I Oslofeltet utgjør Østmarka en veldefinert geologisk provins, idet vi her finner de eldste bergarter i regionen, og som mot vest og mot nord er skarpt avgrenset fra Oslo-grytas yngre avsetningsbergarter. Her finner vi et stort antall bergartstyper som ble dannet og omdannet gjennom svære geologiske tidsrom.
For både fag-geologer og steininteresserte turgåere kan mangfoldet i Østmarkas bergarter virke forvirrende. Det kan da kanskje være til noe hjelp om vi ser litt nærmere på de mest vanlige bergartstypene i Marka og det vi vet om deres opprinnelse.
Østmarka – en grunnfjellsprovins
Østmarka-området tilhører det vi kaller Det sydøstnorske grunnfjellsområde, som strekker seg fra Østmarka og sørover gjennom Østfold til Bohuslän i Sverige. Med grunnfjell mener geologene bergarter som ble dannet før kambrisk tid – for mer enn 600 millioner år siden. Derfor sier vi at disse bergartene har en prekambrisk alder.
Her har forskjellige avsetningsbergarter (som sandstein og skifer) og forskjellige størkningsbergarter (som lavabergarter og granitter) i jordens urtid blitt omkrystallisert, sammenfoldet og pakket sammen ved svært høye trykk og temperaturer i løpet av et tidsrom på over én milliard år med flere epoker med fjellkjededannelse.
I dag ser vi resultatene av disse prosessene i bergarter som vi gjerne klassifiserer som gneiser. En gneis er karakterisert ved centimeter- til metertykke parallelle bånd og soner med de lyse mineralene kvarts og feltspat i veksel med mørkere lag som er rike på mineraler som mørk glimmer (biotitt) og/eller amfibol (hornblende). Dette gjør at gneisbergarter ofte spalter opp i desimeter- til metertykke plater.
Gneiser og gneiser
Alt etter deres utseende, struktur og mineralinnhold kan man skille mellom ulike typer gneiser – som f.eks. båndgneis, biotittgneis, og åregneis. Fordelingen av de forskjellige gneistyper i Østmarka kan vi se av det geologiske kartet.
De eldste gneisene vi finner i Østmarka kan karakteriseres som båndgneiser. Disse omfatter finbåndede og finkornede, glimmerrike gneiser som ofte har en god skifrighet og der vi på skiferflatene ser mange mørke og lyse glimmerskjell. Disse bergartene kan opprinnelig ha vært sandsteiner og skifre.
Aldersdateringer har vist at de ble omkrystallisert og deformert dypt nede i jordskorpa for ca. 1700 millioner år siden. I veiskjæringer kan vi ofte se intrikate og iøynefallende foldemønstre i gneisene som viser de plastiske eller myke egenskaper bergarten må ha hatt under de høye trykk- og temperaturforhold.
Under disse forhold har kvarts og feltspat blitt «svettet» ut av bergarten og dannet tydelige, lyse linser og bånd i bergarten. Enkelte mineraler kunne vokse seg temmelig store under disse prosessene – så som mineralet granat som flere steder kan sees som mørke, rødbrune kuleformede «vorter» på fjelloverflaten. I båndgneisene kan vi også se sterkt foldede, ofte metertykke grønnsvarte årer og bånd som sannsynligvis representerer omvandlede mørke størkningsbergarter som basaltlava eller mørke gangbergarter (diabas). Ettersom en amfibol (hornblende) er hovedmineralet i bergarten, kaller vi den gjerne for amfibolitt. Her er det heller ikke uvanlig å finne granat i centimeterstore, runde krystaller.
I forbindelse med dannelsen av båndgneisene i Østmarka trengte store smeltemasser (magma) fra dypere lag i jordskorpa seg gjennom båndgneisene. Bergartssmeltene krystalliserte seg etter hvert ut til en granitt karakterisert av mineralene kvarts, feltspat og mørk glimmer (biotitt). Ved de store deformasjonsprosessene ble granittene «gnidd» inn i båndgneisene og opptrer i dag som mer ensartede, grå biotittgneiser som kan følges parallelt med båndgneisene. Her finner vi biotitt i millimeterstore, brunsvarte flak, og enkelte steder kan også granatkrystaller dukke opp. En markert sone med biotittgneis kan vi følge fra Hellerud, over Oppsal og helt ned til Langen.
