorlek Kornstorlek
Litologi (%)
(ϕ)
(mm)
Granit/gnejs Sandsten Skiffer
428
100
58
99
‐6 till ‐8
64‐256
30,2
Prov
D:24
1‐2
4‐8
8‐16
16‐32
43,3
26,8
12,8
8,9
12,3
106
Vallens yta
Kornstorlek Kornstorlek
Litologi (%)
(ϕ)
(mm)
Granit/gnejs Sandsten Skiffer
0 till ‐1
‐2 till ‐3
‐3 till ‐4
‐4 till ‐5
57,5
Totalt antal
32,4
49,6
55,3
76,8
24,4
23,6
31,9
14,3
Totalt
antal
Kornstorlek Kornstorlek
Litologi (%)
(ϕ)
(mm)
Granit/gnejs Sandsten Skiffer
476
123
47
56
> ‐8
> 256
58,0
41,0
1,0
Totalt
antal
100
Prov
F:24
Kornstorlek Kornstorlek
Litologi (%)
(ϕ)
(mm)
Granit/gnejs Sandsten Skiffer
0 till ‐1
‐2 till ‐3
‐3 till ‐4
‐4 till ‐5
1‐2
4‐8
8‐16
16‐32
48,5
28,0
29,4
8,5
40,5
55,0
58,8
69,0
11,0
16,0
11,8
22,5
Totalt
antal
518
100
34
71
Figur 9 – Triangeldiagram över procentdel granit/gnejs‐sandsten‐skiffer från kompositionen av sand, grus och block, resultaten kommer från tabell 1. 18 3.3Formanalys
ResultatenvisarattstorleksfraktionenstenharettC40=31(figur10–(A))ochettRA=14(figur
11–(A)).BlockenharC40=55(figur10–(B))ochRA=9(figur11–(B)).ResultatetförC40för
block,figur10–(B)ärettrelativthögtvärdesomenligtBenn&Ballantyne(1994)ärvanligtför
materialsomtransporteratssupraglacialt.IsambandmeddettaförväntasdåetthögtRA‐värde
meniställetärresultatetlågtochtyderpåattblockenhargenomgåttnågonformavrundning
vilketiställetärvanligareisubglacialtsediment.
VidenundersökningavtappningssedimentfrånenisdämdsjöiPatagonienpassarRA/C40‐
värdenabraihopmedresultatenförblocken(figur12)(Harrison,Glasser,Winchester,
Haresign,Warren,&Jansson,2006).”Sandyboulder‐gravel”litofacies(figur12)frånPatagonien
beståravstorablockavsubangulärochsubrundadkaraktärsomöverlagratsmedsand.
Litofacienbeskrivssomendelavdenslutligafasenviddräneringenavdenisdämdasjönsom
hardragitmedsigblocklängstmedytanavsattdeiflödesriktningen.
ResultatfrånHarrisonetal.(2006)liknarderesultatenförblockfragmenteniTimmersdalamed
högtC40‐ochlågtRA‐värde.Dettabetyderattblockenkanhahaftenlikartad
avsättningshistorik,attblockenlagtsigparallelltmedflödesriktningenviddräneringensomen
draperingöverredanexisterandelandskapsformiTimmersdala.
ResultatfrånRA/C40plottningenförstenöverensstämmerbraihopmedresultatenför
”moraine”(figur13)framtagnaavBenn&Ballantyne(1994)frånanalyservidStorbreenmedan
resultatenförblockenintepassarinidiagrammet.DettabetyderattstenarnaiTimmersdalahar
myckettroligenblivitaktivttransporteradeochblivitutsattaförnötning.
