BRUMUNDDALENS PORFYR-SAN OSTE IN -LAG REKKE

AV

HA LVO R ROSENDAHL

MED 9 TEKSTFIGURER OG 12 TAVLER

Innledning. D et arbeidet, jeg her framlegger, er oprinnelig utført som hovedfags­ opgave til matematisk-naturvitenskapelig embedseksamen ved universitetet i Oslo og var som sådan ferdig i 1923. Under den geologiske kartleggingen hadde det vist sig, at det topografiske kartet ikke var så nøiaktig, som min arbeidsmetode fordret. Efter oplysning fra Norges geografiske opmåling er original­ kartene mere enn l 00 år gamle, kurvene er ikke nøiaktige høgde­ kurver, og de påskrevne høgdetallene er bare bestemt ved barometer­ målinger. jeg har derfor seinere revideret kartet, utført nivelleringer og målinger, hvor det var nødvendig, omarbeidet alle profilene og bragt de geologiske resultatene i overensstemmelse med det nye kartet. Under utføringen av arbeidet har jeg fått mange gode råd og oplysninger fra professor jAKOB SCHETELIG, som også oprinnelig foreslog for mig å utføre dette arbeidet og no har opfordret mig til å la det utgi i Norsk geologisk tidsskrift. Til kartleggingen og arbeidet i marka har universitetet støttet mig med bidrag fra Professor Rathkes legat. Til trykking av kart og profiler m. m. har Nansenfondet ydet et ekstraordinært bidrag.

Brumunddalens ligger i et strøk av landet, som er av stor geologisk interesse, både stratigrafisk og tektonisk, idet det danner overgangen mellem Oslofeltet og det utenforliggende området av det centrale Norge. Betegnelsen geologisk område og felt refererer sig her og i det efterfølgende til de paleozoiske formasjonene. Allerede professor THEODOR KJERULF var opmerksom på den interessante fjellbygningen i dette strøket, som han karakteriserer 368 HAL VOR ROSEN DAHL

således: "Mellem Dokka i vest og Trysil i øst utbreder sig et bredt belte av det centrale Norge, innenfor hvilket lagstillingen er sammen­ presset liketil hyppige inversjoner. Det ved hyppige inversjoner betegnede belte er 2 3 norske mil bredt fra nord til syd, 8 mil langt i vest østlig retning, nemlig mellem Synsfjell, Lillehammer, Engulsfjell som nordlig grenselinje og til de siluriske likeledes foldede og leilighetsvis inverterede strater i Toten og Hedmark midt over Mjøsa som sydlig grense" (1. 20 pag. 96). Dette inversjonsbeltet er den ytre randa av sparagmittformasjonens område; med sparagmittformasjonen forstår jeg den underkambriske lagrekka til og med kvartssandsteinen, etasje l b oc efter den gamle inndelingen. I inversjonsbeltet ligger mange steder mellem sammenskjøvne sparagmittflak rester av yngre lag (se oversiktskartet flg. l). Ringsaker Veldre-feltet, som også omfatter Brumunddalens porfyr sandstein-lagrekke, hører tektonisk med til inversjonsbeltet, idet det både i nord og syd er begrenset av framskjøvne sparagmitt­ flak. Stratigrafisk hører det derimot nøie sammen med det store sønnenfor liggende kambrisk siluriske feltet, som strekker sig på begge sider av den centrale delen av Mjøsa og regnes til Oslofeltet. Mens de andre fossilførende feltene i inversjonsbeltet som regel ikke når høgere enn til orthocerkalken, etasje 3, og bare som en sjeldenhet har opbevaret litt av etasje 4 (Snertingdalen, Nordtorpa), når lagrekka i Ringsaker Veldre-feltet o p til den siluriske etasje 8, altså høgere enn i hele det centrale Mjøsfeltet. Ovenpå her ligger så Brumunddalens porfyr sandstein-lagrekke. Den består underst av postsiluriske porfyrdekker svarende til de vidt utbredte pofyrdekkene i de centrale delene av Oslofeltet, og ovenpå dem av en sandstein, Brumundsandsteinen, som inntar en særstilling ikke bare i Oslofeltet men i Skandinavia i det hele. Kjennskapet til denne lagrekka er derfor av stor betydning: l. Stratigrafisk. Det er en av de få devoniske avleiringene på et stort område av jordskorpa. 2. Tektonisk. I Oslofeltet er det vanskelig å utrede tids- og årsaksforhold mellem magmatiske og tektoniske fenomener. I Brumunddalen har man Oslofeltets eruptivbergarter som ledende lag, men utsatt utelukkende for tektoniske bevegelser. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 369

1 11 .5. 1. c. ,

Fig. l. Oversiktskart. Målestokk l : 1200 000.

7. Brumundsandstein. Devon. 6. Ganger og dekker av porfyrer i Oslofeltet (med Brumunddalfeltet). - Gange und Decken von Porphyren im Oslogebiete (nebst dem Brumunddalgebiete). Devon. 5. Oslofeltets plutoniske djupbergarter. - Plutonische Tiefengesteine des Oslo- gebietes. Devon. 4. Kaledoniske plutoniske bergarter. -- Kaledonische plutonische Gesteine. 3. Fossilførende kambro-siluriske bergarter. - Fossilfiihrendes Kam bro-Silur. 2. Sparagmittformasjonen. Die Sparagmitformation. Unterkambrium. l. Prekambrium. - Prakambrium.

Norsk Geol. Tidsskr. X. 24 370 HALVOR ROSENDAHL

Det er også disse to sidene av saken, jeg i det følgende vil legge hovedvekta på. Porfyrenes petrologi vil jeg derimot ikke gå nærmere inn på, da det hører heime i en samlet framstilling av alle Oslofeltets eruptivbergarter. Innholdet av dette arbeidet er:

Tidligere undersøkelser og literatur s. 370. - Geografi. Litt om kvartær­ geologi og hydrologi s. 379. - Stratigrafi: Kartleggingen s. 383. Underlaget og basallaget s. 386. Porfyrdekkene med mellemliggende sedimentærlag s. 390. Brumundsandsteinen s. 397. Oversikt s. 403. - Petrologi: Porfyrene s. 405. Sandsteinen mellem porfyrene s. 407. Raud Brumundsandstein s. 409. Feldspatens forvitring s. 410. Ulike typer av raud Brumundsandstein s. 41 1. Gul Brumund­ sandstein s. 412. Hersetbekkens profil s. 413. Sandkornenes form og størrelse s. 413. Sandsteinens farge s. 414. Bruk av Brumunddalens bergarter s. 418. - Tektonikk: Analyse av porfyr-sandstein-feltet s. 419. Analyse av Brumunddalfeltet s. 422. Orogenesens, erupsjonenes og sedimentasjonens mekanisme s. 427. - Historie. Sammenlikning med andre områder s. 434. - Kurze Zusammenfassung. Die Porphyr--Sandstein-serie in Brumunddal, Hedmark, Norwegen s. 439. - Literaturliste s. 442. - Forklaring til tavlene s. 445. - Erlauterungen zu den Tafeln s 447. - Tavle I-XII. (l.) henviser til literaturlista.

Tidligere undersøkelser og literatur.

Brumunddalens porfyr og sandstein er al lerede iakttatt og nevnt av LEOPOLD v. BucH, som våren 1807 foretok sin store reise gjennem Norge (I. 1). Reisen fra Oslo til Trondheim fører ham gjennem Hed­ mark og Gudbrandsdalen. På veien mellem Vang og Ringsaker treffer han for første gang gråvakken 1 (1. l pag. 169 o. f.). "Zum erstenmale sahe ich sie hier mit Bestimtheit in Norwegen". Dette stedet kaller han "Fangsbierg" og mener med det Vangsåsen og Høsbjørkampen i Furnes, ikke Fangberget i Veldre. "Die ganze kl eine Gebirgsreihe kommt vom hoheren Gebirge an den Seiten der Bremundselv herunter. Steigt man hoher, so werden die feinkornigen Schichten der Grauwacke immer haufiger und endlich ganz fein­ kornigen Sandstein gleich. So findet man sie bei Narud etwa eine Meile hinauf; und benutzt sie dort, in gro(\en Brtichen, nicht allein zu Schleifsteinen, sondern auch sogar zu Gestellsteinen der Hoch­ Ofen". Seinere nevner han, at Esmark over denne sandsteinen har funnet Oslo-egnens porfyr.

t Efter Werners system hørte gråvakken til overgangsformasjonen (=kambrium karbon). Efter overgangsformasjonen fulgte fiøtsformasjonen kritt). BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 371

v. Buch var klar over, at man både sønnenfor og nordenfor Vangsåsens og Høsbjørkampens gråvakke hadde fossilførende kalk­ stein og skifer, og at gråvakken var eldre enn disse. Brumund­ sandsteinen (ved Narud) regnet han til gråvakken som en øvre del av denne. Det stemmer jo også med, at Esmark hadde funnet por­ fyren over sandsteinen. Residerende kapellan til Toten, HIERONIMUS HEYERDAHL, har i 1811 gitt et "Bidrag til en mineralogisk-geognostisk Beskrivelse over Ringsagers og Totens Præstegjelde i Aggershuus Stift" (I. 2). Han må ha hatt en skarp geologisk iakttakerevne og hevder en ap­ fatning langt forut for sin tid: Grunnfjellsgneis optreder i en fjell­ rygg mellem Ringsaker og Nes og deler overgangsterritoriet ved Mjøsa i to. Efter egne iakttakelser ved Steinseng (se kartet fig. 2 p. 381) mener han å ha funnet, at gråvakken, som er overgangs­ formasjonens underste del, hviler på grunnfjellsgneis; det samme, mener han, er sannsynligvis tilfelle lengere nord. Derover kommer overgangsskifer, deriblandt alunskifer, vekslende med overgangskalk­ stein. Under overskriften "Overgangs-Porphyr" skriver han, at "På Ringsager, ovenfor Gårdene Bjørge og Narud, hæver sig en Bjerg­ ryg, som består af Porphyr". Han beskriver porfyren og dens feldspat, er opmerksom på, at "No gle leier er ful de av Blærerum", og videre, at "Denne Porphyr afveksler med en brunrød Quartssandsten, hvori ligger enkelte Korn af tæt Feldspat". Til slutt beskriver han som en særskilt avdeling den øverste sandsteinen, Brumundsandsteinen: "Strax ved Gården Narud, i Dalen ved Bræmund Elv, bedækkes denn e Porphyr af San ds t en, som deels er brunrød quartsholdig, deels stråguul. Den første ligger dybest og er meget hårdere, lig den, som afveksler med Porphyren. Den gule derimod er mere leerholdig og løsere, men gjennemsat av mange Quarts-Årer. Leiningen er overensstemmende med Porphyrens og falder imod øst nedad til Dalen. Den gjør en Overgang fra Gråvakken til Fløtstiden. På dette Sandstens-Bjerg er anlagt et Slibesteens-Brud af Gården Naruds Eier; også brydes der Stelstene til Marsovne. Denne Sandsteens-Formation tror jeg er af megen li den U dstrækning: på den anden Side af Dalen møder atter Porphyren og hæver sig temmelig høit iveiret". Efter vårt kjennskap til forholdene er Heyerdahls beskrivelse og ap­ fatning helt igjennem riktig. Det varte over l 00 år, før geologene nådde så langt fram. 372 HALVOR ROSENDAHL

