挪威的地质遗产
挪威拥有 五个联合国教科文组织世界地质公园(UNESCO Global Geoparks):
盖亚·挪威地质公园(Gea Norvegica,韦斯特福尔/泰勒马克)、
岩浆地质公园(Magma,罗加兰/阿格德)、
特罗尔山地质公园(Trollfjell,海尔格兰)、
松恩霍达兰地质公园(Sunnhordland,挪威西部),
以及 峡湾海岸地质公园(Fjordkysten Geopark)。
这些地质公园共同代表了独特的地质景观,并系统性地展示了挪威的地质历史。
经过翻修后,**奥斯陆自然历史博物馆(Natural History Museum in Oslo)成为挪威规模最大的自然科学博物馆之一,同时也是斯堪的纳维亚地区最大的同类机构之一,尤其在地质学与古生物学(geology and paleontology)**领域具有重要地位。该博物馆还收藏着挪威国家级岩石与矿物标准标本。
**加里东山脉(The Caledonian mountain range)**形成于大约 4 亿年前,其高度曾与——甚至超过——当今的喜马拉雅山脉,高度超过 10 公里。这条山脉形成于大陆碰撞过程。如今的挪威山脉正是这一古老造山系统遭受长期侵蚀后的遗迹。高压变质岩证明,地壳的部分区域曾被俯冲至 60–100 公里的深度。今天最清晰的地质痕迹可在挪威西部观察到,尤其集中于 松恩穆勒(Sunnmøre)、诺德峡湾(Nordfjord) 和 松恩峡湾(Sognefjord) 地区。
**尤图霍格峡谷(Jutulhogget Canyon)**全长 2.4 公里,深约 140 米,是北欧最长的峡谷之一。该峡谷被列入国际地质科学联合会(International Union of Geological Sciences, IUGS)评选的全球 **“首批 100 处地质遗产地(First 100 Geological Heritage Sites)”**名单。
萨乌措峡谷(Sautso Canyon)是北欧规模最大的峡谷。
莱卡岛(Leka Island)——仿佛一块“美洲大陆的碎片”。在莱卡岛,人们可以从地球内部开始,沿着地质层一路向上,直达海洋地壳(oceanic crust)。这种地质现象在全球极为罕见。约 4 亿年前,海洋地壳被推覆到陆地之上,形成了如今脚下所站立的岩层,并以灰色、红色和黄色的岩石形态呈现。
莱卡岛被认定为**“挪威国家地质纪念地(Norway’s Geological National Monument)”**。岛上大部分地区由蛇纹岩和富含橄榄石的岩石组成,这赋予了莱卡岛独特的黄红色外观,而这类岩石通常仅分布于大西洋彼岸的美洲一侧。在这里,人们可以直接在地表观察到地幔岩石(橄榄岩与蛇纹岩),以及厚达约 7 公里的海洋地壳物质——这种现象在世界其他地区极其罕见。
斯托雷加滑坡(The Storegga Slide)是世界上最大的海底滑坡之一,发生在大约 8,200 年前。它引发了巨大的斯托雷加海啸,在整个挪威海岸线上留下了清晰的痕迹。此次滑坡覆盖的面积几乎相当于比利时的国土面积。滑坡体积估计为 2,400–3,200 立方公里,如果将其均匀铺展开来,相当于在整个美国陆地表面覆盖一层 25–30 厘米厚的物质。
滑坡的后缘断崖长度约 300 公里,部分物质被带入深海,最远移动距离达 800 公里。滑坡最深处达到 700 米。到达挪威西海岸的海浪高度可达 10–11 米。
Åkerneset(奥克内塞特)是一处位于斯托尔峡湾(Storfjord)上方的大型、破碎且缓慢移动的岩体,是挪威最危险的活跃山体滑坡。如果该岩体发生崩塌,可能在斯托尔峡湾中引发 30–40 米高的海啸波。该滑坡的潜在体积估计为 1,800–5,400 万立方米岩石。
洛恩灾难(The Loen disasters / Loenulykkene)是发生在洛恩(Loen)、北峡湾(Nordfjord)、斯特林市(Stryn)境内的三次重大岩崩事件,分别发生于 1905 年、1936 年和 1950 年,是挪威历史上最致命的自然灾害之一。