19 B
A
Figur 10 – (A) Triangeldiagram som representerar sfäriskhet för de största stenarna på tvärsnittets yta. (B) Triangeldiagram som representerar sfäriskhet för blocken. A
B
RA=14
Figur 11 – (A) Histogram över rundhet för de största stenarna på tvärsnittet. (B) Histogram över rundhet för block. 20 Figur 12 – RA/C
40‐ diagram för sediment från Patagonien, Anderna. Svart kvadrat=största sten på tvärsnittet. Svart cirkel=blockfraktionen Figur 13 – Svart cirkel=stenfraktionen. Cirkel med svarta kanter=blockfraktioen i ett RA/C40‐diagram för sediment från Storbreen, Norge. 21 3.4Sedimentärastrukturer
Figur15visarolikafotografieravexponeringarfrånTimmersdalaryggenisambandmed
vägkonstruktionen2008.Figur14–(A)till(F)visarhurryggenbeståravdåligtsorterad
material,dettaärtolkatefterhurdestörrestenareibildernaärtäcktaavleraochsiltsomger
ettsmutsigtintryck.Dettasynsspecielltbraifigur14–(F).
Figur15ärförstoringavfigur14–(A)ochvisarensvagimbrikationimaterialet,grusethar
ändåensvagorienteringfrånfigurensövrevänstrakanttilldenundrehögrakantenochtyder
attdetfunnitsenflödesriktningvidavsättningen.
A
D
4
B
5
E
C
6
F
Figur 14 ‐ (A) Exponering vid Timmersdala som visar ett något rundat sandstensblock, materialet är dåligt sorterad med lerig‐siltig grus. Bilden visar en svag överlappning (IMBRIKATION) av materialet. (B) Bilden är lik den i (A), materialet består av synlig skiffer och sandstens stenar som är dåligt sorterade. (C) Bilden är tagen strax efter att de påbörjat vägbyggnationen. (D) Exponering av Timmersdalavallen under vägbyggnationen. (E) En närbild av föregående bild (D). (F) En närbild av föregående bild (E). Alla bilder är tagna av Mark Johnson. 22 Underutgrävningenavvägenobserverades(Johnson&Påsse,personligkommunikation)svagt
utveckladekorssiktningarsomlutarvästerut,ochindikerarattsedimentetharbyggtutåtväster
underavsättningen.
Figur 15 – Bilden (foto: Mark Johnson) är samma som i figur 13 – (A) och visar en exponerad yta av Timmersdalavallen. Linjerna är till för att framhäva den svaga imbrikationen i materialet.
23 3.5Blockorienteringenpåryggen
Rosdiagrammetifigur16visarattdetfinnsengenomsnittligorienteringhosblocksomliggerpå
ryggensyta,somöverensstämmermedvälihopmedTimmersdalavallensöversiktligasydost‐
nordvästligaorientering(figur17).Dettaindikerarettförhållandemellanriktningenförden
prefereradeorienteringenavytblockenochtransportriktningen(Andrews,1965).
Figur 16 ‐ Rosdiagram för strykningen hos block på Timmersdalavallens överyta.
Figur 17 – LiDAR‐bild kombinerad med rosdiagrammet som visar ryggens och blockens orientering. 24 4.Diskussion
Sedimentetitvärsnittet
Resultatenfrånkornstorleksanalysenvisarattsedimentetitvärsnittetärdåligtsorterad
innehållandefinmaterialsombegränsasavenövrefraktionav‐7ϕ(figur7).Attsedimentet
äveninnefattarsvagimbrikation(figur15),rundadepartiklar(påvisatavformanalysen,figur10
och11)ochattkompositionen(tabell1)beståravsandstenochskifferstödjerhypotesenatt
sedimentetärtappningssediment.Kompositionsinnehålletvisarattsandstenenochskiffernhar
eroderatsfrånBillingensnordspetsochkornstorlekentyderpåenavsättningavettsedimentrikt
vattenflöde,denfinmaterialrikasuspensionenfångadesinmellanhålrummenvidensnabb
avsättning.Dengenerellaisriktningvarnord‐sydlig,därmedmåstematerialethafraktatsmed
vattnetfrånösterochdesvagtutveckladekorssiktningarnaindikerartillväxtvästerutunder
avsättningenavmaterialetiryggen.