Mineralet granat kan se ut som mørke, rødbrune kuleformede «vorter» på overflaten av båndgneis. Bildet er tatt ved en blåsti nordover fra Vikstjern i Enebakk. Foto: Bjarne Røsjø.
Den iøynefallende øyegneisen
Ved fjellkjededannelser vil store bergartsmasser ikke bare bli foldet sammen, men også stuket og skjøvet over hverandre. I skyvesonene vil feltspatmineralene ofte ha en tendens til å vokse og rotere under skyvebevegelsene, og de kan danne flere centimeter store, mer eller mindre ellipseformede «øyne» i gneisbergarten som vi derfor kaller øyegneis. Dette er en av de mest iøynefallende gneistyper i Østmarka, og den kan følges som en kilometermektig sone fra Østensjø, over Siggerud og helt ned til Mysen.
Blant yngre størkningsbergarter som kom på plass i Østmarka i prekambrisk tid, var store masser av bergarten tonalitt. Tonalitt inneholder flere mørke mineraler (som pyroksen, amfibol og biotitt) enn de granittiske bergartene. Det største området med tonalitt strekker seg fra Lørenskog til Enebakk. Til forskjell fra gneisene er tonalitten mer massiv og spalter ikke så godt opp i tykke plater; tonalitten er en mørk, hard og «tøff » bergart som ikke lett lar seg knuse.
Den finnes derfor i mange fine utsiktstopper, som f.eks. Vardåsen og Ramstadslottet. Bergartens egenskaper gjør også at den er meget velegnet til pukk. Et av Østlandsområdets største pukkverk (Feiring Bruk A/S) finner vi derfor beleilig plassert i tonalitten på Lørenskog. Her blir det årlig tatt ut mer enn 600 000 tonn med knust stein (tall fra 2012).
I vest finner vi overganger mellom tonalitt og granitt i et belte som strekker seg fra Ekeberg over Sørmarka til Oppegård, men her er bergartene mer deformerte og forgneiset. Et lite felt med massiv tonalitt setter gjennom båndgneisene ved Hellerud og Godlia. Her og i øst ser vi ofte store inneslutninger av den omliggende båndgneisen i tonalitten, noe som viser at tonalitten en gang må ha vært flytende og altså kommet på plass etter båndgneisene. Aldersdateringer av tonalitter og øyegneiser viser at de ble dannet for mellom 1500 og 1300 millioner år siden.
Sene jordskorpebevegelser
For ca. 1100 millioner år siden gjennomgikk gneisene i Østmarka storstilte jordskorpebevegelser da de prekambriske grunnfjellsbergartene i Østfold ble skjøvet østover og over eldre grunnfjellsmassiver i Sverige. Denne episoden, som gjerne kalles den Sveconorvegiske fjellkjededannelse, medførte en kraftig sammenpakning og sammenfoldning av de forskjellige gneisene, som gjør at vi i dag finner gneisene gjentatt i parallelle, nord-sydgående drag. Disse strukturene er spesielt fremtredende i de sentrale strøk av Østmarka. Også oppbulningen av gneislagpakken nord for Gjersjøen er resultat av disse jordskorpebevegelsene.
Selve skyvesonen i øst kan vi observere nord og øst for Øyeren: mellom Nittedal og Fetsund og videre sørøstover finner vi sterkt sammenpressede, nedknuste og finkornete glimmer-rike gneiser – såkalte mylonittgneiser – som danner en naturlig østlig geologisk grensesone for Østmarka. Mindre soner med mylonittgneis kan vi også finne i Bøler-Oppsal-området.
