LOMROG 2007 8. feltrapport

Fremsendt af Rene Forsberg, Danmarks Rumcenter

Redigeret af Jane Holst, Henrik Højmark og Torsten Hoelstad, GEUS

Tyngdemålinger under LOMROG togtet

Under hele LOMROG togtet foretages tyngdemålinger løbende af Danmarks Rumcenter (DRC). Ændringerne fra sted til sted i jordens tyngdekraft afspejler både dybdeforholdene og den geologiske sammensætning af undergrunden. Tyngdekraften generelt stiger mod polerne som følge af jordens fladtrykning og rotation og fjernes denne effekt får man tyngdekraftens afvigelse fra “det forventede” – kaldet tyngde anomalien. Disse anomalier er små – måles i milliontedele af tyngdeaccelerationen “g” – i en traditionel enhed kaldet milli-gal (1 mGal = 0.00001 m/s2).

Tyngdemåling bruges i udstrakt grad i geofysisk efterforskning efter olie, gas og mineraler, ligesom tyngdedata udnyttes som grundlag for præcis geodætisk opmåling med satellitter og til navigation. Typiske størrelsesordener for tyngdeanomalier i Arktis er 100 mGal for store strukturer som Lomonosov Ryggen, medens mindre strukturer, f.eks. sedimentbassiner, ofte er af størrelsesordenen 5-20 mgal. Forståelsen af årsagen til tyngde anomalierne kræver et tæt samspil mellem dybdemålinger med ekkolod eller multibeam, samt de seismiske målinger, hvor tyngdedata ofte kan udnyttes sammen med seismikken til at vurdere typen af de strukturer der kan ses (f.eks. giver grundfjeldsrygge et positivt tyngdesignal, mens saltdomer giver et negativt signal).

På LOMROG togtet måles tyngdekraften med et marint gravimeter af typen Ultrasys Lacoste og Romberg (serienummer S-38). Instrumentet er i princippet en ultrapræcis fjedervægt, som er monteret på en gyrostabiliseret platform, og hele tiden holdes i balance af et kompliceret elektro-mekanisk system. Systemet er monteret i maskinrummet tæt på Odens massemidtpunkt (Fig. 1). Systemet registrerer data hver 10. sekund. Efter filtrering fås en nøjagtighed i målingen af tyngden omkring 1 mgal med en opløsning på ca. 2-500 m, afhængig af Odens fart, og efter kalibrering i Tromsø og Longyearbyen før og efter turen for at checke evt. drift i sensoren. Målingerne i isen er mere støjfyldte end normalt, hvilket først og fremmest skyldes de mange pludselige stop. Et eksempel på tyngdeanomalien langs det sydlige profil fra Lomonosov Ryggen til Morris Jesup Rise er vist i Fig. 2. Her er også vist tyngdeanomalierne som de kendtes før LOMROG togtet, primært fra amerikanske flybårne målingerne i 1990erne (ArcGP). Målingerne foretaget til søs er mere nøjagtige, og anomalierne er bedre defineret med de nye data.

Til supplement af de marine data er der også målt tyngdedata i profiler langs flankerne af Lomonosov Ryggen og Morris Jesup plateauet. Der er her særligt store tyngdevariationer på grund af de store ændringer i dybdeforholdene. Der er i alt målt 80 punkter med helikopter. Dette program blev mindre end planlagt på grund af problemer med det bærbare ekkolodsudstyr og den begrænsede afstand helikopteren kunne operere fra Oden (max 20 sømil). Fig. 3 viser en tyngdemåling på isen; en sådan måling tager kun få minutter med det benyttede landgravimeter (den sorte boks).

De nye tyngdedata vil blive brugt til at forbedre kendskabet til bathymetrien og forstå anomalier fra sedimentbassiner. Tyngdeprogrammet vil blive fortsat i 2008 fra fly, hvor DRC vil dække hele området nord for Grønland udenfor 200 sømil mod nord til Nordpolen fra langtrækkende fly. Data indsamlet fra LOMROG vil være centrale for at kunne tolke de flybårne målinger.