Tjocklekenpådetexponeradetvärsnittettyderpåattryggenmestadelsbeståravdettaprecis
beskrivnasediment.ResultatenstödjerJohansson(1926)påståendeomattryggenvar
tappningssedimentochinteLundqviststeori(1931)omattryggenhuvudsakligenbestodaven
randmoränsomendastvartäcktavsedimentfråntappningen.
Blocken
Blockenpåryggensöverytavisarattdeintetillhörsammaavsättningsomsedimenteti
tvärsnittet.Blockenärkoncentreradetillytanochvarväldigtfåiskärningenunder
utgrävningen,dettatyderpåattdetroligastharavsattspåryggen.Attorienteringenavden
längstaaxeln(a‐axeln)ärparallellmedryggenpekarpåattdetfinnstvåmöjligatolkningar.
Isenkanhaplockatmedsigblocknorromryggenochavsattdetpåöverytansomflyttblock.När
deneroderandesmältvattenströmmentappadeissjön,omformadessedimentettillenrygg
underenisframryckning.IsentryckteupptappningssedimentetsomfannsvästeromBillingen,
formadeenryggochlämnadeblockpåytan.Blockenavsattestvärttillisrörelseriktningen.
Enannanmöjlighetärattblockenavsattesidessnuvarandeorienteringundernågonfasav
tappningen,detvillsägaattdeärorienteradeaventappningsström.Varförblockenendast
återfinnspåytanäroklart.
Avsättningsmodellen
Frånresultatengårdetinteattfåframentydligavsättningsmodelldockgerdenfaktorersom
begränsarmodellen.
DetfinnstappningssedimentiTimmersdalaochiKlyftamondockingetmellandessatvåplatser.
DärmedfinnsdetenmöjlighetattdetkanhaexisteratendödistungaöverLångensänkansomi
sådanafallharbevaratbefintligagetryggs‐åsariLerdalasöderomTimmersdala.
Sannolikhetenavattdetfunnitsendödistungaöverområdethargjortattdetfinnsolikamöjliga
förhuravsättningenavsedimentetiTimmersdalakanhasettut.
Tvåbildningssättvilketförutsätterdödisär(1)attsedimentetavsattesientunnelunderisen
(2)sedimentetavsattesiensprickagenomisen.Dentredjeteorinutgårfrånattdetintefanns
dödisöverLångensänkanochatt(3)sedimentetavsattesienfanframförisen.
25 Enfjärdeteoriäratt(4)sedimentettrycktesupptillenryggavensenareisframryckningmed
ellerutandödisiLångensänkanvidsjälvaavsättningenavsedimentet.
Utantillräckligtmedinformationgårdetinteatturskiljamellandessahypoteser.
5.Slutsats
Resultatentyderpåattsedimentetiryggenochblockenpåryggensöverytaharolikaavsättnings
ursprung.
SedimentetiTimmersdalaryggenavsattesförstochberoendepåomdetfannsdödisnärvarande
överLångensänkanvidtillfälletfinnsdetolikamöjligaavsättningsmodeller:
(1)Sedimentetavsattesientunnelunderisen(dödisöverLången).
(2)Sedimentetavsattesiensprickagenomisen(dödisöverLången).
(3)Sedimentetavsattesienfanframförisen(ingendödisöverLången).
(4)Sedimentettrycktesupptillenryggavensenareisframryckningoberoendeavomdetfanns
dödisellerinte.
Blockenavsattesefteråtochkanhaavsattspåtvåolikasätt.Antingenfrånnorromryggensom
flyttblockochiettsenareskedetrycktsihoptillsammansmedsedimentettillenryggavden
framryckandeisen.Alternativtattdeharavsattsdirektidessnuvarandeorienteringunder
någonfasavtappningenaventappningsström.