1936 年,约 100 万立方米岩石从**拉姆内菲耶莱特山(Ramnefjellet)**坠落,落差约 800 米。随之而来的 70 米高巨浪席卷村庄,摧毁沿途一切。最终,**内斯达尔(Nesdal)和伯达尔(Bødal)**村共有 74 人丧生。
加尔德诺斯陨石坑(Gardnos Crater)是世界上最容易到达的陨石坑之一,其本体及撞击痕迹可沿自然步道清楚观察。大约 5.46 亿年前,一颗直径约 300 米的陨石在**加尔纳斯地区(Garnås)**发生巨大爆炸,形成了一个直径约 5 公里的陨石坑。
挪威地质学家**约恩·拉森(Jon Larsen)**证明,微陨石(micrometeorites)可以在地球表面被系统性地发现。他通过磁选技术和显微镜,在城市屋顶沉积物中识别出微陨石,从根本上改变了“宇宙物质在地球上极其稀有”的传统认知。
哈里森·H·施密特(Harrison H. Schmitt)是一位地质学家,曾参与阿波罗17号登月任务(Apollo 17 Moon landing mission),也是唯一一位没有军事航空背景却踏上月球表面的宇航员。他既是第一位科学家、第十二位,同时也是最后一位登上月球的人。
在许多方面,阿波罗17号的旅程(Apollo 17 journey)实际上始于松恩默勒(Sunnmøre)。在对月球的探索中,施密特大量运用了他在挪威所学的知识。他研究了高压岩石,包括榴辉岩(eclogite),这项研究帮助将地球与月球地质学统一到一个科学框架中。
在 1957–1958 年,这位年轻的地质学学生作为交换项目的一部分,在奥斯陆大学(University of Oslo,UiO)学习地质学。这一时期给他留下的最深刻印象之一,是在返回寄宿家庭比格德岛(Bygdøy)途中看到北极光。正是在奥斯陆(Oslo)求学期间,他第一次真正对太空和月球产生了浓厚兴趣。
1957 年,苏联(Soviet Union)发射了斯普特尼克卫星(Sputnik),在奥斯陆学生中引起了极大的震动和兴奋。在此期间,施密特学会了在诺德马克森林滑雪(Nordmarka)——这项技能后来在登月任务中被证明极为有用。
与其他采用“兔跳式”行走方式(双脚同时跳跃)的宇航员不同,施密特更偏好一种类似越野滑雪的、节奏稳定的长步幅移动方式。他认为这是在月球表面移动最快且最节能的方法。他在月球上的移动速度可达 10–12 公里/小时,这使他可能成为人类历史上在月球上移动速度最快的人。
在挪威学习期间,施密特参与了多次野外地质调查,尤其是在赫勒伊(Herøy)和乌尔斯坦(Ulstein)地区,并对榴辉岩岩石(eclogite rocks)产生了浓厚兴趣。20 世纪 50 年代末,他多次前往松恩默勒(Sunnmøre)进行考察,并于 1960 年居住在艾克松(Eiksund)。
在此期间,他作为地质学家,为挪威地质调查局(Norwegian Geological Survey,NGU)采集岩石样本。正是松恩默勒地区的榴辉岩露头,最引起这位月球地质学家的兴趣。他在挪威期间共采集了 1,200 多件岩石样本,这些样本构成了他地质学博士论文的基础。
施密特曾就读于加州理工学院(California Institute of Technology,Pasadena)、奥斯陆大学(University of Oslo)以及哈佛大学(Harvard University,剑桥,马萨诸塞州)。1964 年,他在哈佛大学获得地质学博士学位。
他的博士论文题为:
《艾克松斯达尔榴辉岩复合体的岩石学与构造 —— 挪威 哈雷伊德兰(Hareidland)、松恩默勒(Sunnmøre)》
(Petrology and structure of the Eiksundsdal eclogite complex, Hareidland, Sunnmøre, Norway,哈佛大学博士论文,1963 年 5 月)。
