NV-Rapport - Stevns Klint - Geologi

Side 1

6. oktober 2010

1

Afsluttende NV Rapport – kystformer og geologi

’

Side 2

6. oktober 2010

2

Indholdsfortegnelse:

Beskrivelse af Stevns Klint…………………………………………………………………………………………………3

Dannelse af Stevns Klint …………………………………………………………………………………………………….3

Lagene og dets alder……………………...………………………………….……………………………………………4

Kridt/Tertiær grænsen…………….…....………………………………………………..……………………………..5

Teorier for masseuddøen…………………………………………………….……………………………………………5

Iridium...……………………………………...……………………………………………………………………………….5

Absolut og relativ tid………………………………………………………………………………………………...7

Bonusspørgsmål…………………………………………………………………………………………………………………7

Koldere klima…………………………………………………………………………………………………………………… 7

Is ved polerne, landhævning og nedbrydning af kontinenter…………………………………………...7

Kraterøvelser……………………………………………………………………………………………………………………..8

Teori.…….……………………………………………….……………….………………………………………………………..8

Kysttyper…………………………………………………………………………………………………………………………....9

Sammenligning af Stevns Klint og Amager Sydvestpynt…………….……………………….………………9

Litteraturliste…………………………………………………………………………………………………………………..11

Denne rapport vil omhandle en detaljeret beskrivelse af Stevns Klint, dannelse af klinten med

en oversigt over lagenes alder. Herefter vil jeg komme ind på Kridt/Tertiær grænsen med

teorier for masseuddøen, samt relativ og absolut tid. Efterfølgende vil jeg besvare bonus-spørgsmålet. Til sidst vil jeg kort gennemgå teorien bag mine opgaver i Excel og sammenligne de forskellige kysttyper, som vi har besøgt på vores to ekskursioner.

Side 3

6. oktober 2010

3

Stevns Klint:

Stevns Klint er en ca. 16 km. lang kystklint, som strækker sig mellem Rødvig i syd og Bøgeskov Havn i nord. På det højeste sted ligger klinten 41 meter over havet, og det er ved Stevns Fyr.

Nederst ved Stevns Klint har vi skrivekridtet, som er det blødeste lag i klinten, og som derfor også er det lag, som er blevet mest eroderet af havet. [1]

Det karakteristiske ved Stevns Klint, er dens overhængende profil, som også har ført til voldsomme skred, som fx d. 16. marts 1928, hvor Højerup kirkes kor styrtede ned. [2]

Men i dag er der ikke fare for, at kirken styrter ned.

Kysten er nemlig kystsikret ved Højerup Kirke med bølgebrydere, som næsten ophæver erosionen, og selve kirken er understøttet af betonvægge og jernstivere. Desuden er bryozokalkens densitet samt flintlagene i den overhængende profil også stabile nok, til ikke at knække af.

Stevns Klint har derudover også været brugt til forskellig udnyttelse. Bl.a. har bryozokalken været savet ud til bygningssten, som er blevet brugt i store dele af Østsjælland. Der har også fundet kalkbrænding sted, og i dag bliver der produceret store mængder skrivekridt derfra.

Dannelsen af Stevns Klint begyndte for 95-65 mio. år siden under kridttiden. [3] Dannelsen skete da Danmark var dækket af hav med dybder på 100-250 meter, og mens vi havde et subtropisk eller tropisk klima. I dette hav - som blev kaldt kridthavet, levede coccolitalgerne, hvis kalkholdige plader sank til bunds og dannede kalklag på bunden af havet. Disse lag blev sammenkittet til en hvid, løs kalktype, nemlig skrivekridtet, som er Stevns Klints nederste lag. [4]

1

Information fra folderen: ”Oplev Stevns Klint” - Stevns Naturcenter

2

Informationer fra: http://www.stevns.dk/page3011.aspx

3

Informationer fra: ”Alverdens Geografi”, side 244

4

Informationer fra: ”Alverdens Geografi”, side 246

Side 4

6. oktober 2010

4

Jeg har jeg valgt, at lave en illustration over de perioder, som jeg i denne rapport vil behandle. Nemlig kridttiden, tertiær og kvarter perioden:

Kridttid: Den geologiske tidsalder kridt varede fra 146 til 65 mio. år siden. Som navnet lyder, er kridttiden karakteriseret ved dannelsen af kalkbjergarter herunder kridt. Under kridttiden har vi forekomster som kalk, skrivekridt og flint. Kalk og (skrive)kridt består af det samme grundstof nemlig CaCO₃ (Calciumcarbonat). [5] Kridt er en meget finkornet hvid, afsmittende bjergart, som består af kalkslam og coccolitter. Da Danmark som sagt var dækket af vand i

kridttiden, og at vi havde et subtropisk/tropisk klima, må det have givet gode levevilkår for

disse coccolitter. I dag dækker kridtet det meste af Danmarks undergrund med en dybde på op

5

Informationer fra: ”Lærebog i Kemi”, side 152

Kridt

• Tidsalder:

Mesozoikum

(middelalder)

• Epoker:

Ældre kridttid 🡪

146 mio. år før nu

Forekomster: kalk, sand og ler

Yngre kridttid 🡪 95 | smeltevandsaf-
mio. år før nu | lejriner
Forekomster: | Holocæn 🡪 11.000 år
skrivekridt og flint. | før nu

Tertiær

• Tidsalder: • Tidsalder:

Kænozoikum (nyere | Kænozoikum (nyere
tid) | tid)

• Epoker: • Epoker:

N. Paleocæn 🡪 65 | Pleistocæn 🡪 1,8
mio. år før nu | mio. år før nu

Forekomster: bryozokalk og flint

Ø. Paleocæn 🡪 (÷ år)

Forekomster: sand og ler

Eocæn 🡪 54 mio. år før nu

Forekomster: vulkanst aske, plastisk ler, moler og kalk

Oligiocæn 🡪 38 mio.

år før nu

Forekomster: ler

Miocæn 🡪 23 mio. år før nu

Forekomster: ler, sand og brunkul

Pliocæn 🡪 5 mio. år før nu

Forekomster: ler.

kvartær

Forekomster: moræne og

Forekomster: klitter, marsk, odder, tanger og tørv.

Side 5

6. oktober 2010

5 til 2 kilometers tykkelse. [6] Ved afslutningen af kridttiden faldt havniveauet, og herved uddøde en stor del af havdyrene og gjorde dermed en afslutning på kridttiden.

Kridt/Tertiær grænsen: For omkring 65 mio. år siden, sluttede kridttiden, da der kom et

markant fald i vandstanden og et fald i den globale middeltemperatur, som udryddede

coccolitalgerne (og andre havdyr), og dermed gjorde en ende på kridtlaget. Kridt/Tertiær er

grænsen, som markerer en masseuddøen, som er en af de største i Jordens historie, hvor 75% af klodens arter uddør, bl.a. dinosaurerne. Det er fiskeleret som markerer grænsen mellem Kridttiden og Tertiær tiden. Laget ses som et tyndt mørkt lerlag, der ligger cirka halvvejs oppe på Stevns Klint. Her ses billeder af Fiskeleret fra Stevns Klint:

Det specielle ved fiskeleret er, at man har fundet et ca. 60 gange så højt indhold af det sjældne grundstof iridium, i sammenligning med, hvad der burde være på Jordens overflade. Iridium findes kun dybt i jordens indre og i asteroider. På dette grundlag foreslog den amerikanske fysiker Luis Alvarez, at masseuddøen kunne skyldes, at der var styrtet en stor asteroide ned

ved Kridt/Tertiær grænsen. Ud fra det kendte indhold af iridium, kunne fysikeren regne ud,

hvor stor asteroiden måtte være. Resultatet blev, at asteroiden skulle være på omkring 10 km. i diameter. Før denne teori kom på bordet, var det alment kendt, at masseuddøen skyldtes stor vulkansk aktivitet mellem Indien og Pakistan, som medførte en forurening af atmosfæren.