I "Topografisk-Statistisk Beskrivelse over Kongeriget Norge" (L 3) nevner jENS KRAFT i 1820, at det på gården Narud ved Brumunda i Veldre er anlagt et slipesteinbrudd, som leverer omtrent 50 større og mindre slipesteiner om året. Videre skriver han: "Fiin Bryne­ sten haves i Mængde i Ringsagers Præstegjeld ved Gården Høybye, men som utjenlig til Ljå-Bryner mangler den Afsætning og ligger ubenyttet ". Dette er den skifrige silu riske sandsteinen av Mariendal­ serien under porfyrdekkene. jENS EsMARK har nøiaktig undersøkt sandsteinen på Narud og publiserer sin opfatning 1829 (l. 4). Den har stor likhet med fløts­ sandstein men hører dog til gråvakken. Hans opfatning av lagrekka er: Underst Brumundsandstein (gråvakke), derover den siluriske sandsteinen på Høiby (" Fiin rødlig noget leeragtig Gråvakke" ), der­ over porfyr. I 1826 gir B. M. KEILHAU sin "Darstellung der Uebergangs­ formation" (l. 5). Keihaus opfatning av lagrekka var: Overgangs­ formasjonen består av tre hovedled, kalkstein, skifer og gråvakke, som følger på hverandre fra syd mot nord i en stadig mot nord fallende lagrekke, således at man nordover kommer i yngre og yngre lag. Som eksempel på gråvakke nevner han efter v. Buch "Fangberg" på Hedmark; det er altså v. Buch's "Fangsbierg" (Vangsåsen og Høsbjørkampen) , ikke Fangberget. Om Brumunddalens bergarter sier han (1. 5 pag. 15 1, 152), at de tross sin ringe mektighet og lokale forekomst dog fortjener en framtredende opmerksomhet. Porfyren, som er identisk med Oslofeltets rombeporfyr, ligger på en finkornet sandstein i Vang og Ringsaker. Og til slutt skriver han, at ifølge Heyerdahl forekommer sandstein mellem porfyrlagene og til dels også over dem. Den finkornede sandsteinen i Vang og Ringsaker, som porfyren ifølge Keilhau ligger på, er utvilsomt den øverste sandsteinen i Brumunddalens porfyr sandstein-lagrekke (Brumundsandsteinen); den forekommer på begge sider av Brumunda og således både i Ringsaker og Vang (Furnes hører til Vang prestegjeld og hørte før 1890 også til Vang herred). Denne sandsteinen, som Heyerdahl har beskrevet som den øverste sandsteinen over porfyrlagene, er det no Keilhau likesom Esmark beskriver som porfyrens underlag og like­ som v. Buch og Esmark regner til gråvakken. Når no enn videre Keilhau anfører efter Heyerdahl, at porfyren til dels dekkes av sand­ stein, er han altså ikke opmerksom på, at det er denne samme BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 373

sandsteinen, han nettop har beskrevet som den underliggende. Denne uklarheten må skyldes den omstendigheten, at han, som han også gjør opmerksom på, ikke sjølv har undersøkt lokaliteten. I "Gæa N orvegica" (I. 6) kommer ikke noget nytt for Brumund­ dalens vedkommende; for porfyren og sandsteinen henviser han bare til Heyerdahl og Esmark. I 1854 opdager THEODOR KJERULF, at lagrekka like fra Dovre til Oslo ligger sammenpresset i folder. Derved åpnes muligheten for en helt annen tolking av lagrekka enn Keilhaus. Først fra no av blir dette framtredende trekket i tektonikken, som allerede Heyerdahl hadde været opmerksom på, lagt til grunn for opfatningen av fjell­ bygningen. På det 7de skandinaviske naturforskermøtet i Oslo 1856 rede­ gjør Kjerulf for sin nye opfatning av profilet fra Mjøsa til Dovre (I. 7), og i 1857 gir han en sammenhengende framstiling av det sydlige Norges geologi (I. 8). Han slutter sig her til v. Buch's og Heyerdahl's opfatning, at kvartsitten overalt ligger under alunskiferen og er et gammelt kambrisk formasjonsled. Også sandsteinen ved Brumunda, mener han likesom v. Buch men i motsetning til Heyerdahl, hører sammen med Vangsåsens og Høsbjørkampens kvartsitt til "den gamle kvartsrike formasjonen" (I. 8 pag. 23 1). Porfyren på toppen av Narud­

åsen ( Bjørgeberget) har gjennembrutt disse gamle kam briske sand­ steinene nettop i tida for deres avleiring, er delvis sjølv nedbrutt og igjen avleiret sammen med kvartsmaterialet som en raud jern­ og leirholdig sandstein. Brumunddalens porfyr likner porfyrene i

Ringerike og Asker; men disse er yngre, de yngste av dem måskje karbonisk (1. 8 pag. 294). Både av beskrivelsen og av profilet (1. 8 pag. 230), som er gjentatt i 1862 (1. Il pag. 134), framgår det, at Kjerulf anser porfyren for å optrede som gang, ikke som dekke. Over Brumunddal ens kvartsitt kommer igjen den siluriske 1 for­ masjonen ved Fang berget, som vel å merke ikke er Kei! haus "Fang­ berg" (Vangsåsen) men Fang berget i Veldre. I "Uebersichtskarte der geologischen Aufnahme von Norwegen" 186 0 (1. 9, 10) er Brumundsandsteinen tegnet lik sparagmitten, Brumundporfyren lik Oslofeltets porfyrer.

1 Som silurisk regnet Kjerulf alle avdelingene over kvartssandsteinen (etasje 1), altså alunskiferen (etasje 2) og opover. 374 HALVOR ROSENDAHL

I 1862 (1. Il) gir Kjerulf en detaljert beskrivelse av Mjøstraktene. hovedtrekkene er inndelingen: A. Grunnfjellet. B. Sparagmitt­ etasjen (etasje 1). C. Silurformasjonen med etasjene 2 5. D. "En isoleret Sandsten". Om denne skriver han: "Sandstenen ved Brumund­ elven optræder som en ganske isoleret og lokal Dannelse på Syd­ siden af den der forekommende Porphyr. Til Gården Narud hører to Brud i denne smukke Sandsten, et søndre med rød og et nordre med gul Sten. Den sidste holdes for den bedste. Sandstenen siges et Par Gange at være forsøgt til Stelsten navnlig i Eidsvolds V ærks Marsovn". Han fastholder altså ikke lengere, at Brumundsandsteinen er kambrisk, men lar alderspørsmålet stå åpent, og på det medfølgende "j ordbundskart over en Del av Mjøsens Omegn" er også sandsteinen særskilt inntegnet. Om porfyren derimot sier han, at den optreder "midt i de Lag, der tilhøre Etagen 4". "Måske var tiden for denne Porphyrs Frembrud netop Afleiningen af Etagen 4. Sandstenen ved Porphyrens søndre Rende er måske tilblevet ved det blandede Materiale, som Porphyren og de omgivende Kvartsfjelde afgav". Dermed er i virkeligheten også sandsteinens alder bestemt. I overensstemmelse med det setter han i den nye utgaven av kartet i 1870 (1. 14): "Sandsten ved Brumundelv, måske etage 4". For porfyren uttrykker han sig derimot mindre bestemt enn før: "Porfyr ved Brumundelv. Bryder gjennem siluriske, kambriske og grundfjeldets lag". Efter det kan porfyren være yngre enn etasje 4, altså yngre enn sandsteinen, og sett i forbindelse med hans arbeid av 1866 (1. 12) er det sikkert også det, han har ment 1. I "Geologisk kart over det søndenfjeldske Norge" 1866 (1. 12) har Brumundsandsteinen fått samme tegn som den downtoniske sandsteinen i Oslo feltet, "Sandsten-Etagen, antaget devonisk". Men i tegnforklaringen er det særskilt tilføiet: "NB. Derhos ældre Sand­ sten ved Mjøsen", og i teksten står den opført som "et som det synes ældre mere uvist stillet !idet Sandstens-Felt ved Furnæs-Fjorden,

t Det kom ikke nogen ny utgave av teksten. Men i et særtrykk av utgaven i Polyteknisk tidsskrift 1862 i Geologisk museums bibliotek er det med Kjerulfs håndskrift gjort nogen forandringer i teksten; de er visstnok meget forsiktige men peker utvilsomt i retning av å føre sandsteinen fra sin isolerte stilling til etasje 4. Om D (l. Il pag. 133) sier han no: "Sandstenen ved Brumund

elven optræder til syne l ad ende ganske isolere! ... . ", og tilføier til slutt: "Om sandstenens plads v�r det nogle gange alt efter undersøgelsens stand­ punkt tvivl". BRUMUNDD'ALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 37 5

Mjøsen". Brumundporfyren er på kartet slått sammen med de andre porfyrene i Oslofeltet som postdevonisk, uten at det er tatt noget forbehold i teksten. Kjerulf er altså allerede da gått over til den opfatningen, at porfyren er yngre enn sandsteinen. Det har derfor ganske sikkert også været hans mening i 1870. Enda klarere får denne reaksjonen i opfatning uttrykk i "Sparagmitfjeldet" 1873 (1. 17), hvor Brumunddalfeltet er omtalt (1. 17 pag. 57 58) og illustreret av et profil fra Kompåsen og "God­ brændåsen" (=Hallset berget) i N til Leira i S. Konklusjonen er: "jeg skulde således være tilbøielig til atter at vende tilbage til min tidligere mening, at hint eiendommelige sandstensfelt af ringe ud­ strækning ved Brumund tilhører kvartsfjeldet". Om porfyren sier han ikke noget her, men på profilet er den tegnet som toppen av en stokkformet eller lakkolitformet masse, som utvider sig nedover og er overleiret av silurskifer i N, Brumundsandstein i S. Den samme opfatningen fastholder han i 1879 (1. 20). I 1884 utkom de geologiske rektangelkartene Hamar (L 24) og Gjøvik (1. 25). På Hamarbladet er Brumundsandsteinen særskilt avsatt som "rød og gul sandsten ved Brumun elv"; han sier ikke noget om dens alder; men efter kartet er det vel ikke tvil om, at han holder fast ved den samme meningen som i 1873 og 1879, at den tilhører kvartsfjellet. Mellem sandsteinen og porfyren har han feilaktig avsatt grønt, etasje 4; det er sannsynligvis et uttrykk for den meningen, han også tidligere hadde hevdet, at porfyren hører til i etasje 4. På Åmotbladet 1887 (1. 26) er feilen rettet og porfyren tegnet i kontakt med sandsteinen; ved foten av kartet står trykt: "Rettelse i tilstødende O Hamar: grøn farve mellem Minka og Baahus­ bakken udgaar" 1. Brumundsandsteinen er også på Åmotbladet avsatt med egen farge; men den er her kalt "rød og gul sandsten ved Brumun elv af ukjendt plads". Det synes altså, som om Kjerulf atter har fått tvil og er begynt å forandre sin opfatning om Brumund­ sandsteinens alder. Den første spesialundersøkelsen av Brumunddal-bergartene blev utført av H. BACKSTROM og publisert i 1888 (1. 27). Hans mål var å finne den geologiske og petrologiske sammenhengen mellem Brumunddalens porfyr sandstein-felt og de tilsvarende bergartene i

t I Hamarbladet er det også en trykkfeil mellem Rud og Hov N for Furnes­ kyrkja; den lysebrune flekken her skal ikke være gabbro men alunskifer. 376 HALVOR ROSENDAHL