施密特后来强调,在松恩默勒寻找岩石和矿物,是为登月任务做出的理想准备。当阿波罗18号和19号任务被取消后,强烈的游说开始,主张将他纳入阿波罗17号任务,因为许多人认为,月球任务需要一位具有野外经验的专业地质学家。
阿波罗17号于 1972 年返回地球,带回了约 110 千克的月壤和岩石。其中最重要的样本之一是特罗克托岩 76535(Troctolite 76535),被认为是迄今带回地球的最具研究价值的月球岩石样本之一。
近 50 年后,科学家重新分析了该样本中的矿物,为月球的形成与年龄提供了新的认识。根据最新研究,月球的年龄约为 44.6 亿年,比此前认为的年龄年长约 4,000 万年。
1973 年,哈里森·施密特(Harrison Schmitt)返回松恩默勒(Sunnmøre),为当地讲授地质学课程。
孔斯贝格银矿(Kongsberg Silver Mines)(大约运营于 1623–1958 年)曾是欧洲最重要的银矿开采中心之一。矿山连续运行了 300 多年,对挪威的经济和技术发展产生了深远影响。
整个采矿系统包括大约 1,000–1,100 条竖井和矿道入口,最深处达到地表以下约 1,000 米。在 17 和 18 世纪,这里曾是欧洲最深的采矿作业之一。地下隧道的总长度估计约 300 公里,分布在多个不同的开采层级中。
勒罗斯矿山(Røros mines)是勒罗斯铜业公司(Røros Copper Works)的历史核心,该公司曾是挪威规模最大的采矿企业之一。
矿山自 1644 年运营至 1977 年,主要开采铜和锌,如今已被列为联合国教科文组织世界遗产(UNESCO World Heritage Site)。
在挪威,从未发现过公斤级的金块。迄今记录在案的最大金块重量通常为 30–40 克,主要来自芬马克(Finnmark)地区的河流沉积物。
官方记录中最大的发现是位于特伦德拉格(Trøndelag)的吉斯纳河金块(Gisna River gold nugget),重量为 34.9 克,是挪威已知最大的现代冲积金块之一。
挪威的国石是拉尔维克岩(Larvikite),主要开采于拉尔维克地区(Larvik)。
拉尔维克岩(Larvikite)是一种正长岩类火成岩,在全球范围内都极为独特。它标志性的蓝色闪光效果(拉长石效应,labradorescence)源于其中的长石晶体。
挪威是世界上唯一进行工业规模拉尔维克岩开采的国家。
挪威的国家半宝石是图利石(Thulite),它是一种粉红色的黝帘石(zoisite)变种。
这些岩石共同象征了挪威独特的岩浆作用和变质地质历史。
图利石(Thulite)最早在挪威被科学描述,其名称源自北欧神话中的概念 “图勒(Thule)”。挪威是该矿物的模式产地(type locality)。
在挪威,最著名的三大图利石矿床位于以字母 L 开头的地区:
利耶尔讷(Lierne)、洛姆(Lom) 和 莱克斯维克(Leksvik)。
与此同时,新的矿床仍在不断被发现。位于利耶尔讷的厄斯特勒·布兰兹山(Østre Brandsfjell i Lierne)的纯图利石岩体,是世界上已知最大的图利石矿床之一。
稀土元素(Rare Earth Elements, REE) 出现在 芬复合岩体(Fen Complex) 中。
芬斯费尔特(Fensfeltet) 是一处古老的火山区域,大约在 5.8 亿年前,岩浆在此形成了富含矿物的特殊岩石。这些岩石是古老石灰岩(碳酸岩,carbonatite)火山的遗迹,今天构成了位于挪威 诺姆市(Nome municipality)尤勒福斯(Ulefoss) 附近、在地质上极为独特的区域。
芬斯费尔特(Fensfeltet) 可能包含 欧洲最大的稀土元素矿床(the largest rare earth element deposit in Europe),同时还富含对绿色能源和未来技术极为重要的矿物与原材料。