Alvarez teori manglede dog et krater som bevis. Men i 1991 fik teorien en kæmpe opbakning, da man fandt de begravede rester af et 300 kilometer stort krater på Yucatan halvøen i den

Mexicanske Golf. Boringer i krateret beviste, at krateret virkelig stammede fra Kridt/Tertiær

grænsen. Men teorien holder dog stadig ikke helt, da dinosaurerne og mange andre

dyregrupper som levede op til Kridt/Tertiær grænsen, allerede et par mio. år før, var godt i

6

Informationer fra: ”Alverdens Geografi”, side 247

Side 6

6. oktober 2010

6 gang med at uddø. Ud fra de nyeste resultater i dag, ser det ud til, at det var en kombination mellem 3 væsentlige dele: et faldende havniveau - som fjernede det nederste led i havets fødekæde, vulkansk forurening i atmosfæren - som påvirkede livet på landjorden og et meteoritnedslag, som kan have været prikken over iʼet. [7]

Derudover var Tertiær perioden en meget urolig periode med en betydelig pladetektonisk aktivitet. Tertiær perioden var også perioden, hvor de fleste af nutidens høje bjergkæder blev dannet, såsom Alperne og Himalaya. [8]

Men her på Stevns Klint, er det eneste, som vi har fra

Tertiær perioden bryozokalk og Flint (epoken Nedre Paleocæn).

Bryozokalk, som også er kaldet limsten, består af kalkskeletterne fra bryozoer (mosdyr), som levede på havbunden under Tertiær perioden.

I kridthavet levede der også en del svampe, med et meget kieselholdigt skelet. Med tiden gik disse svampe til grunde og kieselen blev opløst i vandet, og senere hen udskilt som flint. Flint findes desuden også som fossiler, fx vættelys, søstjerner og muslinger m.m.

Kvartær perioden: På Stevns Klint er det øverste lag fra Kvartær perioden. Det er fra Kvartær perioden (Pleistocæn), at morænen og smeltevandsaflejringerne blev dannet. Det er under denne periode, at Danmark har haft en lang række istider. Den sidste istid vi havde kaldes Weichsel og begyndte for 110.000 år siden og ophørte for ca. 12.000 år siden. På billedet ses forekomsterne fra Kvartærtidens aflejringer.

Absolut tid: Ved absolut aldersbestemmelse, bliver alderen udtrykt i år eller et interval af år.

Her ved vi altså præcis, hvad nogle lags alder er.

Relativ tid: Ved relativ aldersbestemmelse, fortælles der om fx en aflejring, klippeformation eller lign, som enten er ældre, yngre eller samtidig med en anden forekomst. [9]

Fx er fiskeleret ved Stevns Klint en absolut tid, da vi kender halveringstiden for grundstoffet Iridium, som er nummer 77 i det Periodiske System.

Bonusspørgsmål:

7

Informationer fra kompendiet: ”En dramatisk grænse”

8

Informationer fra:

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Geologi_og_kartografi/Geologiske_perioder/Terti%C3%

A6r
9

Informationer fra: http://galathea3.emu.dk/geologi/alder.html

Side 7

6. oktober 2010

7

I 1912 blev der fremsat en teori af den tyske videnskabsmand Alfred Wegener om kontinentaldrift. Teorien gik ud på, at vores nuværende kontinenter tidligere havde hængt sammen, men var brudt op og var begyndt at drive fra hinanden. Alfred Wegener havde nemlig som så mange andre videnskabsmænd, iagttaget, at Sydamerikas og Afrikas kystlinjer passede umådelig godt sammen. Wegener forestillede sig, at kontinenterne tidligere havde været samlet i et superkontinent, kaldet Pangæa.

Dette superkontinent lå tæt ved Ækvator og havde et tropisk klima. Men da Pangæa for ca. 200 mio. år siden begyndte at gå fra hinanden, drev Danmark gennem millioner af år mod nord.

Derfor blev klimaet koldere ved overgangen til Tertiærtiden (for 65 mio. år siden). Det koldere klima betød som også tidligere nævnt, at de dyr og alger, som levede under kridttiden uddøde.

