Hordaland as high as the Himalayas - the Caledonian mountain chain
The Himalaya Mountain Chain is being formed by the Indian continental plate colliding with the Asian continent. This happens because the earth’s continental plates are constantly moving in relation to each other. Sometimes they crash together and form large collision zones or mountain chains. The collision between India and the Asian continent has created the world's highest mountain and thickest continental crust. But the creation of the Himalaya mountain chain is essentially just a repeat of what happened more than 400 million years ago when Western Norway and Greenland collided and formed the Caledonian mountain range. That mountain-building event caused quite dramatic changes in topography, climate and crustal thickness, and resulted in both volcanism and a lot of earthquake activity. In addition, Hordaland got pressed together to half its size!
Jordskorpen utsettes hele tiden for en form for spenning. Når kontinenter beveger seg fra hverandre eller splittes på midten, skyldes det krefter som drar og sliter i skorpen. Når slike krefter blir sterke nok, fører det til at skorpen blir tynnere, omtrent som når vi drar en bit modellervoks i begge ender. De nedre delene av jordskorpen oppfører seg som varm modellervoks, mens den øverste og kaldeste delen bryter opp langs sprekker og forkastninger. Etter en tid vil skorpen bli så tynn at magma lett trenger opp til overflaten og danner ganger og vulkaner. Til sist vil hele skorpen ryke og tomrommet fylles av basaltiske størkningsbergarter – dypbergarter og dagbergarter som sammen danner havbunnsskorpe. En slik utvikling fant sted da Grønland og Norge begynte å drive fra hverandre i slutten av jordens urtid, forut for den kaledonske fjellkjededannelsen. Strekkreftene virket så lenge og så sterkt at et forhistorisk «atlanterhav» ble dannet mellom Grønland og Norge.
Bergarter som utsettes for økende trykk og temperatur, gjennomgår en omdanning, spesielt dersom bergarten inneholder bevegelige væsker. Mineraler får ny krystallstruktur, eller helt nye mineraler vokser på bekostning av de gamle, ustabile mineralene. Fyllittlagets mineraler forteller om økende temperatur mot nordvest. På Hardangervidda er fyllitten finkornig og uten andre mineraler enn glimmer. Her har ikke fyllitten vært oppvarmet til mye over 300–350 °C. Langs Hardangerfjorden og lenger nordvest blir glimmerflakene større, samtidig som en finner mineralet granat i bergarten. Fyllitten er blitt til en granatglimmerskifer og har vært oppe i temperaturer rundt 400–500 °C. Denne økningen i temperatur (og trykk) mot nordvest viser at de kaledonske skyvedekkene, som beveget seg over fyllitten, ble skjøvet i oppoverbakke mot sørøst. Videre nordvestover økte temperaturen gradvis. Nord for Hordaland, på Sunnmøre, nådde grunnfjellet de største dypene (figur neste side). Geologene snakker her om dyp på over 100 kilometer. Intet annet sted på jorden har bergarter vært dratt ned på større dyp! Trykket var faktisk så stort at ørsmå diamanter ble dannet i gneisene. Diamantene er imidlertid så små at en ikke kan se dem med det blotte øye, og de er derfor ikke helt enkle å finne.
Når kontinenter beveger seg mot hverandre, virker kompresjonskrefter eller sammenpressingskrefter i jordskorpen. Først blir havbunnsskorpen mellom kontinentene fraktet ned i dypet langs såkalte subduksjonssoner. Langs vestkysten av Sør-Amerika er det en slik subduksjonssone i dag. Havbunnsskorpe er tyngre enn kontinentalskorpe, derfor dykker havbunnsskorpen ned. Men når selve kontinentene støter sammen, er det ingen av dem som vil ned. Begge flyter nemlig like lett. Kollisjonen kan da bli voldsom, med løsrivning av svære flak (skyvedekker), ødeleggelse og omdanning av tidligere strukturer og mineraler, dramatisk økning i jordskorpens tykkelse, samt imponerende fjellkjeder på jordoverflaten. Det var dette som skjedde da den kaledonske fjellkjeden ble dannet i silurtiden, og de samme prosessene finner nå sted i Himalaya-fjellkjeden.