Ved avslutningen av denne fjellkjededannelsen – for 1000-900 millioner år siden – trengte granittiske smeltemasser fra dypet seg fram gjennom gneisene og størknet hovedsakelig i grenseområdene mellom Østfold og Bohuslän, hvor de dannet de store områdene med iddefjordsgranitt (kalt bohusgranitt i Sverige). Men enkelte utløpere av smeltemassene rakk også opp til Østmarka, noe vi ofte kan se i veiskjæringer i Østmarka: hvite, metertykke granittganger som krysser alle strukturer i gneisene omkring. Noen av disse kan ha flere centimeter store feltspatkrystaller (pegmatitt) og ble tidligere utnyttet som et viktig mineralråstoff til porselen fra flere steinbrudd i Østfold (Rygge) og Akershus (Nesodden).
Geologisk kart over Østmarka. Utarbeidet av Odd Nilsen.
Avsetninger og etterdønninger
Etter at de siste granitter hadde kommet på plass i Østmarka, startet en ny æra i områdets historie. Forvitring og erosjon brakte den sammenstukede gneislagpakken opp til jordens overflate, og avsetninger av sand, skifer og kalk fant sted på et stort skandinavisk grunnfjellsområde i kambro-silurisk tid for mellom 550 og 400 millioner år siden. Vi har bare noen få rester av dette i Østmarka: et lite felt med flattliggende, kambrisk skifer ligger oppå gneisene ved Flateby. Men de største og best bevarte avsetningene fra kambrosilurtiden finner vi i de sentrale deler av Oslogryta og på vestsiden av fjorden.
I permisk tid – for ca. 300 millioner år siden – skjedde en storstilt oppsprekking av jordskorpa omkring Oslofjorden, og store deler av Oslofeltet sank ned mot vest langs flere store forkastningssoner. Østmarka ble på denne måten adskilt fra Oslofeltets kambrosilur-avsetninger ved Bunnefjordsforkastningen i vest (fra Ekeberg og sørover langs sjøen) og Ekebergforkastningen i nord (fra Ekeberg til Grorud).
Mindre forkastningsbevegelser skjedde også inne på grunnfjellsområdet langs gamle, nordsydgående svakhetssoner i gneisene. Ved siste istid for ca. 10 000 år siden ble fjellgrunnen bunnskrapt av isen, og spesielt de oppknuste bergartenes svakhetssoner ble effektivt fjernet. Vi står derfor i dag igjen med Østmarkas karakteristiske ribbelandskap: dype, nord-sydgående sprekkedaler og vassdrag og høye, langstrakte åskammer. Veier og skiløyper følger, naturlig nok, i stor grad de nord-sydgående dalgangene i marka.
De mest markerte sprekkesonene er lagt inn på det geologiske kartet og omfatter sonen som løper langs Elvåga, over Ellingsrud og inn Djupdalen (E6), samt en sone over Nøklevann og Lutvann til Grorud. Mellom disse løper en krum svakhetssone fra Nøklevann over Puttjern («P» på kartet) mot Ellingsrud.
Besværligheten i å krysse disse strukturene fra vest mot øst gir seg ikke bare tilkjenne i terrenget for turgåere og O-løpere. Under jorden vil fjellet i svakhetssonene være sterkt oppsmuldret og vannførende – noe man smertelig fikk erfare ved fremdriften av Romeriksporten.
Geologien har på mange måter satt sitt preg på landskap og naturgrunnlag i Østmarka. Berggrunnen er kalkfattig og skrinn og har ikke kunnet bidra til godt jordbruksland som ellers i Oslofeltet. Skog og myr preger naturlandskapet. Over de lange åser og sprekkedaler finner vi en lang geologisk historie som på langt nær er ferdigskrevet. Her er det ennå tid til undring og behov for videre forskning i steinenes skrift.
(Denne ble publisert 25. september 2012)
Mer informasjon:
Store norske leksikon om Oslofeltet
Lokalhistoriewiki: Lørenskogs geologi
Lynkurs i geologi: Stripete stein, prikkete stein og lag-på-lag-stein Titan, 2. juni 2022