Tacktill
JagvilltackaminhandledareMarkD.JohnsonsombidragitmeddettaprojektochOlof
JohanssonStrömsomhjälpttillvidlaborationerna.SamtminaklasskamraterAdrianBergström
ochCaisaAdolfssonförderasinsatsuteifält.ÄvenetttacktillminakursareAdrianBergström,
AnnaAlbertsson,CaisaAdolfssonochVeraBouviersomlästmittarbeteochkommitmed
värdefullakommentarerunderprojektetsgång.
26 Referenser
Alm,G.,Andrén,T.,Björck,S.,Jakobsson,M.,Lindeberg,G.,&Svensson,N.‐O.(2007).
RecontructingtheYoungerDryasicedammedlakeintheBalticBasin:Bathymetry,area,
volume.GlobalandPlanetaryChange57,355‐370.
Andrews,J.(1965).Surfaceboulderorientationstudiesaroundthenorthwesternmarginofthe
Barnesicecap,BaffinIsland,Canada.Journalofsedimentaryresearch,Sedimentary
petrologyandprocesses,753‐758.
Benn,&Evans.(1998).GlaciersandGlaciations.
Benn,D.I.,&Evans,D.J.(2004).Apracticalguidetothestudyofglacialsediments.London:
Arnold.
Benn,D.,&Ballantyne,C.(1993,18).Thedescriptionandrepresentationofclastshape.Earth
SurfaceProcessesandLandforms,665‐672.
Benn,D.I.,&Ballantyne,C.(1994).Recontructingthetransporthistoryofglacigenicsediments:a
newapproachbasedontheco‐varianceofclastformindices.SedimentaryGeology,ss.
215‐227.
Bjöck,S.,&Digerfeldt,G.(1984).ClimaticchangesatPleistocene/Holoceneboundaryinthe
MiddleSwedishend‐morainezone,mainlyinferredfromstratigraphicindications.
ClimaticChangesonaYearlytoMillennialBasis,37‐56.
Björck,S.(1995,27).AreviewofthehistoryoftheBalticIceLake,13.0‐8.0kaBP.Quaternary
International,19‐40.
Cheel,R.,&Rust,B.(1982).CoarsegrainedfaciesofglaciomarinedepositsnearOttowa,Canada.
ResearchinGlaciofluvialandGlaciolacustrineSystems,279‐295.
Fredén,C.,&Wastenson,L.(1998,2.autg.).Bergochjord.Sverigesnationalatlas.
Graham,D.J.,&Midgley,N.G.(2000).Graphicrepresentationofparticleshapeusingtriangular
diagrams:Anexcelspreadsheetmethod.EarthSurfaceProcessesandLandforms,25,
1473‐1477.
Harrison,S.,Glasser,N.,Winchester,V.,Haresign,E.,Warren,C.,&Jansson,K.(2006).Aglacial
lakeoutburstfloodassociatedwithrecentmountainglacierretreat,PatagonianAndes.
TheHolocene,611.
Johansson,S.(1926,48:2).Baltiskaissjönstappning.GeologiskaFöreningeniStockholm
Förhandlingar,186‐263.
Kehew,A.,&Lord,M.(1987,99).Sedimentologyandpaleohydrologyofglacial‐lakeoutburst
depositsinsouthwesternSaskatchewanandnorthwesternNorthDakota.Geological
SocietyofAmericaBulletin,663‐673.
Lundqvist,G.,Högblom,A.,&Westergård,A.H.(1931).BeskrivningtillkartbladetLugnås.
27 Lundqvist,J.,Lundqvist,T.,&Lindström,M.(2000).Sverigesgeologifrånurtidtillnutid.Lund
Studentlitteratur.
Powell,R.(1990).Glacimarineprocessesatgrounding‐linefansandtheirgrowthtoice‐contact
deltas.GlacimarineEnvironments:ProcessesandSediments.GeologicalSocietySpecial
Publication53,53‐73.
Strömberg,B.(1992).ThefinalstageoftheBalticIceLake.SGU,Ca81,347‐353.
28