Oslofeltets innsynkningsområde. Backstroms undersøkelser strekker sig efter beskrivelsen å dømme bare over strøket Narud Bjørge­ berget; han har her undersøkt den "typiske rombeporfyr" som op­ treder som dekke, dessuten en mørk porfyrvarietet på Bjørgebergets topp; om denne siste optreder som dekke eller gang, kan han ikke avgjøre. Undersøkelsen fører til det resultat, at porfyren på Hedmark ikke vesentlig skiller sig fra de sydnorske rom beporfyrene. Han mener også, at de hører sammen i erupsjonstid. Brumundsandsteinens alder er han uviss om. Han tror, at porfyren ligger over både silur­ formasjonen og sandsteinen, som derved nærmest kommer til å ekvivalere den downtoniske sandsteinen under porfyrene i Oslo feltet; men aldersforholdet mellem silurformasjonen og sandsteinen lar sig ikke fastslå, og det hele er enda usikkert, da de umiddelbare kontaktene ikke er iakttatt. Med hensyn til tektonikken mener han, at hele porfyr sandstein-feltet er nedsunket mellem spalte­ forkastninger. . Det første mere utførlige arbeidet om tektonikken blev gjort av O. E. ScHIØTZ i 1902 (1. 33). Likesom A. E. T6RNEBOHM (1. 28 pag. 67) hevder han overskyvingprinsippet. Overskyvingen av Vangsåsens kvartsittmasse setter han ved Brumunddalen til ca. 15 km; lengere øst er den større. Ringsaker Åsta-inversjonen er yngre. Langs øst­ sida av Brumunda går en gammel bruddlinje i grunnfjellet, og langs denne, mener han, har det efter faldingen skjedd en forkastning, hvorved vestsida er sunket i forhold til østsida (1. 33, pag. 99, 102, 105). Under arbeidet med "Det centrale Norges fjeldbygning" (1. 38) gjorde K. O. BJØRLYKKE et meget viktigt fund, som han beskriver i 1903 (l. 35). På sin reise opover Brumunddal en i I 896 fant han oversiluriske (gotlandiske) graptoliter i sandstein- og skiferlagene ved Mariendal (tavle VI I fig. 3); det er den første sikre påvisningen av gotlandiske lag i dette feltet 1• Graptolitskifer blev også funnet ved Torseter, hvor den underliggende kalksteinen, pentameruskalken, var synlig (se fig. 8 pag. 429). Om dette punktet blev det ført en diskusjon mellem Bjørlykke og j. KJÆR, som hadde bestemt fossilene kalksteinen (1. 35, 36, 37). Syd for Mariendal ligger raud Brumund-

I Kjerulf og Schiøtz hadde allerede i 1885 funnet graptoliter i Brumunddalen; men de har ikke offentliggjort naget om det, og graptolitenes gotlandiske alder har neppe været kjent (!. 39 pag. 423 og 427). Se pag. 423-424. BRUMU�DDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 377 sandstein, og Bjørlykke mente, at groptolitskiferen og sandsteinen ved Mariendal (Mariendalserien) opover gikk over i Brumundsand­ steinen og dannet en sammenhengende lagrekke op til de yngste lagene av silurformasjonen, den downtoniske sandsteinen. Den mellem­ liggende porfyren på vestsida av Brumunda (Backstri:ims mørke porfyr­ varietet), mente han, var en gang parallelt med lagene, og porfyren ved Brusvea har han ikke observert (1. 35 profil pag. 7) (se profil 11 tavle XI og profil 16 tavle XII). Om porfyrenes stilling slutter han sig til Backstri:im. I strøkretningen for graptolitskiferen ved Torseter blev den samme slags skifer seinere funnet vestenfor Bjørgeberget ved Grini på Veldre (1. 41). I det store verket "Das Obersi1ur im Kristianiagebiete" gir j. KrÆR i 1908 en sammenhengende framstilling av Brumundda1feltet (!. 39). Grapto!itskiferen ved Torseter hører til etasje 7. Graptolitskiferen ved Mariendal, Mariendalserien, hører til wenlock (etasje 8), og for­ fatteren slutter sig til Bjørlykkes og Backstri:ims opfatning, at den opover går over i Brumundsandsteinen, som overleires av porfyr. Avleiringen av Brumundsandsteinen er begynt i midtre eller øvre wenlock, og denne øvre delen av silurformasjonen er derfor ved Mjøsa helt annerledes utviklet enn lengere syd; Brumundsandsteinens øvre del skulde derimot være ekvivalent med sandsteinen under porfyrdekkene ved Oslo. Nogen endring i opfatningen kom det ikke, før W. C. BRØGGER og j. ScHETELIG på en studentekskursjon i 1912 foretok en under­ søkelse av Brumunddal-feltet. Resultatet har Brøgger framlagt i et foredrag i Norsk geologisk forening (1. 44). De påviste 4 ulike porfyrdekker liggende på hverandre til dels med mellemliggende sedimentærlag, som gjorde det utvilsomt, at det var dekker og ikke ganger. Videre påviste de, at Brumundsandsteinen ligger over den porfyren og altså er yngre enn den. Stratigrafien i Brumund­ dalens porfyr sandstein-lagrekke var no i hovedtrekkene fastslått. Det var den opfatningen, residerende kapellan til Toten Hieronimus Heyerdahl hadde hevdet i 18 11. Nye observasjoner i Brumunddal-feltet blev igjen gjort på en ekskursjon, som professorene J. Kiær og j. Schetelig foretok med universitetets studenter september 1919, og som jeg sjølv deltok i. Kiær og Schetelig har i et foredrag i Norsk geologisk forening 8de mai l 920 (I. 50) gitt en beretning om resultatene av undersøkelsen. Kiær har dessuten skrevet en oversikt, "Siluren i Brumunddalen og 378 HALVOR ROSENDAHL

Veldre" (L 51). Særlig for to punkter hadde denne undersøkelsen bragt nytt: l. Porfyrens underlag på vestsida av Bjørgeberget var ved fossilfund blitt stratigrafisk bestemt som etasje 8 a. 2. Efter den forrige ekskursjonen var det enda uklart, hvorfor to av Bjørgebergets fire porfyrdekker ikke forekom ved Mariendal. Brøgger hadde for­ klaret det ved forkastning, likesom han også tenkte sig, at porfyr sandstein-feltet i vest var avgrenset av en forkastning. Den siste ekskursjonens undersøkelse gjorde det overveiende sannnsynlig, at de to porfyrlagene hadde kilet ut mellem Bjørgeberget og Mariendal, og at det heller ikke langs feltets vestgrense var nogen forkastning. Følgende oversikt viser, hvorledes opfatningen av Brumunddalens porfyr sandstein-felt har skiftet ned gjennem tida.

Opjatning om Brumundsandsteinen.

1811 Heyerdahl Et lite! lokalt felt, øverst gul, underst raud sandstein, høgt oppe i overgangsformasjonen; ligger ovenpå porfyr dekkene, som veksler med raud sandstein og hører til overgangsformasjonen.

1810 v. Buch Hører sammen med kvartssandsteinen til gråvakken langt Es mark nede i overgangsformasjonen og ligger under porfyren. Keilhau

1850 Kjerulf Hører sammen med kvartssandsteinen til kambrium og er samtidig med, delvis yngre enn porfyren, som er gang­ formet.

1857 Ubestemt alder, måskje yngre enn porfyren, som måskje hører til etasje 4.

1866 Ubestemt alder, måskje etasje 4, eldre enn porfyren, 1870 som bryter gjennem silur.

1873 Hører sammen med kvartssandsteinen til kambrium, 1879 eldre enn porfyren; porfyren samtidig med etasje 4 (?). 1884

1887 Ukjent plass; porfyr etasje 4 (?).

1888 Backstrom Ukjent alder, eldre enn porfyrdekket, som er samtidig med Oslofeltets rombeporfyrer.

1903 Bjør1ykke Yngste silur, under porfyrdekket. Kiær

1913 ) Brøgger Devonisk sandstein over 4 devoniske porfyrdekker, som Schetelig veksler med sandstein og ligger diskordant på den siluriske 1920 l Kiær etasje 8. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 379

Geografi. Litt om de kvartærgeologiske og hydrologiske forholdene. Ifølge sin tektoniske bygning er Brumunddalfeltet, som er den østre delen av Ringsaker Veldre-feltet, i N og S avgrenset av sparagmittfjell; i N Kompåsen og Hallsetberget, i S Furnesåsen, Vangsåsen og Høsbjørkampen; de tre siste utgjør en sammenhengende fjellmasse, som man med Kjerulf kan kalle Vangsåsens kvartsfjell. l Ø forsvinner feltet under kvartære avleiringer, og i V får det sin naturlige grense nedenfor Bjørgebergets bratte vestvegg; her fort­ setter Ringsaker Veldre-feltet videre vestover. Ved denne avgrensingen blir Brumunddal-feltet liggende mellem ca. 60° 53' og 61c n. br. og mellem ca. 0° 12' og Oo 18' Ø Oslo (se kart 3 pag. 38 1). Grensa mellem Veldre (av Ringsaker herred) og Furnes følger Brumunda op til Brusvea, derfra følger den Leira. Den sydøstlige delen av porfyr sandstein-feltet kommer således til å ligge i Furnes; men det meste, derav alle porfyrforekomstene, hører til Veldre. I den nordre og vestre delen av Brumunddal-feltet, hvor fjell­ grunnen er kambro-silurisk skifer og kalkstein, er terrenget lit et kuperet og dekket av en sammenhengende botnmorene; fjell er synlig i dalsidene i Brumunddalen og i nogen bekkefar. I porfyr sandstein-feltet, som er den søndre og sydøstre delen av Brumunddal-feltet, står porfyrdekkene op som rygger med bratte vegger mot NV og slakkere skråninger efter fallet i SØ. Også her er den største delen av overflaten dekket av kvartære avleiringer, som kart l, tavle X viser. Ved Brumundsagen, 410 m o. h., går Brumunda fra sparagmitt­ området inn i Brumunddal-feltets skifer og kalkstein. Ovenfor sagen er det åpne seter og skogtrakter; nedenfor går Brumunda i et stryk inn i de mindre motstandsdyktige bergartene, hvor den har skåret sig djupere ned. Herfra går Brumunda og Brumunddalen i retning S 15° Ø i en lengde av omtrent 8,4 km; da støter den mot Vangs­

åsens kvartsittfjell, som tvinger den mot S 35 o V. Porfyrlagrekka, som den gjennemskjærer mellem Mariendal og Brusvea, 6,6 km nedenfor Brumundsagen, formår derimot ikke å forandre dalens retning (tavle V I l). Brumunddalen er som de fleste av våre daler anlagt tektonisk; den øvre delen er loddrett på foldingsakseretningen, den nedre delen 380 HALVOR ROSENDAHL

Fig. 2. Kart 3.

Målestokk l: 100 000. Mjøsa 124 m o. h. Høgdekurver tynne streker, 30 m ekvidistanse. Geologiske grenser tjukke streker. Under Mjøsa brutte streker.