钻探作业显示,稀土元素分布在 至少 1,000 米深度,岩石中含量范围为 0.02%–10%。
芬斯费尔特地区的稀土元素总量估计为 3,000–5,000 万吨。因此,在石油时代之后,该地区可能成为挪威一个全新且极其重要的价值链基础。
稀土元素(REE) 是一个由 17 种金属 组成的元素组,其中包括 15 种镧系元素(lanthanides,原子序数 57–71),它们具有相似的化学性质,因此通常在自然界中共同出现。
除镧系元素外,钇(yttrium, Y) 和 钪(scandium, Sc) 也被归类为稀土元素。
这 17 种元素 分别是:
镧(lanthanum)、铈(cerium)、镨(praseodymium)、钕(neodymium)、钷(promethium)、钐(samarium)、铕(europium)、钆(gadolinium)、铽(terbium)、镝(dysprosium)、钬(holmium)、铒(erbium)、铥(thulium)、镱(ytterbium)、镥(lutetium)、钪(scandium)和钇(yttrium)。
在 芬地区(Fen Field),最丰富的是 轻稀土元素(light rare earth elements),主要包括 铈(cerium, Ce) 和 镧(lanthanum, La),其次是 钕(neodymium, Nd) 和 镨(praseodymium, Pr)。
在 第二次世界大战(Second World War) 期间,德国占领军曾在该地区进行试验性采矿和勘探,寻找 铌(niobium),这种金属被用于制造 V1 与 V2 无人火箭(V1 and V2 unmanned rockets)。
挪威的化石(Fossils in Norway) 不仅分布在北部地区,也存在于 奥斯陆地槽(Oslo Field / Oslofeltet) 区域。
在这里,保存着来自 奥陶纪(Ordovician) 和 志留纪(Silurian) 的 三叶虫(trilobites)、腕足动物(brachiopods)、软体动物(molluscs) 和 珊瑚(corals) 化石。
奥斯陆地区(Oslo region) 被认为是 挪威南部最丰富的经典化石区(the richest classical fossil area in Southern Norway)。
安德岛(Andøya) 是挪威除斯瓦尔巴群岛(Svalbard)之外最丰富的化石产地,保存了来自 恐龙时代(age of dinosaurs) 的植物、鱼类和无脊椎动物化石,这些化石保存在沉积岩中。
安德岛之所以独特,是因为它在 挪威北部(Northern Norway) 保留了 中生代沉积层(Mesozoic sediments)。
在扬马延岛(Jan Mayen|扬马延)上,矗立着活跃的层状火山(stratovolcano|层状火山)比伦贝格火山(Beerenberg|比伦贝格)——这是挪威唯一的活火山。其高度约为 2,277 米。山顶火口直径约 1 公里,并分布着多个侧翼喷发锥。最近一次有记录的喷发发生在 1970 年和 1985 年。
在扬马延附近,分布着海底火山系统 莫恩斯海岭(Mohns Ridge|莫恩斯海岭)。这是一条活跃的洋中脊,新的洋壳在此持续形成。
海底火山结构(submarine volcanic structure|海底火山结构)埃格温海丘(Eggvin Bank|埃格温海丘)
埃格温海丘在地质上与 科尔贝因塞海岭(Kolbeinsey Ridge|科尔贝因塞海岭) 系统相关,位于扬马延岛与格陵兰之间,是一个活跃的海底火山地貌。这里发现了**热液喷口(hydrothermal vents|热液喷口)**和新形成的洋壳,目前仍存在火山活动。该海丘位于 1,270–1,300 米 的水深之下。
2023 年的新发现
