Haakonshallen – a tutorial in local geology EarthCache

Denne earth cachen vil bruke Håkonshallens øst fasade til å gi innsikt og eksempler til den lokale geologien til Bergen.

This earth cache will use the East facade of the Haakonshallen to give the logger insight and examples to the local geology of Bergen.

Do your best – effort counts significantly more than to have the correct answers.

Gjør ditt beste -innsats betyr mye mer enn å ha rette svar.

Håkonshallen er en middelaldersk steinhall i Bergen. Den ble først oppført som kongelig residens og festhall under Håkon Håkonssons styre av Norge (1217–1263). Første gang man vet hallen ble brukt var under Håkons sønn Magnus Lagabøte sitt bryllup i 1261. Bygningen forfalt i løpet av middelalderen. I 1895 bygningen ble restaurert. Eksplosjonen på Vågen i 1944 førte til omfattende skader på Håkonshallen. Etter nye arkeologiske undersøkelser ble Håkonshallen gjenoppbygget i årene 1955–1961. Denne earth cachen vil presentere steinene som Håkonshallen er bygd opp av med fokus på et område v GZ og sette disse steinene inn i et lokal geologisk perspektiv.

The Bergen Arc system

Geologien i Bergensområdet består av fem tektoniske områder med sine spesielle egenskaper. Disse er Øygarden Gneis komplekset (GC5523G), Den lille Bergen buen (GC5523F), Den store Bergen buen (GC5M9F6) samt Ulriken Gneis komplekset (GC5K5EV) og Lindås nappen (GC5NAAR & GC5MXN3). Denne earth cachen vil fokusere på geologien i Den lille Bergen buen (se figuren over).

A geological map of Bergen centrum

Den lille Bergensbuen er delt inn de tre undergruppene Gamlehaugen gruppen (GC4K0PT), Nordåsvatn gruppen og Storetveit gruppen (GC5523F) hvor det er bergartene i førstnevnte som er fokus for denne earth cachen. Bergartene i Den lille Bergen buen er mylonittisk (oppknuste, utstrekte og omkrystalliserte) og dette er synlig gjennomgående i området. Gamlehaugen gruppen består av sammenvevde psammitic (metamorfe sedimentære bergarter) og mylonittiske gneiser fra den Kaledonske perioden. Ved å sammenligne bergartene i bildet under med det geologiske kartet er det lett å se at de gikk ikke lang for å finne byggesteiner til Håkonshallen.

Alle bergartene i området rundt Bergen sentrum (se det geologiske kartet) er metamorfe (omdannede) bergarter som har vært gjenstand metamorfose i den forstand at de har vært gjenstand for høye trykk, temperaturer og strekk. Vi skal nå ta for oss et utvalg av disse og se om vi kan se noen karakteristika og fellesnevnere.

Glimmerskifer er omdannet (metamorf) sandstein. Når en sandstein blir omdannet dypt nede i jordskorpa, utvikles over tid sjikt av glimmer i den ellers kvarts-feltspatrike bergarten. Glimmerskifer er tydlig lagdelt, flakete, finkornet (sub mm) uten synlige streker og vanligvis grå – mørk grå.

Amfibolitt er en middelskornet, mørk, metamorf svakt lagdelt bergart. Små hvite og svarte flak gir bergarten en salt og peppelignende farge. Amfibolitt dannes ved middels sterk regional metamorfose av ekstrusive (vulkanske) og intrusive basiske bergarter, slik som basalt og diabas.

Migmatitt er en metamorf bergart som har gjennomgått høy grad av metamorfose. Norges eldste bergarter er migmatittiske gneiser som kan være opprinnelige overflatebergarter som ble sterkt omvandlet og delvis smeltet på dypet allerede for 2700 millioner år siden. Migmatitter har gjerne et kaotisk mønster med lyse granitt avledede mineraler i en mørkere matrise av amfibolitt og biotitt.

Øyegneis (augen tysk for øye) er en, metamorf bergart med store, vanligvis ovale krystaller eller korn av feltspat («øyne») i en båndet eller stripet gneisisk grunnmasse. Bergarten er dannet i de dypere delene av fjellkjedene. Feltspatkrystallene (de lyserøde-egghvite) kan bli flere centimeter lange og kan ha vokst ved tilførsel av bestanddeler som inngår i feltspaten (porfyroblaster), eller – mer vanlig– være utklemte rester av store feltspatkorn fra en tidligere grovkornet granitt eller porfyrgranitt.