Maflstab l: 100 000. Der Binnensee Mjosa 124m li. M. Hohenkurven diinne Linien, 30 m Åquidistanz. Geologische Grenzen dicke Linien. Unter der Oberflache von Mjosa gestrichelte Linien.

Prekambrium. - Prakambrium. Il Sparagmittformasjonen, vesentlig kvartssandstein lb :x2• Die Sparagmit- formation; die oberste Abteilung ist der Quartzsandstein l b :x,, der auf di eser Karte vorherscht. Unterkambrium.

Ill Sandstein og skifer med krypespor lb !31. -- Sandstein und Schiefer mit Krichspuren (Fuco'iden-sandsteintypus), stratigraphisches Glied l b !31 zwischen dem Quartzsandstein l b "2 und dem Holmiaschiefer l b �2. IV Holmiaskifer og svart olenideskifer (alunskifer). - Holmiaschiefer und schwarzer Olenidenschiefer (Alaunschiefer). Kambrium. V Orthocerkalk. Orthocerenkalk 3. Ordovicium. VI Skifer og sandstein. - Schiefer und Sandstein 4. Ordovicium. VII Kalkstein og kalksandstein. - Silurischer Kalkstein und Kalksandstein 5·-7 b. 5 Ordovicium, 6-7 b Gotlandium. VIII Leirskifer og kalksandstein. - Tonschiefer und Kalksandstein 7 c 8 a. Got­ landium. IX Porfyrdekker med mellemliggende sandstein. - Porphyrdecken mit zwischen­ liegendem Sandstein. Devon. X Brumundsandstein. Ober den Porphyrdecken. Devon.

l kartets sydøstlige hjørne ligger IV, V og VI tett sammenfoldet. In der siidostlichen Ecke der Karte liegen IV, V und VI dicht zusammen gefaltet.

Efter Th. Vogts forslag til forenkling (1. 53) er: Nach dem Vorschlag von Th. Vogt zur Vereinfachung (l. 53) ist:

l b P2 Holmiaskifer - l b l b 131 Skifer m. krypespor -- l a l b "' Kvartssandstein - Sp 5 b-e b b 'l.J Raud og grøn skifer - Sp 5 a la; -- Yngre sparagmitt - Sp 4. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 381 382 HALVOR ROSENDAHL følger det overskjøvne kvartsittfjellet. Utformingen av dalen er glacial, og seinere har igjen forvitring og erosjon endret den glaciale formen. De kvartære avleiringene er: l. Glaciale, vesentlig botnmorene, nederst i dalen også rekker av randmorener. Under morenedekket har fjellet friske skuring­ striper; V for Bjørgeberget på n. Bjørge har de retning S 25 30° Ø, på toppen av Bjørgeberget S l r Ø, i dalen har de dalens retning. 2. Glaciofluviale, avsatt av smeltevatn ved breranda og av bre­ elver. Eksempler på slike er det 200m N for Steinhaugen 425m o.h. og ved Bekkevoll nederst i Brumunddalen 190 m o. h. (se kart l tavle X); den siste er avsatt av en breelv i sjøen ved en havstand 192m over notidshavet. 3. Fluviale, elveavleiringer langs Brumunda, har liten utstrekning. 4. Marine. Den øverste sikre marine grensa er 192 m o. h.; nedenfor den er det marine terrasser, Mjøsterrassene, helt ned til den recente Mjøsterrassen, som er lakustrin og rekker ca. 500 m ut i Mjøsa utenfor elveosen. De marine Mjøsterrassene består for en stor del av morene, som ved abrasjon er utformet til terrasser, for ::n mindre del av glaciofluvialt materiale; den glaciofluviale delen har oprinnelig været meget større; men det meste av dette materialet er ført bort eftersom basisnivået for erosjonen sank. Disse 4 slags kvartæravleiringer er på kartet ikke skilt ut fra hverandre men slått sammen som glacialt og glaciofluvialt materiale. 5. Forvitringsmateriale av fjellgrunnen. Da det meste av fjell­ overflaten har ligget dekket siden istida, er forvitringsmaterialet vesentlig innskrenket til urer under bratte fjellvegger. Av slike vegger er det flere slag av ulike geologisk natur: Langs randa av porfyr­ dekkene mot N og V framkommer de bratte veggene ved. at under­ laget forvitrer lettere enn porfyren (tavle VI). Urene, som ligger her, består for en stor del av porfyrmateriale og er av samme natur som de kjente porfyrurene i omegnen av Oslo; også vegetasjonen minner om disse med Origanurn vulgare som karakterplante. Langs Brumunda har erosjonen flere steder utarbeidet bratte vegger; hvor elva seinere har forandret løp, er de no mere eller mindre dekket av ur. Bratte fjellvegger med ur er det også i Høsbjørkampens kvartsitt; de er av tektonisk natur. 6. Torv. Innenfor området av kartet (tavle X) er det bare 2 egentlige torvmyrer, begge på Høsbjørkampen. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 38 3

7. Kalktuff. Den er bare funnet i lause stykker på vestsida av Bjørgeberget rett V for midtre Bjørge 340 m o. h. i avløpet for en kjelde, som gir gården vatn; bekken er for det meste skjult i uren men kan følges op til porfyrgrensa, hvor sannsynligvis kjelda har sitt utspring. Kalktuffen, som er en almindelig mosetuff, må være utfelt her i uren av det sterkt kalkholdige vatnet fra kjelda. Det er en rekke slike kjelder her på vestsida av berget mellem Bjørge og l. Børke; de flyter jamt hele året og har sterkt kalkholdig vatn ("salpetervatn"). I den nordvestre og høgeste delen av Bjørge­ berget, som er skilt fra den øvrige delen ved en dislokasjon (d1 profil 6 og 7 tavle XI) er det ingen kjelder. Følger en berget videre, kommer det igjen en kjelde ved porfyrgrensa mellem Steinhaugen og Knausen. Omkring Bergaust er det flere store kjelder. Disse kjeldene viser, at det foregår i notida omsetning og trans­ port av kalk. I geologisk tid har den spillet stor rolle. Utfelling av kalktuff på overflaten er bare et enkelt og forholdsvis ubetydeligt resultat av denne virksomheten. Av større betydning er utvasking og utfelling av kalk på sprikker og holrom i fjellet og først og framst soni impregnasjon av bergartene. N for porfyr sandstein-feltet mellem Brumunda og Leira (Veldre Åsmark) er det flere underjordiske vassdrag. Ser man på kartet (kart 3 pag. 381) vil det være påfallende, at praktisk talt ingen bekker flyter ut fra dette området; bekken, som er tegnet mellem Gimse og Stordal, forsvinner i virkeligheten, før den når Stordal. Ø for Gimse forsvinner en ganske stor bekk i en kraterformet grop i jorda,

15-20 m i tverrmål øverst og 5 m djup. Minst sju bekker siger ned i jorda p!l den måten. Ved Brumunda, der hvor kalksteinstrøkene er skåret over, kommer vatnet ut igjen som underjordiske bekker. I Hallsetberget derimot går overflatevatnet ut som almindelige bekker, likeså i kvartsfjellet Ø for Leira. Til en viss grad kan man kartlegge den overdekkede fjellgrunnen efter de hydrografiske forholdene.

Stratigrafi.

Det første grunnleggende arbeidet er geologisk kartlegging og deskriptiv geometrisk framstilling av feltet. Som topografisk underlag brukte jeg oprinnelig målebordsbladene fra Norges geografiske opmåling, 26 C I og 2 av Åmot rektangel og 26 A 9 og 10 av Hamar rektangel. De er målt i tida 1813 18 20. 384 HALVOR ROSENDAHL

Topografisk var de alle utilstrekkelig til geologisk kartlegging. jeg har derfor omarbeidet dem og laget et kart over hele feltet i måle­ stokk: l : l O 000. Kart l tavle X er en litografisk reproduksjon av det i målestokk l : 20 000. Ved utarbeidingen gikk jeg ut fra, at Geografisk opmålings karter i hovedtrekkene er rett som horisontalprojeksjon. Også for relieff­ topografien har jeg bygget paa dem som en første tilnærmelse. Under det geologiske arbeidet har jeg så laget dem om og detaljeret dem efter behovet. Denne kombinasjonen av topografisk og geologisk kartlegging er meget praktisk. For dette kartet har jeg vesentlig detaljeret det, som har interesse for mitt geologiske arbeid; som topo­ grafisk kart er det derfor ikke likeverdig over det hele. Til basis for høgder har jeg tatt skinnehøgda på Brummuddal jernbanestasjon 134 m o. h. Høgdene er målt dels med nivellerkikert dels med aneroidbarometer. Under 210 m-kurven har jeg foretatt nivellementer for å bestemme de kvartære terrassenivåene� Dessuten har jeg lagt et nivellementprofil fra Øvrekvern mot I. Almerud og Sørum; herfra har jeg siktet inn en rekke punkter opover dalen. Disse har igjen tjent som utpangspunkter og kontrollpunkter for barometermåling. Over hele feltet har jeg et av barometer­ punkter, som er sammenknyttet så ofte som mulig innbyrdes og med kontrollpunkter. For å få en dags lufttrykk-kurve nøiaktig nok til brukbar høgdemåling, har jeg minst 6 punkter, altså 4 kontrollpunkter i løpet av dagen, helst flere. For de viktigste barometerpunktene har jeg flere enn 6 målinger; målingens usikkerhet blir oftest mindre enn l m. På de gamle målebordsbladene kunde feilen gå op til 20 m. Et geologisk kart over overflaten alene er ikke nok hverken for stratigrafisk eller tektonisk arbeid. Det som vi ønsker å kjenne er formasjonens utbredelse og stilling i rommet. Til almindelig geometrisk bruk framstiller man det ved tre projeksjonsplan. For geologien, som arbeider med formasjoner av bestemt struktur (retnings­ egenskaper), må man velge disse planene på en hensiktsmessig måte. Foruten at de samlet skal gi et geometrisk billede av feltet, skal også hvert enkelt si mest mulig om stratigrafi og tektonikk. Først har jeg lagt en serie vertikalplan i fallretningen for porfyr­ sandstein-lagrekka, profil 1 14. I Bjørgebergets område, profil 1 7, holder fallet sig omkring 40° Ø 20o S; i den nordlige delen av profil 8 14, er fallet omkring 40u Ø 30' S. Horisontalprojeksjonene er inntegnet på kart 2 tavle IX. Profilene er tegnet i målestokk BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 385

dels l : 2 000 dels l : 5 000 og gjengitt litografisk i målestokk l : 10000 på tavle XI. De er nøiaktig opmålt på de stykkene, som er av størst geologisk interesse, og har derfor også tjent som hjelpemiddel ved den topografiske kartleggingen. For å vise formen og stillingen av lagrekka i den andre hoved­ retningen, systemets strøkretning eller bedre uttrykt foldingsakseretning, har jeg lagt et normalplan så meget som mulig loddrett på lagene og på fallretningen. Den største delen av lagrekka har fall 40 ° Ø 30 ° S; jeg har derfor lagt normalplanet med fall 50a V 30 ° N. På kart 2 er: nn normalplanets skjæringslinje med horisontalplanet, 360 m o. h. N1 N14 skjæringspunktene mellem denne linja og profilene 1 14 , oo normalplanets skjæringslinje med overflaten, N7 N' en linje i horisontalplanet 360 m o. h. j_ profilene 1 7.