2023 年,利用科研船 “克朗普林斯·哈康号(Kronprins Haakon|克朗普林斯·哈康)” 和 ROV 极光号(Aurora|极光) 技术,科学家在巴伦支海南部、比约尔诺耶伦纳外海(Bjørnøyrenna|熊岛海槽)发现了博瑞阿利斯泥火山(Borealis Mud Volcano|博瑞阿利斯泥火山)。
该火山位于海平面下 400–500 米,火口直径约 300 米。这是挪威海域发现的第二座泥火山(mud volcano|泥火山)——第一座是位于斯瓦尔巴群岛附近、水深 1,250 米 的霍孔·莫斯比泥火山(Håkon Mosby Mud Volcano|霍孔·莫斯比泥火山)。
泥火山并非熔岩火山——它们不喷出熔岩,而是从海底沉积物或地壳结构中释放泥浆、水和气体,尤其是甲烷。
奥斯陆裂谷火山区(Oslo Rift volcanic region|奥斯陆裂谷火山区)
奥斯陆裂谷火山区全长约 200 公里,宽 50–70 公里。这并不是一座单一火山,而是一个拥有广泛岩浆侵入体的裂谷系统,活跃期可追溯至二叠纪(约 3 亿年前)。单个火山中心的**破火山口(caldera|破火山口)**直径可达 5–10 公里。
地震活动(earthquake|地震)
1904 年,一次震级 5.4 的地震袭击了奥斯陆地区。在挪威本土,如此规模的地震相当罕见。
更强的地震(震级约 6)主要发生在斯瓦尔巴群岛(Svalbard|斯瓦尔巴)和扬马延岛。在挪威大陆,每年较小的地震(震级 1–3)相对常见,但超过 4 级的地震并不常见,而超过 5 级的地震极为罕见。
如果类似 1904 年规模的地震今天发生在奥斯陆,由于城市高度密集,可能会造成严重灾害。
根据 挪威地质调查局(NGU|挪威地质调查局) 关于新构造运动(neotectonics|新构造运动)的报告,与 1904 年奥斯陆峡湾地震(约 5 级)相当的地震,其重复周期约为 130 年;而6 级左右的强震,估计约每 1,500 年发生一次。
普鲁拉洞穴(Pluragrotta) 是 北欧最长的洞穴系统,已测绘长度约 2.6–3.8 公里。洞内水温约 2°C,水下能见度可达 40 米。
Pluragrotta 位于挪威北部诺尔兰郡(Nordland)莫伊拉纳(Mo i Rana)附近,是挪威最著名的洞穴潜水地点之一。
从入口开始,潜水员可以在水下游进洞穴约 450 米,最大深度约 34 米,到达被称为 空气室(Luftkammeret) 的洞穴空间。该充满空气的洞室长度约 500 米。
越过空气室后,洞穴系统继续延伸至一个深水虹吸通道,最大水深可达 132 米。
Pluragrotta 被频繁使用,每年约进行 1,500 至 2,500 次潜水活动。与此同时,该洞穴也具有显著风险。自 2006 年 以来,Pluragrotta 已发生 4 起致命事故,均与洞穴潜水有关。
该洞穴拥有 世界上最深的、可完全游泳通过的虹吸通道 —— 即一个 完全被水淹没、可全程在水下通过的洞穴段落。
“虹吸通道”(sump)是指完全充满水、连接两个干燥空气洞室的洞穴通道。在挪威语中,这种地貌被称为 vannlås,在英语洞穴学术语中称为 sump。
在 Pluragrotta 中,潜水员可以完整游过整个系统:
从一个充满空气的干燥洞室进入 → 游过完全被水淹没的通道 → 最终从另一端进入第二个干燥的空气洞室。
水下通道的最大深度达 132 米,使该地点在 高难度技术洞穴潜水 的特定类别中创下 世界纪录。
Pluragrotta 共有 两个入口:
一个位于山坡高处,需要沿着陡峭山体进行约 100 米的垂直下降 才能抵达水面;
另一个入口位于湖面高度,直接通向完全被水淹没的洞穴部分。
山侧入口通道包括陡峭的狭道、巨大的岩石洞厅,以及狭窄且技术要求极高的下降路线。
其垂直落差 相当于一栋 30 层建筑的高度,并且在潜水开始之前,所有沉重的潜水装备都必须沿着 陡峭且不稳定的坡面 人工搬运下去。