Båndgneis, omdannet (metamorf) bergart med regelmessig veksling av lag med forskjellig sammensetning og struktur. Liksom gneiser for øvrig, er båndgneisene sterkt omdannede bergarter hvor båndgneisen er dannet ved ekstreme skjærkrefter (et lag skyves i en retning og det underliggende i en annen) i form av plastisk deformasjon. I Norge er båndgneis meget vanlig, særlig i grunnfjellet og de overskjøvne grunnfjellsflakene i den kaledonske fjellkjede.

Haakon's Hall (Norwegian: Håkonshallen) is a medieval stone hall located inside the fortress. The hall was constructed in the middle of the 13th century, during the reign of King Håkon Håkonsson (1217–1263). In medieval times, it was the largest building of the royal palace in Bergen. The hall gradually fell into decay. The hall was in the 1890s. The hall was severely damaged on 20 April 1944, when a ship in the service of the German navy, carrying over 120 tons of dynamite, accidentally exploded whilst docked on the harbour outside the walls of Bergenhus fortress. The second restoration was completed in 1961. This earth cache will introduce you to some of the stones in the Hall’s East wall and put these into a local geological context.

The geology in the greater Berge area consists of five tectonic area with separate properties. These are the Øygarden Gneiss Complex (GC5523G), The Minor Bergen Arc (this earth cache and GC5523F), The Major Bergen Arc (GC5M9F6), the Ulriken Gneiss Complex (GC5K5EV) and the Anorthosite Complex (GC5NAAR & GC5MXN3). This earth cache will focus on the geology in the minor Bergen Arc. The minor Bergen Arc is participated into three complexes, the Gamlehaugen Complex, the Nordåsvatn Complex and the Storetveit Complex (GC5523F) where the former is the focus of this earth cache. The rocks of the Minor Bergen Arc are highly strained and mylonitic (fine grained –deformed) fabrics are pervasive throughout the rocks. The Gamlehaugen Complex consists of entangled psammitic (metamorphosed sedimentary rock) metasediments (sedimentary rock altered by metamorphism) and mylonitic gneisses from the Caledonian deformation.

All the rocks in the Bergen Centrum area (sew the geological map above) are metamorphic (changed) rocks where the original rocks have been subject to heat, pressure and shear forces. By comparing the rocks in the figure below with the geological map, it is observed that they did not go far to get rocks to build the Haakonshall. We will no study some examples of these and see if we can identify some common features and some characteristics.

Mica schist are derived from rocks which were originally sedimentary. The schist is flaky, layered with sheet-like grains in a preferred orientation (nearby grains are roughly parallel). Mica schist is normally dark gray or black.

Amphibolite is a grouping of metamorphic rocks composed mainly of amphibole and plagioclase feldspars, with little or no quartz. It is typically medium grained dark-colored, with a weakly foliated (flaky) structure. The small flakes of black and white in the rock often give it a salt-and-pepper appearance.

Migmatite is a rock that is a mixture of metamorphic rock and igneous rock. It is created when a metamorphic rock such as gneiss partially melts, and then that melt recrystallizes into an igneous rock, creating a mixture of the unmelted metamorphic part with the recrystallized igneous part.[1] They can also be known as diatexite. Migmatites form under extreme temperature conditions, where partial melting occurs in pre-existing rocks. Commonly, migmatites occur within extremely deformed rocks that represent the base of eroded mountain chains. Migmatites often appear as tightly, folded veins and segregations of light-colored granitic composition within dark-colored amphibole and biotite rich material.

Augen Gneiss is a coarse-grained gneiss resulting from metamorphism of granite, which contains characteristic elliptic or lenticular shear-bound feldspar (at GZ light-pinkish) porphyroclasts (i.e. a clast or mineral fragment in a metamorphic rock, surrounded by a groundmass of finer grained crystals) within the layering of the quartz (white crystals), biotite (dark-brown) and magnetite bands.