Normalprofilet har jeg tegnet i målestokk l : JO 000. Det er litografisk reproduseret som profil 15 tavle XII i målestokk l : 20 000. Her kommer igjen grunnlinja nn 360 m o. h., punktene N1 N141 skjæringslinjene med profilene 1 14 og med overflaten oo. Snittet av lagserien er konstruert under forutsetning av, at fallet er konstant, for profil 1 7 40° Ø 20o S, for profil 8 14 40oØ 30 °S. Konstruk­ sjonen følger ganske enkelt av profilene 1 14 tavle XI, hvor punktene N1 N14 og normalprofilets skjæringslinje er inntegnet for hvert enkeit profil. Profilene 1 7, som står skeivt på normalplanet, er i tavle XI sammenstillet med N7N' som midtlinje. De er videre stillet slik, at de samlet gir et helhetsbillede av terrenget sett fra et uendelig fjernt punkt på skjæringslinja mellem normalplanet og vertikalplanet på N7N'; denne linja gjør 12,5° med horisontalplanet. Eller annerledes uttrykt: set i parallell projeksjon under 12,5 o synsvinkel. Profilene 8 14 er derimot stillet sammen bare av plasshensyn på tavla med nn som midtlinje. Det er no ganske enkelt å konstruere snittet mellem fjellover­ flaten og de geologiske flatene. Kart 2 viser horisontalprojeksjonen av dette snittet eller med andre ord et geologisk kart over fjell­ overflaten. Da overflaten er en udefineret flate, gir snittet med den ikke noget bestemt uttrykk for de geologiske flatene, vi ønsker å kjenne. Mere oplysning gir snittet med et horisontalplan; snittet med horisontalplanet 210 m o. h. er konstruert i fig. 6 pag. 421.

Norsk Geo!. Tidsskr. X. 25 386 HALVOR ROSENDAHL

Underlaget og basallaget. Som kart l (tavle X) viser, er grensa mellem porfyr sandstein­ lagrekka og underlaget synlig bare to steder, begge på vestsida av Bjørgeberget (profil 4 og 7 tavle XI). Toppen av Bjørgeberget er opbygget av en rombeporfyr, som er meget lik den underste rombeporfyren, Kolsåstypen, i Krokskogfeltet mellem Oslofjorden og Tyrifjorden. Den er også her i Brummunddal­ feltet den underste rombeporfyren, RPx. På den høgeste toppen av berget, 496 m o. h. har Geografisk opmåling satt op et tårn, og i den bratte fjellveggen mot vest, ca. 15 m nedenfor toppen, kan man se grensa mellem porfyren og underlaget. Porfyrens underlag er mest dekket av forvitringsgrus og ur; men ved graving kan man få fram kontakten mot porfyren og et profil nedover den underliggende lagrekka. Fig. 3 viser et slikt utgravet

profil. Porfyren har fall 16 o Ø, og underlaget faller konformt med por­ fyren. Underlaget er av Kiær (l. 51) bestemt som den siluriske etaje 8 a, sonen med Cyrtia exporrecta. Like under porfyren ligger et sterkt raud­ Fig. 3. Forvitringssonen under por. farget forvitringslag, aller øverst en D fyren. � ie Verwitterungszone unter forvitringsbreksie omtrent 30 cm dem Porphyr. Profil 7 (tavle XI), Bjørge berget. tjukk; derunder en forvitringssone tett gjennemsatt av sprikker, som no a. Kalksandstein, silur. b. Raudforvitret kalksand stein med kalkspatårer.- Rot- er fyllt med kalkspat, ned til om­ verwittertes Kalksandstein mit Kalk- trent l m under porfyren. Videre spatadern. c. Forvitringsbreksie med nedover blir raudfargen mindre fram­ kalkspatårer. · Verwitterungsbreccie tredende, og forvitringsfenomenene mit Kalkspatadern. Enthalt zugefiihrtes fra den gamle raudforvitringsover­ Quarzmaterial, Sand und Geriille. flaten forsvinner. Bergarten under forvitringssonen er en finkornet kalksandstein; kornene er skarpkantet, vesentlig kvarts, litet feldspat; glimmerskjell ligger parallell avleiringsflatene. Kornstørrelse 0,01 0,04 mm, sjelden op til 0,06 mm. Mineralkornene ligger i en pelittisk grunnmasse, som utgjør hovedmassen av bergarten; den inneholder meget kalk- BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 387 spat og amorf jernholdig leir; i forvitringssonen er denne grunn­ massen sterkt raudfarget, men ellers er den mest grå. Lagdeling og skifrighet er litet utpreget. Av fossiler er Atrypa reticularis meget almindelig, helt o p i den øverste forvitringsbreksien; skallene er godt opbevaret, og holrommet er fyllt med bergartens grunnmasse; i det øverste forvitringslaget er dog skallene som oftest helt borte, så bare de raude steinkjernene ligger igjen. I den bratte lia på vestsida av Bjørge berget stikker fast fjell fram hist og her, slik at man kan følge lagrekka fra porfyrgrensa nedover i 90 m mektighet til 415 m o. h., før den blir borte under ur og morene. Bergarten er overalt, hvor den er synlig, den samme kalksandsteinen med Atrypa; kornstørrelsen er i alm. ikke over 0,6 mm men kan gå op til O, l mm. Fallet er også omtrent det samme overalt; nederst har jeg målt 20c Ø, mens det helt oppe under porfyren var 16° Ø. Vi skal se litt nærmere på forvitringssonen under porfyren. I den undre delen ligger enda kalksandsteinen i sin oprinnelige lag­ stilling, men blir sterkere og sterkere opsprukket og raudforvitret. Den øvre delen er en forvitringsbreksie; den er det underste sedi­ mentære laget, basallaget, i porfyr sandstein-lagrekka (tavle I, fig. l, tavle Il, fig. l, 2). Materialet i forvitringsbreksien skriver sig for største delen fra den underliggende kalksandsteinen, dels som større og mindre brudd­ stykker, deriblandt steinkjerner av Atrypa, dels som et forvitrings­ produkt, som er breksiens grunnmasse. Foruten kalksandstein­ materialet inneholder breksien også noget tilført materiale, vesentlig avrundede eller kantslitte kvartskorn av størrelse O, 1 0,3 mm, men også en del kvartsrullestein optil l cm store. Dette til førte materialet er kommet fra sparagmittformasjonen, som har sin noværende sydgrense 6 7 km N for Bjørgeberget. De større rullesteinene i forvitringsbreksien er mest kvartsknoller fra konglomeratene i sparagmittformasjonen; men nogen er av kvarts­ sandstein, altså rullestein av l ste generasjon. Det mere finkornede av det tilførte materialet er for største delen kommet fra kvartssandsteinen. Forvitringsbreksien har altså følgende sammensetning:

Kvartsrullestein av konglomeratknoller. Tilført materiale Rullestein av kvartssandstein. K vartssand med runde eller kantslitte korn 0, 1 0,3 m. 388 HALVOR ROSENDAHL

Bruddstykker av kalksandstein. Materiale fra Kvartssand, skarpkantet, 0,0 1 0,06 mm, litt underlaget glimmer. l Grunnmasse av leir, jernoksyd og kalkspat.

Grunnmassen er sterkt raudfarget og gir hele bergarten sin raude farge. Megaskopisk kan silurunderlagets små mineralkorn ikke skilles ut fra grunnmassen; denne megaskopiske grunnmassen vil tilnærmet svare til underlagets bergart i sammensetning. Efter ekskur­ sjonen i 1920 lot Schetelig gjøre en partiell analyse av den raude grunnmassen fra forvitringsbreksien:

Glødetap ...... 7,04 °/o

Si02 ••••••••••••••••••• 57,88 "

Fe208 •••••••••••••••••• 6,98 " Andre oksyder ...... 19, 18 " 91,09°/o

Uopløist ved behandling med HCl og NaO H 43,5°/o. Det siste er vesentlig kvarts. Gruppen andre oksyder blir mest Al 208 • Dette er en normal sammensetning for et marint sediment, og en analyse av den siluriske kalksandsteinen under forvitringssonen vilde vel gitt et liknende forhold. Her er det ikke tatt hensyn til karbonatet; det er til dels en se1

På vestsida av Bjørgeberget er det denne lagserien, som ligger sterkt sammenfoldet under Cyrtia exporrecta-lagene i Bjørgeberget. Man kan se den i Stampebekken og Skredderstubekken, samme bergarten og like fossilfattig som ved Brumunda (profil 17 tavle XII). Ved Skredderstubekken vest for Roterud og noget nedover mot Skarløken bru er det sparsomme rester av Monograptus priodon svarende til dem ved Mariendal; på profil 17 har jeg her skrevet

8 a a. Hvor stor mektigheten er under Cyrtia exporrecta-sonen, er det umulig å avgjøre. Mariendalserien rekker så langt nord som til Dalaust; her kommer 7 c (se også kart 3 pag. 38 1). Porfyr sandstein-lagrekka ligger altså diskordant på marin gotlandium. Diskordansen er orogenetisk men ikke i sterk grad; i hvert enkelt profil er det tilsynelatende konkordans; det er bare for feltet som helhet, diskordansen kommer fram. Den representerer et stort brudd i lagrekka, idet etaje 8 a, den undre delen av wenlock, er overleiret av en larvikittisk rombeporfyrserie, som i Oslofeltet ellers ligger ovenpå downtonium og må regnes som devonisk. De sedimentærbergartene, som ligger mellem og ovenpå porfyrdekkene, er følgelig også devonisk. I Brumunddal-feltet mangler altså sammen liknet med Oslofeltet forøvrig det meste av wenlock, hele ludlow og downtonium. På diskordansflaten er det kontinental forvitringsone, og diskordansen representerer overgang fra marin til kontinental facies.