Isen ved polerne har også haft stor indflydelse på, hvordan de geologiske lag i Danmark er blevet dannet. Det ville være katastrofalt for Danmark, hvis isen ved polerne smeltede. I det tilfælde ville vandstanden stige, og Danmark ville hurtigt blive dækket af vand, da Danmarks grundfjeld ligger så langt under overfladen. Det faktum, at Danmark skiftevis har været dækket af vand gør, at man kan se aflejringer fra de fleste geologiske perioder i Danmark. [10] Kraterøvelser:

Teori: Udgangspunktet er en hypotese om at jo større meteor (angivet i masse) ved anslag mod jorden, laver et større krater, end en mindre meteor.

                                                    1
                                                           2
Den kinetiske energi (bevægelsesenergien) er: 𝐸   =  ∙ 𝑚 ∙ 𝑣
                                               𝑘𝑖𝑛
                                                    2

Hvor v er stenens fart og m dens masse.

Ligeledes har vi den potentielle energi: 𝐸_{𝑝𝑜𝑡} = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ

Hvor m er stenens masse og h er højden, hvorfra stenen falder.

g er tyngdeaccellerationen som her i Danmark er: 𝑔 = 9,82

N kg

⁄

I dette forsøg arbejder vi med MKS-systemet (meter, kilometer og sekunder).

10

Informationer fra: ”Alverdens Geografi”, side 203-205

Side 8

6. oktober 2010

8

Idet vi antager, at en sten med en vis potentielenergi (højde) slippes og falder til jorden, vil al den potentielle energi konvertere til kinetisk energi (farten ved anslaget).

                               1
                                     2
Altså 𝐸   = 𝐸   ⇔ 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ =   ∙ 𝑚 ∙ 𝑣 ⇔ 𝑣 =    √ 2 ∙ 𝑔 ∙ ℎ
       𝑝𝑜𝑡    𝑘𝑖𝑛
                               2

Ved anslaget bruges den kinetiske energi og efterlader et hul/krater.

Idet, at vi i denne model regner med at stenen (meteoren) er en reguler kugle som danner et cirkulært krater med radios r, regner vi kraterets volumen ud. Derfor er formlen:

    4
          3                                              3
𝑉 =  ∙ 𝜋 ∙ 𝑟 ⇔ 𝑉 =                                  ∙ 𝜋 ∙ 𝑑
    3

1

6

Al energien i meteoren er brugt til at lave krateret.

Energi ⇔ rumfang

I volumen i krateret indgår diameteren i 3. potens. Derfor vil vi emperisk prøve at vise, at

Energi = k ∙ diameter³

Hvis vi med regression eller dobbeltlogaritmisk papir kan vise, at funktionerne er lineære, så er funktionerne en potensfunktion.

Side 9

6. oktober 2010

9

Forskellige kysttyper:

Amager Sydvestpynt vs.

Stevns Klint

I Danmark er vi domineret af to former for kyster, nemlig stejlkyster og fladkyster. Af stejlkyster i Danmark har vi klippekyster og klintkyster. Klintkysten er den mest dominerende stejlkystform i Danmark, mens at klippekysten kun findes på Bornholm. Af Fladkyster har Danmark strandvolskyster, barrierekyster og strandengskyster. I Danmark har vi flest strandvoldskyster.

Amager Sydvestpynt: Amager Sydvestpynt og Stevns Klint er logisk nok meget forskellige kystformer. For det første, er Amager Sydvestpynt en barrierekyst, med flere strandengskyster omkring lagunerne. En barrierekyst opstår ved meget flade strandprofileter, hvor bølgerne fragter sand ind til kysten. Her ophobes det og skaber en undersøisk revle, som løber parallelt med kysten. Efterhånden vokser ryggen op over havniveau og bliver til en barriere. Mellem

Side 10

6. oktober 2010

10 denne barriere og hovedlandet opstår en eller flere laguner, som er i forbindelse med havet via et lagunegreb. Danmarks største barrierekyst ligger i Sydvestjylland, hvor vadehavsøerne Rømø, Mandø, Fanø og halvøen Skallingen udgår barrieren. Strandengskyster udvikles i rolige og beskyttede områder parallelt med kysten.