Foliated (banded) gneiss appears to be striped in bands, called gneissic banding. The banding is developed under high temperature and pressure conditions. The appearance of layers occurs because the layers, or bands, are of different composition. The darker bands have relatively more mafic minerals (those containing more magnesium and iron). The lighter bands contain relatively more felsic (silicate minerals, containing more of the lighter elements, such as silicon, oxygen, aluminium, sodium, and potassium). A common cause of the banding is the subjection of the protolith (the original rock material that undergoes metamorphism) to extreme shearing force, a sliding force similar to the pushing of the top of a deck of cards in one direction, and the bottom of the deck in the other direction. These forces stretch out the rock like a plastic, and the original material is spread out into sheets.

Please email me any suggestions for improvements, corrections or additions to the text of this cache.

Send the answers by e-mail via the cache owner's profile page on Geocaching.com. You can log immediately after you have emailed me your answers.

Send svarene på spørsmålene via min email. Du kan logge straks etter at du emailet meg svarene på spørsmålene.

Logs without answers emailed to CO or with pending questions from CO will be deleted without any further notice.

Logger uten at jeg har mottatt svar på spørsmålene blir sletter uten forvarsel.

A section of the East wall with local rocks. GS: Mica schist/Glimmer skifer, A: Augen gneiss/Øyegneis, AM: Amphibolite&Gabbro/Amfibolitt/Gabbro, MS: Migmatic gneiss/Migmatisk gneis, M: Migmatic gneiss/Migmatisk gneis, GG: Granitic gneiss/Granittisk gneis, B: Foliated (banded) gneiss/båndgneis, G: Granite/Granitt, Y: Mylonite/Mylonitt. 2: Foliated (banded) gneiss in question 3, 3: Granitic gneiss in question 3.

Gå til GZ og posisjoner deg foran veggen slik at du ser den gjennmurte døren til venstre for der du står. Se bildet over.

Position yourselves at GZ, that is in front of the North part of the East facade, see picture above.

Questions (Gjør ditt beste – innsats teller mye mer enn rette svar/ do your best – effort counts a lot mor then correct answers):

1. Study closely the Mica schist (GS) and the Amphibolite (AM). 1A) What do they have in common with respect to colour, cryztal size, ability to flake ? 1B) What are the differences ? 1C) Based on the description above and your observations, why do you believe the mica schist is layered ? Studer nøye glimmerskiferen (GS) og Amfibolitten (AM) – 1A) hva har de felles (farge, krystallstørrelse, evnen til å flake. 1B) Hva er forskjellene. 1C) basert på det du observerer og beskrivelsen over, Hvorfor er glimmerskiferen lagdelt ?

2. Study closely the Migmatic gneiss (M), the foliated gneiss (B) and the Augen gneiss. 2A) What do they have in common 2B) What does this tell you about the type of these rocks you are observing (metamorph, sedimentary, igneous) and why ? Studer nøye den migmatiske gneisen (M), båndgneisen (B) og øyegneisen (A). 2A) Hva har de felles ? 2B) Hva forteller dette deg med tanke på hvilken type bergart dette er (sedimentær, metamorf, vulkansk) og hvorfor ?

3. Study closely the foliated gneiss marked with a 2. What angle runs the foliation relative to a horizontal line. Then walk to the granitic gneiss marked with a 3 – what type of imperfection can you observe – how thick is the imperfection and what type of mineral do you believe this is ? Gå til båndgneisen merket med 2 – hvilken retning går båndene (vinkel relativt til horisontalen). Gå deretter til den granittiske gneisen market med 3 – hvilken imperfeksjon ser du I denne, hvor tykk er den og hvilket mineral antar du dette er ?

4. Include a picture of you or your GPS or your nick at the site. Inkluder et bilde av deg eller din GPS eller ditt geocaching navn ved GZ eller WP1.

Sources:

Steinbyen Bergen, (2000). Tom Heldal og Øystein J. Jansen ISBN 82-7326-059-3.

Age constraints on the late Caledonian (Scandian) deformation in the Major Bergen Arc, SW Norway, (2006). Haakon Fossen & W. James Dunlap. Norwegian Journal of Geology, Vol. 86, pp. 59- 70. Trondheim 2006. ISSN 029-196X.

Fossen H (1989) Geology of the Minor Bergen Arc, West Norway. Nor.geol.unders. Bull 416. 47-62.

Holst, T.B. & Fossen, H. 1987: Strain distribution in a fold in the West Norwegian Caledonides. Journal of Structural Geology.

Wikipedia