Porfyrdekkene med mellemliggende sedimentærlag. Bjørgeberget og dets sydlige fortsettelse, Mælumberget, er samlet alle de 4 porfyrdekkene, serien inneholder, med mellem­ liggende sedimentærlag og i sammenheng med underlaget; den øverste sandsteinen, Brumundsandsteinen, er heller ikke langt unda. Det er derfor best å begynne den stratigrafiske undersøkelsen her. Fjell­ grunnen er mere overdekket enn det framgår av kart og profiler. Der, hvor jeg har avsatt fjell i overflaten, er den for det meste jord­ dekket med lyng eller skog. Det er først efter opmålingen og op­ tegningen, man får nogen oversikt over fjellbygningen. Profil 7 er lagt gjennem toppen av Bjørgeberget 496 m o. h. og kontakten med underlaget 48 1 m o. h., som før er beskrevet. Det underste porfyrdekket RPx står i toppen ved signaltårnet og berg­ kammen mot vest. I en næsten like høg topp ca. 200 m lengere nord er det RPy, som står i toppen. Grensa mellem disse to por- BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 391

fyrene kan en følge i terrenget sydover. RP Y er Backstrøms mørke porfyrvarietet (I. 27 pag. 10) og skiller sig ut fra de andre tre por­ fyrene (se tavle Ill). RPx har i profil 7 en mektighet av 30 m. RPy ligger i østskråningen av berget, som er omtrent parallell med porfyrdekkets fall. Følger man stien fra signaltårnet nedover berget mot syd, kommer man efter ca. 200m over en N S gående renne; det er atter grensa RPx RPy. Videre går stien nedover RPy til en kløft med retning NNØ SSV og krysser her stit:n over berget fra Bjørge til Stein­ haugen. Dette punktet D1 ligger 438 m o. h. På østsida av denne kløfta står no igjen RPx, og det må derfor være en dislokasjon her. Og ser man nøie efter på vestsida av kløfta, ligger det en liten rest av en tredje porfyr ovenpå RPy. Den er sterkt forvitret her men kan identifiseres med porfyr nr. 3 i serien, RPz, som har sin hoved­ utbredelse lengere syd. Profil 6 har jeg lagt gjennem punktet D1, som er et sikkert punkt i dislokasjonen d1. V for d1 kan man ikke fastslå mektigheten av RPx, da undergrensa her ikke er synlig i uren. For RPy er både over- og undergrensa usikre, dessuten er horisontalavstanden mellem dem stor i forhold til dekkets tjukke. Av det, man ser, og under forutsetning av samme fall som i profil 7 er RPx minst 25 m og RPy minst 12 m tjukk. Ø for d1 går profilets trace fra RPx over i RPy uten nogen markeret grense mellem dem. Fallet kan ikke måles her; men i profilene 5 og 4 kan fallet for dette porfyrflaket måles til gjennemsnittlig 30o Ø 20" S; underlaget i profil 4 hadde også gjennemsnittlig dette fallet. jeg har derfor gitt hele det tektoniske ledet mellem d1 og d2 i profilene 4 6 fall 30° Ø 20 ° S. Går jeg no videre ut fra, at D1 er et punkt på .underflaten av RPx, altså at dislokasjonen har foregått langs denne underflaten, får RPx Ø for d1 mektigheten 30 m. Vi fortsetter fotstien fra D1, går over RPx, nedover skråningen av RP Y og kommer atter ned i en dislokasjonskløft D2 405 m o. h., hvor RPx på ny kommer tilsyne. Profil 5 har jeg lagt gjennem dette punktet D2, som er et sikkert punkt i dislokasjonen d2• V for d2 viser sprikkesystemet for RPx fallet Ø 20c S. Undergrensa er ikke synlig; men hvis jeg fort­ setter underflaten av RPx ( =dislokasjonsflaten d1) fra profil 6 som et plan med strøk N Ø S 20° V, fall 30u Ø 20° S, får RPx over denne flaten mektigheten 30 m som i profil 6; det er derfor sann- 392 HALVOR ROSENDAHL synlig, at denne flaten d1 her er både undergrense for RPx og dislo­ kasjonsflate. RPy ser man lite til V for d2, og nogen måling av den kan ikke gjøres. På samme måten som for d1 har jeg gått ut fra, at D2 er et punkt i underflaten av RPx, og at dislokasjonen d2 har foregått langs denne underflaten. Fallet kan ikke måles her; men flere andre fallmålinger av lagrekka Ø for d2 viser et fall på gjennem­ snittlig 40o Ø 20o S; jeg har derfor gitt RPx og dermed d2 dette fallet. Ø for d2 får da RPx mektigheten 30m. Videre østover i profilet kommer RP y; grensa mellem RP x og viser sig nogen steder i skogen som en renne. Øverst på RPy er en raud breksie av porfyrbruddstykker med psammittisk materiale og kalkspat, altså et sedimentærlag, Sy. Det kan sees flere steder under mosen i gran­ skogen N for veien Bjørge Bergaust, og ser ut til å være mere motstandsdyktig enn sjølve porfyren. Mektigheten av RP y og Sy til­ sammen er 26 m; det meste hører sannsynligvis til porfyren.1 Der­ efter følger med en tydelig grense RPz, den tredje porfyren i serien; den likner RPx men har flere mindre feldspatindivider sammen med de større; den er her 30m mektig. Profilet kom mer no fram til veien. Her ligger en raud sandstein med fall 40c Ø !Oo S. Den ser ut til å stå i fast fjell, og i så fall ligger denne sandsteinen ovenpå RPz og er Sz. Det blir da det eneste stedet, hvor et sedimentærlag er synlig mellem RPz og RPu. Biickstrøm så også denne flere m store steinen og gikk ut fra, at den i alle fall ikke kunde være langt fjernet fra sitt oprinnelige sted; men han trodde, at den hørte til Brumund sandsteinen, som efter hans mening var porfyrens underlag (I. 27 pag. 13). Dislokasjonene d1 og d2. Planet d1 (fall 30' Ø 20" S) har jeg ført fram fra profilene 5 og 6 til skjæring med 7. På samme måten har jeg forlenget d2 som et plan med strøk N 20" Ø S 20° V, fall 40° Ø 20c S, fra D� til profilene 6 og 7. Det er sannsynlig, at disse dislokasjonene går her, og slik har jeg tegnet dem inn på kart 2. Til orientering har jeg forlenget dem til profil 8, hvor de kommer utenfor porfyrområdet og derfor ikke er dislokasjonsflater. Likeledes har jeg forlenget dem sydover. I profil 4 ligger d1 17 m under RPx; men dislokasjonen har fulgt underflaten av RPx, ikke d1•

l Det er sannsynlig, at dette sedimentærlaget ligger over RPy også V for d2 i dette profilet, og likeledes mellem RPy og RPz i profil 6; men det er ikke synlig nogen av disse stedene, og jeg har derfor ikke tegnet det inn. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 393

Den andre dislokasjonen har formodentlig ligget tilsvarende over d2• I profil 3 treffer d2 under RPx, og det ligger utenfor dislokasjonens rekkevidde. I profil 6 er den loddrette avstanden fra D1 ned på underflaten av RP x 44 m. I profil 5 er den tilsvarende avstanden for D2 60 m. Fra D2 fortsetter stien ned til veien, som den treffer i svingen ovenfor porfyruren. Like nedenfor er silurunderlaget for RPx synlig, som før omtalt. Profil4 er lagt gjennem dette kontaktpunktet 362 m o. h. Som før omtalt faller den siluriske sandsteinen 27 35° Ø 10 20" S. Profyrens fall er gjennemsnittlig 30° Ø 20" S. Profilet skjærer over Tjuvedalen, toppen av Mælumberget med signal for Geografisk op måling og det øvre sandsteinbruddet på Bergaust. Tjuvedalen er den dalen som går sydover langs Mælumberget mellem RPx og RPz. I profil 4 mellem RPx og Tjuvedalen kommer sikkert dislokasjonen fra D2 i profil 5 med gjentaking av RPx; men fjellet er dekket med tett granskog. Grensa mot RPy kan så vidt sees i terrenget. ligger i vestsida av Tjuvedalen her øverst i dalen; på østsida står RPz og RPu med bratt vegg (tavle VI fig. 2). Mellem RPy og RPz står en raud sandstein op som en egg midt i dalen, minst 5 m mektig med fall40o Ø 20° S. Det er Sy (tavle IV fig. l); men den er anderledes enn i profil 5, hvor den nærmest hadde karakteren av en grov porfyr­ breksie av skarpkantede friske bruddstykker; her er porfyrbrudd­ stykkene mindre, mere forvitret og slitt og utgjør en relativt mindre del del av bergarten, som opover mere og mere går over til en almindelig sandstein. RPz er 30 m mektig som i pro fil 5. På den ligger den fjerde og øverste porfyren, RPu, som er den sværeste av dem og opbygger det meste av Mælumberget; den er lett kjennelig på sine store feldspatkrystaller. I dette profilet er den synlig i 120 m mektighet. Tjuvedalen markerer grensa mellem RPx, som opbygger ryggen vest for dalen, og RPz, som står i veggen på østsida. Øverst i dalen ligger også RPu på RPz i østveggen, og på vestsida ligger en liten rest av RPy; men RPy synes å tynne ut sydover, og nedenfor 300 m o. h. hvor dalbotnen blir breidere og flatere, er den ikke lengere synlig. Nedenfor 270 m o. h. blir også RP x overdekket men kan videre følges som en skogdekket rygg ned til endemoreneland­ skapet nedenfor Dalby. Ved 270 m o. h. i dalbotnen er det et stein­ brudd i RPz (tavle VI fig. 3); her ligger S0 under RPz, og kontakten mellem dem kan settes til 283 m o. h. 39 4 HALVOR ROSENDAHL

Profil 3 er lagt gjennem dette kontaktpunktet. Den øvre delen av Sy er synlig et par meter under RPz. Det er en raud fast kalk­ sandstein med lameller av grå kalkstein, tydelig skifrighet, fall 38" Ø 25° S (tavle IV fig. 2). Sannsynligvis står den i hele uren under RPz i ca. 10 m mektighet; hvor langt den fortsetter ned under den flate dalfyllingen kan ikke avgjøres. RPy er ikke synlig i profilet men ligger formodentlig under dalfyllingen. Undergrensa for RPx kan temmelig sikkert leses ut av terrengformen, og den samlede mektigheten av RPx, RPy og Sy blir ca. 95 m. RPz står helt op i bergkammen over stein­ bruddet og er 30 m mektig. Inne på høgda av berget ligger RPu med en synlig mektighet av 80 m. Videre skjærer profilet Brumundsandsteinen i det nedre stein bruddet på Bergaust. Hverken her eller i profil 4, i det hele tatt ingen steder syd for Rognebærhaugen Hø iby (profil 9 ), er grensa mellem RPu og Brumundsandsteinen kjent, så tallene for mektigheten av RPu bare blir minimumtall. Profilene 2 og l har ikke nogen specielle stratigrafiske opgaver men er lagt for å fullstendiggjøre billedet av lagrekka og for kon­ struksjonen av normalprofilet. Profil 2 går gjennem et punkt ved midtre Børke, hvor silurformasjonen står med steile lag nært oppe under porfyren; det skjærer Brumunda ved Fossum, hvor Brumund­ sandsteinen er synlig i elvebredden, sannsynligvis meget nært kvarts­ sandsteinen. Profil l skjærer Brumundsandsteinen og kvartssand steinen ved Gåskvern, hvor de ligger hverandre nærmest i dagen. RPu-draget i Mælumberget fortsetter nordenfor Bergaust i Gjer­ dingkollen, som er helt opbygget av RPu; i profil 7, som går tvers gjennem Gjerdingkollen, er RPu minst 175 m mektig. Videre nordover kommer man mellem Steinhaugen og Knausen inn i et bakket porfyrterreng; men det er mest overdekket. I bakken i den gamle veien øst for Steinhaugen stikker en porfyr fram, og litt sønnenfor veien er skogbotnen en storsteinet ur av den samme porfyren; det er RP y. Ved gården nedenfor er man ved brønngraving kommet gjennem morenen og ned i en grå finkornet kalksandstein, lik den, som ligger ved Bjørge under Cyrtia exporrecta-Iagene i Bjørgeberget; den er sterkt opknust så den smuldrer i stykker mellem fingrene. Her mangler altså RPx, som må være kilet ut mellem Bjørgeberget og Steinhaugen. Sønnen for RPy ligger RPz framme i dagen, mest som storsteinet ur, men også som fast fjell hist og her. Ved skogveien NV for Knausen ligger det meget raud sandstein; det er sannsynligvis Sy; men det er ikke fast fjell. Skog- BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 395 veien herfra nedover mot Engebakken går et sted S for Knausen over RPu i fast fjell. jeg har tegnet disse porfyrforekomstene inn på profil 8. Men profil 8 har sin egentlige opgave som profil i Brumundsandsteinen ved Hersetbekken og Prestseter. Mellem Knausen og Rognebærhaugen er en senkning, dekket av morene og myr, hvor Hersetbekken kommer fra. Men ved Rognebærhaugen og Sørum gir porfyren sig tydelig til kjenne ved terrengformen. Haugen med signal for Geografisk opmåling ovenfor gården Rognebærhaugen er opbygget av RPu, som står i fast fjell i toppen og på østsida; på vestsida er fjellet overdekket; men man kan studere det ved de utsprengningene, som er gjort for mastene til den elektriske høgspenningsledningen. Under RPu ligger en raud sandstein og under den ligger RPy. RPz mangler altså her og må ha kilet ut på strekningen Knausen Rognebærhaugen. Sannsynligvis er nettop forekomsten av RPz ved Knausen avslutningen av dette porfyrdekket. Sandsteinen mellem RPy og RPu representerer både Sy og Sz og skal derfor kalles Syz. Ved Sørum stikker denne raude sandsteinen fram; den faller mot Ø noget sydlig, men fallet kan ikke sikkert måles, da det bare er forvitrede bruddstykker som står fram. Under den ligger også her RPy, som opbygger Sørumberget bak Sørum; den er ikke synlig i fast fjell, men gir sig til kjenne ved tallrike bruddstykker i overflaten. �Over Syz står RPu i en fjellknaus mellem Sørum-gårdene; herfra strekker den sig som skogterreng helt nedover mot Brumunda. Ved den nye hovedveien syd for