Frontkysten på Amager sydvestpynt er en højenergikyst, hvor der altså er stor energi i bølgerne. Men lagunerne er derimod lavenergikyster, da de ligger på læsiden og derfor ikke er belastet med vind og stærke bølger. Lagunens kyst er kendetegnet med en vildt voksende vegetation.

På Amager Sydvestpynt, har vi næsten ingen sten i modsætning til Stevns Klint. Dette skyldes, at Amager Sydvestpynt jo ikke har en klint, hvor stenene kan komme fra. Derfor er de eneste sten på kysten, sten som er blevet transportere via bølgerne. Derfor har vi en del sand og små sten, da havet ikke kan transportere tungere materialer til kysten.

Stevns Klint: Stevns Klint er en klintkyst. En klintkyst dannes på steder, hvor havets bølger eroderer landet, så kystlinjen hele tiden rykker tilbage. Stevns Klint er en højenergikyst, da der er meget gang i bølgerne, og da bølgerne har meget stor indflydelse på kysten. Af sten har Stevns Klint logisk nok, en masse flintsten, som kommer fra klinten. Flintstenene er runde, fordi de er blevet slebet og formet af havet gennem millioner af år. Havet har ikke kunne transportere flintstenene væk, da de i modsætning til kalken er for tunge.

Jeg må altså konkludere, at Amager Sydvestpynt og Stevns Klint er store modsætninger, når vi taler om kysttyper.

Side 11

6. oktober 2010

11

Litteraturliste:

• Hjemmeside:

http://www.skovognatur.dk/Ud/Beskrivelser/Sjaelland/StevnsKlint.htm

🡪 d. 7. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Geologi_og_kartografi/G
eokemi/breccie 🡪 d. 9. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.denstoredanske.dk/It%2c_teknik_og_naturvidenskab/Geologi_og_kartogra
fi/Geokemi/bjergarter 🡪 d. 9. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Geologi_og_kartografi/G
eologiske_perioder/Kridt-Terti%C3%A6r-gr%C3%A6nsen 🡪 d. 9. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.denstoredanske.dk/It%2c_teknik_og_naturvidenskab/Kemi/Grundstoffer/

iridium 🡪 d. 9. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.denstoredanske.dk/It%2c_teknik_og_naturvidenskab/Geologi_og_kartogra
fi/Danmark%2c_Kridt/Stevns_Klint 🡪 d. 9. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.jordihovedet.dk/artikler/En_dramatisk_graense.pdf 🡪 d. 9. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.stevns.dk/page3011.aspx 🡪 d. 10. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://ing.dk/artikel/107000-konklusion-nedslag-fra-rummet-udryddede-

dinosaurerne 🡪 d. 11. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://galathea3.emu.dk/geologi/alder.html 🡪 d. 11. oktober 2010

• Hjemmeside:

http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Geologi_og_kartografi/G
eologiske_perioder/Terti%C3%A6r 🡪 d. 11. oktober 2010

Side 12

6. oktober 2010

12

• Hjemmeside:

http://www.denstoredanske.dk/Rejser,_geografi_og_historie/Geografi/Naturgeografi/
Geomorfologi_og_kysttyper/kyst/kyst_(Kysttyper) 🡪 d. 13. oktober 2010

• Bog:

ˮSten i farverˮ af Karen Callisen og Helge Gry, Politikkens forlag, 2. udgave, år 1962, side

86-88 og 139-140.

• Bog:

ˮLærebog i kemiˮ af E. Rancke-Madsen, G·E·C Gads Forslag, 7. udgave, år 1963, side 152.

• Bog:

ˮAlverdens Geografiˮ af Elsebeth Sanden, Agnes Witzke, Karsten Duus og Jesper Ranfelt, Geografforlaget, 1. udgave, 1. oplag, år 2005, side 243-253 og 203-205.

• Noter fra NV timerne og besøgene på Stevns Klint, Amager Sydvestpynt og Geocenter

(KU)

• Folder: ˮOplev Stevns Klintˮ fra Stevns Naturcenter

• Udleveret kompendium: ˮEn dramatisk grænseˮ

• Udleveret kompendium om kysttyper