Teorien om skyvedekker, det vil si bergartsflak som blir revet løs og skjøvet til dels lange avstander, er ikke ny. Den ble foreslått for den kaledonske fjellkjeden i Skandinavia i 1888 av den svenske geologen Alfred Elis Törnebohm. Teorien løste et vanskelig problem: at gamle grunnfjellsbergarter fra jordens urtid ligger over den yngre kambrosiluriske fyllitten. Mange hadde imidlertid vanskelig for å tro at svære bergartsmasser skulle kunne flytte på seg på denne måten. Som mange nye teorier løste den noen problemer, men skapte andre.
Hovedproblemet var hvordan vidstrakte, men relativt tynne bergartsflak kan skyves oppover over avstander på flere hundre kilometer. Mange mente å kunne vise at dette ville være umulig uten at bergartsflaket ble knust i småbiter. En del av løsningen på dette problemet på Vestlandet er den svake fyllittsonen over grunnfjellet, altså vaniljelaget i den lagdelte kaken. Leiravsetninger og fyllitt består av masse små flak av leire og glimmermineraler som er lette å bevege. Med vann til stede i tillegg vil store skyvedekker kunne gli galant over dette laget uten å knuses internt. Den andre delen av teorien går ut på at skyvedekker ikke beveger seg samtidig overalt. Litt forenklet kan en sammenligne skyvedekkers bevegelser med en åmes krypeteknikk. Den flytter hodet og den aller fremste delen først, og etter som forflytningen forplanter seg bakover, har stadig større deler av åmen beveget seg framover. Jo lenger denne prosessen pågår, jo lenger kan åmen eller skyvedekket bevege seg.
Det som driver skyvedekkene, er bevegelsen av kontinentene mot hverandre. Den horisontale kraften fra det ene kontinentet mot det andre kan drive skyvedekkene oppover slake skråninger. Fyllittsonen var en slik slak skråning i silurtiden, som den geografiske variasjonen i mineralsammensetning viser. Bevegelsen var gjerne ikke stort mer enn en centimeter i året, men over tid ble det til flere hundre kilometer. Skyvedekkene stoppet sin vandring mot sørøst da den horisontale kompresjonskraften fra Grønland minket eller opphørte.
Teorien om skyvedekker møtte motstand langt inn i det 20.århundret, men ble etter hvert allment akseptert og anvendt på alle fjellkjedene på jorden.
Prinsippet for dannelse og destruksjon av havbunnsskorpe. Havbunnsskorpe dannes langs midthavsrygger der varm smelte kommer opp og sveiser nye lag med basiske størkningsbergarter på kanten av jordplaten. Tilsvarende mengder skorpemateriale fortæres i subduksjonssonen hvor skorpen glir ned i mantelen – der den opprinnelig kom fra. Dette er naturens storstilte resirkulering. (Haakon Fossen)
For rundt 420 millioner år siden ble grunnfjellet presset ned på store dyp (a). Siden kom det opp på grunnere dyp igjen, først ved at skyvedekkene gled tilbake mot nordvest (b), og ved at skorpen ble oppdelt av store og mindre forkastninger (c). I senere geologiske tidsperioder førte slipingen fra vær, vann og vind og til slutt også breenes arbeid til at grunnfjellet mange steder kom fram i dagen. (Haakon Fossen)
Os-områdets geologi, kartlagt av Hans Reusch i 1881. Os-området består utelukkende av eksotiske dekkebergarter av kambrosilurisk alder, grønnstein, tynne marmorlag, konglomerat, sandstein og skifer, alle opprinnelig dannet i et oldtidshav langt mot vest og siden fraktet i skyveflak inn over Vestlandet.