Knappen er RPu flere steder synlig, og vest for m. Høiby ligger ved hovedveien den overliggende raude sandsteinen, Brumundsand­ steinen Su med fall 40u Ø 30° S. Man må her være like ved dens undergrense, da RPu er synlig like i nærheten, både langs veien og oppe i bakken ovenfor. Profil 9 er lagt gjennem Rognebærhaugen og dette kontakt­ punktet for RPu og Su. De 4 øverste ledningsmastene på vestsida av Rognebærhaugen er tegnet inn på profilet. Den øverste, like nedenfor Geografisk opmålings signal, står på RPu. Nr. 2 står på Syz; men terrengformen viser, at grensa mot RP u ikke er langt ovenfor. Nr. 3 står også på Syz. Nr. 4 står på som her har overflatekarakter. Efter dette kan profilet tegnes, s)Z blir 50 m og RPu 156 m mektig. Videre treffer profilet nedenfor Haug igjen Su med fall 38° Ø 30° S 396 HALVOR ROSENDAHL

Eieren av Knappen har sprengt ut en brønn ved huset "sju alen gjennem gjeddstein" .1 Da han ikke fikk vatn her, forsøkte han en brønn ovenfor den nye hovedveien litt syd for veien op til Sørum. Han grov "ni alen gjennem stein og le ir" og kom så ned på en raud sandstein (Syz) også her uten å få vatn. Disse to data gir tilnærmet grensa mellem Syz og RPu i profil to. RPu får i profilet en minimum­ mektighet av 140 m. Su treffes først i Mausetberget. I den bratte skoglia neden for Knappen avsluttes RPu med en stor­ steinet ur. I nord kommer RP y, som står i en fjellvegg med ur helt ned til Brumunda. Mellem dem er en senkning, hvor det er rester av den mellemliggende sandsteinen Syz· Denne er atter synlig nede ved Brumunda, hvor profil l l er lagt. Profil l l er det gamle kjente profilet, som Bjørlykke har beskrevet (l. 35 pag. 7). Grensa mellem silurunderlaget og RPy er som før nevnt skjult i uren, som dekker omtrent 20 m av lagrekka. Av dem

o setter jeg to på Mariendalserien og lO på RP Y· Porfyren faller 38 Ø 25 o S. Grensa mellem RPy og Syz kan man få tak i ved litt graving. Det øverste av RPy er en kalkspatmandelstein. Det underste av S1z er en raud sandstein med rundslitte porfyrstykker og kvartsrullestein over cent imeterstørrelse. Herfra kan man følge Syz sydover, og den står i elvebredden på vestsida av Brumunda i svingen nedenfor Leiras utløp. Den er delvis meget kalkholdig med grå kalksteins­ striper, lik den under RPz i Tjuvedalen. På østsida av elva ved Brusvea ligger en liten rest av Syz med påliggende RPu. Denne øverste delen av Syz er en raud fast kalksandstein lik den underste men uten større rullestein og uten kalksteinlag, som finnes i den midtre delen; fallet er 40 50° Ø 15 50° S. Et sted i den undre halvdelen omtrent midt i Syz kunde fallet måles til 33° Ø 25o S. Mektigheten av Syz blir i dette profilet 32 m, RPy mellem 50 og 70 m, sannsynligvis 60 m. RPu er her ved Brusvea synlig bare et litet stykke på neset mellem Brumunda og Leira. 300 m herfra står Su framme ved hovedveien bortenfor Sandaker. På østsida av Brumunda står igjen porfyrfjellet bratt op. Oven­ for Bakkom står RPu og RPy i hver sin høgd med et litet dalsøkk mellem svarende til Syz, og nede ved Leira ligger Su med fall 40° Ø

30 '" S. Dalsida ned mot Leira svarer omtrent til overflaten av RP u,

I Gjeddstein er det vanlige ordet for porfyr i Brumunddalen. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 397

som kan bestemmes med 5 m's nøiaktighet. I profil 12 får RPy mektigheten ca. 60m, Syz 32 m og RPu 110 115 m. Ved Mælum ligger fjellet ikke oppe i dagen, men ved pløing på grunn jord får man op stykker av RPy og RPu. Jeg har avsatt to slike forekomster på kartet og lagt profil 13 her for konstruksjonen av normalprofilet. I skogen mellem Steinbakken og Bekkesvea NØ for Mælum kan man enda finne RPy, Syz og RPu, ikke absolut synlig i fast fjell men slik, at forekomsten i fast fjell er utvilsom. Her har jeg lagt profil 14. Det er den nordligste og østligste forekomsten av Brumund­ dalens porfyr sandstein-lagrekke.

Brumundsandsteinen. Ovenpå RPu ligger denne øverste sandsteinen Su og fyller ut gropen mellem porfyren og kvartssandsteinen; g i profilene er over- . flaten av kvartssandsteinen, altså grensa mellem kvartssandstein og Brumundsandstein. Nogen stratigrafisk øvre grense har sandsteinen ikke og nogen mektighet i stratigrafisk forstand kan man strengt tatt ikke tale om, fordi lagene aldri har ligget parallelt på hverandre i en horisontal lagserie. Hertil kommer seinere tektonisk sammen­ skyving som enda mere auker den tilsynelatende mektigheten. Man må også være opmerksom på, at den noværende øvre grensa er kvartærtidas denudasjonsflate, og at området har været degradasjons­ område lang tid før kvartærtida. Når jeg derfor i det følgende taler om mektigheten i et profil, mener jeg bare den tilsynelatende mektig­ heten, som jeg får fram ved almindelig geometrisk summering. jeg skal no gjennemgå alle forekomstene av Brumundsandstein fra SV mot NØ. Den sydvestligste forekomsten er ved Brumunda på gården Børkes grunn rett overfor Gåskvern, se profil l. Elva har her skåret sig i en sving inn i fjellet på vestsida. Det" er en raud sandstein, underst mørk, fast, kalkholdig, bruser for saltsyre, fall 55o Ø; lengere oppe lysere delvis så lys og så sterkt prikket av forvitret feldspat, at den nærmer sig gul, mere porøs, mindre kalkholdig, fall 45° Ø. I den mørke raude sandsteinen er større og mindre flekker av gul . sandstein, så at det til dels ser ut som en breksie av raud og gul sandstein (tavle V fig. 3). Nogen breksie er det dog ikke. De gule partiene har oprinnelig været flate mere eller mindre utviskede Jag 398 HALVOR ROSENDAHL eller flekker i den raude sandsteinen; ved tallrike glidninger er disse gule partiene skåret op i stykker, hvorved bergarten har fått mere utseende av en breksie. Denne sandsteinen ligger ca. 100 m over overflaten av RPu i profil l. Ved den nye hovedveien Ø for Gåskvern står kvartsitt med fall 51 o N 25 � V. Det er den kvartssandstein­ forekomsten, som ligger nærmest Brumundsandsteinen, og det er sjølve overflaten eller meget nær den tektoniske overflaten av Vangs­ åsens kvartsittfjell. Su ligger sikkert under dalfyllingen i dalbotnen her ved Gåskvern på samme måten, som den står i elvebredden i profil 2 Ø for Fossum. Under forutsetning av fall 40° får den i profil l mektigheten 220 m. Litt lenger oppe på vestsida av Bru­ munda N for Gåskvern står sandsteinen fram igjen; den er raud­ gul med fall 46c Ø 5o N; det har vært drevet et litet steinbrudd her. Oppe i bakken ovenfor bruddet er raud gul sandstein med fall 40° Ø 15° N. Ø for Fossum står sandstein rett nedenfor hovedveien i elve­ bredden. Den er raud og virker lys fordi den er porøs og har mange kvite feldspatkorn, reagerer svakt med saltsyre. Det er neppe nogen lagdeling å se; noget, som kanskje kan være lagdeling, viser et fall 7 8"Ø 30° S. Som profil 2 viser, er grensa mot kvartssandsteinen ikke langt borte, så det er omtrent det øverste av Su i dette profilet. Hvis sandsteinens fall går over fra 40° underst til 8o øverst, får den her mektigheten 250 300 m. Det nedre steinbruddet på Bergaust har mørk raud fast kalk­ holdig sandstein: i holrom er utkrystallisert kalkspat. Fallet er

30° 54 o Ø 20° S. Setter man i gjennemsnitt 40°, blir mektigheten fra RPu til steinbruddet 350 m. Hvis fallet herfra minker til 8° som i profil 2, blir hele mektigheten i profil 3 480 m. I det øvre steinbruddet på Bergaust er sandsteinen mindre kalk­ holdig, bruser svakt for saltsyre, porøs og derfor lysere, dessuten sterkt kvitprikket av feld�pat. Lagene faller 19 u Ø 15 aS, men lag­ delingen er lite framtredende. Sterkt framtredende er derimot kløive­ plan og skyveflater, som gjennemvever sandsteinen som kvartsittiske årer. Det underste av sandsteinen her i bruddet ligger 200 m over RPu. Mere av Su er ikke synlig i profil 4. I den bratte dalsida i Narudberget nedenfor Narud er Su kjent fra gammel tid, og det har her vært drevet et av de større bruddene på raud sandstein. Den er vakker middels raud som lys teglstein med kvite prikker av feldspatkorn, noget kalkholdig, bruser for salt- BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 399

syre, og porøs, en mellemting mellem sandsteinen i øvre og nedre brudd på Bergaust. Den kan stå som den normale typen av den raude Brumundsandsteinen. Lagdeling kan ikke sees, men den er tett gjennemsatt av noget lysere kvartsårer fra glideflater; disse er litt fastere enn sandsteinen og gjør den ubrukbar til slipestein (tavle V flg. 4). Under forutsetning av fall 40o avtakende til 30 o skulde Su i Narudberget i profllene 5 7 ligge 520 670 m over RPu. Noget lengere oppe ved Brumunda kommer den gule sandsteinen, som er synlig ved Hersetbekken, profil 8. Den er rent gul uten nogen raudfarge. Den gule sandsteinen er bare kjent her fra Hersetbekken og ved Prestseter steinbrudd ved Rauberget på den andre sida av

Fig. 4. Profil gjennem Brumundsandstein i gjelet til Hersetbekken. - Profil durch den Brumundsandstein in der Kluft des Baches Hersetbekken. a, e. Gul sandstein. -- Gelber Sandstein. d. Raud sandstein med leirskifer. - Roter Sandstein mit Tonschiefer.

Brumunda. På sydsida av Hersetbekkens utløp i Brumunda har det også vært drevet et steinbrudd i den gule sandsteinen på Naruds grunn. Hersetbekken har skåret sig ned i sandsteinen et stykke innover og gir her et pro fl! gjennem ca. l 00 m mektighet av Su; det er det beste profllet, man har, og jeg har derfor tegnet det i større måle­ stokk i flg. 4. Det underste, som er synlig øverst i bekken mellem Østby og Brumunda 317m o. h., er en gul sandstein med tydelig lagdeling mellem grovkornede og finkornede lag og med fall 24 34 o Ø 30° S. Hvis fallet i den underliggende delen av Su er 40° 30°, kommer dette underste laget i Hersetbekkens profll til å ligge ca. 500 m oppe i lagrekke over RPu. Nedover langs Hersetbekken er den gule sand­ steinen a flere steder synlig; de observerede lagstillingene er skrevet på profilet. Den er ensartet rent gul, bruser som regel for saltsyre og har tydelig lagdeling mellem grovkornede og finkornede lag. 400 HALVOR ROSENDAHL

200 m fra profilets øverste punkt, svarende til 7 4 m lagmektighet, kommer en fast raud sandstein med mørk raud leirskifer, som ikke ligger i sammenhengende lag men er utformet efter strømrifler og tørkesprikkepolygoner (se tavle V fig. l og 2). Dette raude laget d har fall 45 55 oS 35 65 o Ø og er 8 m tjukt. Det er det laget i Brumundsandsteinen, som mest innbyr til å søke efter fossiler; jeg har ofret meget arbeid på det men uten å finne noget. Ovenpå dette laget kommer igjen gul sandstein e lik den under­ liggende og med fall 27° Ø 40o S. Den ligger videre nedover langs bekken ned til Brumunda, og det er den, som har været brutt i Narud steinbrudd på gul sandstein. Under akvedukten, som fører kanalen til Narud kraftverk over Hersetbekkens gjel, er fallet 35 ° S 35 ° Ø, og nede ved Brumunda 29,5 o S 32o Ø. Mektigheten av den øvre gule sandsteinen er opimot 20 m. Tilsammen er altså ca. l 00 m synlig her i Hersetbekken. Mens den gule sandsteinen faller gjennemsnittlig 30° SØ, faller den raude 50o SØ, og jeg mente først, at denne lagfølgen var fram­ kommet ved tektonisk sammenskyving. Kontaktene mellem den gule og den raude er nemlig ikke lett å få tak i. Året efter den første undersøkelsen kom jeg tilbake for enda en gang å søke efter fossiler her i kløfta. Det hadde da været tørke en tid, og Hersetbekken var så liten, at jeg kunde følge et sammenhengende profil nede i bekke­ faret fra den underliggende gule sandsteinen op i den raude. Det er tegnet i fig. 5 i l 00 ganger så stor målestokk som fig. 4. Det øverste, som var synlig av den gule sandsteinen a under den raude d, hadde fall 38 o Ø 30° S. Ovenpå den ligger et lag b, hvor det i den gule sandsteinen er bruddstykker av raud leirskifer, først små lengere oppe større, inntil det blir en breksie av raude skarpkantede optil decimeterstore leirskiferbruddstykker med gul sandsteingrunnmasse; b er 50 cm tjukt. Laget c har samme karakter som b; men skiferbruddstykkene avtar opover i størrelse samtidig som sandsteingrunnmassen blir mere og mere raud, inntil det går over i d med raude leirskiferlameller i raud sandstein eller med andre ord en sandstein med overskudd på raud pelittisk grunnmasse. Leirskiferen reagerer ikke med saltsyre, sandsteinen oftest svakt. Overgangen fra den raude til den øvre gule sandsteinen er ikke tilgjengelig for under­ søkelse; men jeg er ikke i tvil om, at den er stratigrafisk, ikke tektonisk. Hele Hersetbekkens profil er altså en stratigrafisk sammen­ hengende lagserie. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 40 1

Prestseter steinbrudd ved Rauberget ligger atter den samme gule sandsteinen som i Hersetbekken (tavle IV fig. 3). Den har også en veksling av grovkornede og finkornedelag, men på grunn av en mengde glidninger er den oprinnelige lagstillingen vanskelig å se. I steinbruddet viser en noget usikker måling svakt fall mot S 30 o Ø; men i vei­ svingen utenfor har jeg kunnet måle lagstillingen sikkert til 20 o S, delvis kanskje noget østlig. Efter lagstillingen skulde denne sand­ steinen fortsette Hersetbekkens. Mektigheten i Rauberget er omtrent 70 m, og som profil 8 viser er grensa mot kvartssandsteinen ikke langt borte, så at denne sandsteinen er næsten det øverste av Su her.

Fig. 5. Overgangslag mellem gul og raud Brumundsandstein i Hersetbekkens profil. Obergangsschichten zwischen gelbem und rotem Brumundsandstein in dem Profil von Hersetbekken.

a. Gul sandstein. - Gelber Sandstein. b. Gul sandstein med raud leirskifer breksie. Gelber Sandstein mit roter Tonschieferbreccie. d. Rau.d sandstein med raude Ieirskiferlameller, strømrifler og tørkesprikker. Roter Sandstein mit roten Tonschieferlamellen, Rippelmarken und Trocknungsrissen.

Sammen med Hersetbekkens profil blir det 170 m mektighet av gul sandstein medregnet det raude laget. Med de 500 m, som ligger under Hersetbekkens profil blir hele mektigheten av Su i profil 8 670 m. Som før nevnt ligger på gården Høiby en raud sandstein like

over RP u. Den står fram i profil 9 mellem nordre Rognebærhaugen og midtre Høiby ved den nye hovedveien med fall 40 ° Ø 30 ° S. Sammenliknet med den raude sandsteinen på N arud er Høibysand­ steinen mørkere med mere raud grunnmasse og mere kalkholdig, mindre porøs og mere finkornet, likner mere sandsteinen mellem porfyrdekkene. Videre fram i profil 9 kommer nedenfor gården Haug sandstein av den almindelige typen, Narudtypen, lys raud, kvitprikket,

Norsk Geo!. Tidsskr. X. 26 402 HALVOR ROSENDAHL

porøs, fall 38 o Ø 30° S. Mektigheten av Su hertil er 250 m. Den samme sandsteinen ligger også lengere N nedenfor Høiby; men fallet er her 60 o Ø 25 oS. Begge disse stedene har det vært brutt ut stein, men visstnok bare til husbruk. Fortsetter man profil 9 videre ned­ over, stikker sandsteinen fram igjen ved kanalen, som fører vatn fra Brumunda ved Mauset til Narud kraftverk; den er noget mørkere raud, og lagstillingen kan ikke måles. Med fall 38° 30° vil mektig­ heten fra Haug hertil bli 18 0m, altså tilsammen 430 m. Hvis fallet herfra går fra 30o til 20° som i profil 8, kan det enda bli 200m S,, i dette profilet. Tilsammen får da Su mektigheten 630' m. På Mauset forekommer Su flere steder. V for Mausetgårdene, i Mausetberget, som kommer inn i profil 10, er det største sammen­ hengende profilet i raud sandstein. Den er av utseende som Narud­ sandsteinen men er mindre porøs, fastere og mere kalkholdig, bruser sterkt for saltsyre. Nordligst ved Brumunda, rett overfor kanal­

inntaket til N arud kraftverk, har den fall 38 o S 45 Ø; dette er 270 m over RPu. Sydover langs Mausetberget avtar fallet jamt; jeg har

målt 35 oS 45° Ø, 2r S 45 o Ø og sydligst 25 ° S 45" Ø. Mektigheten i Mausetberget er 28 0m, tilsammen blir det 550 m. Hvis fallet videre minker til 20°, kan det enda bli 120 m Su i dette profllet. Tilsammen blir således Su i profil l O 670 m mektig. N for Mausetberget er den samme sandsteinen synlig ved veien

mellem Mauset og Sandaker i profil 11 med fall 26 c S 40o Ø og i Mauset steinbrudd i profil 12 med fall 32° Ø. Mauset steinbrudd er et av de større steinbruddene i Brumundsandsteinen; det har samme slags sandstein som på N arud; i profil I 2 ligger den l 00 200 m over RPu. På den andre sida av Leira i det samme profilet ligger Su på RPu med fall 40o Ø 30o S. Det er den underste delen av Su, og den likner også mest Høibysandsteinen. Samme slags mørke raude kalksandstein ligger også på østsida av Leira ovenfor Mauset stein­ brudd med fall 40 50" Ø 30 35" S. De to øvre forekomstene på vestsida av Leira er derimot av den almindelige lysere raude typen som i Mauset og Narud steinbrudd. På grensa mellem søndre og

nordre Dalseng har den fall 60oS 30 o Ø, og i den nordligste fore­

komsten på grensa mellem n. Dal seng og Mælum 15 o S 40° Ø. Brumundsandsteinen har altså i sin undre del gjennemsnittlig samme lagstilling som porfyrdekkene 40° Ø 30° S. På kart 2 er inn­ tegnet de fleste observasjonene. Det er derfor all grunn til å gå ut fra, at også den stive porfyrplaten under Su fortsetter med samme BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 403

lagstilling, og det er under denne forutsetningen, jeg har tegnet normal­ profilet (profil 15, tavle XI 1). Det viser formen av lagrekka i strøk­ retningen, og da det står loddrett på fallretningen, viser det også de sanne mektighetene. Normalplanet skjærer overflaten i linja oo; av Su er altså bare gjen nem skåret den nedre delen. Undersøkelsen har også vist, at fallet av Su avtar opover i retning mot kvartssandsteinen; årsakene til det skal jeg seinere tale om under tektonikk.

Oversikt. Følgende oversikt viser dimensjonene av porfyr sandstein­ lagrekka i profilene 1 14. Med feite typer er satt det, som jeg har direkte sett og målt i marka; med kursiv det, som jeg bare har målt på de tegnede profilene; i p arentes sannsynlige tall for det øverste av Su m. m., som er målt hverken i naturen eller på profilene. Symbolene for lagene RPx Su er i tabellen brukt for lagenes mektig­ heter. g er grensa mot kvartssandsteinen.

Profil l. Profil 5.

RP,-RPu ikke synlig, RPx>25m, Su, 40', til 100m RP ikke målbar " , (40=), Brumunda - g, ( 120m) RPx 30m Profil 2. 26m

RP, RPu ikke synlig, cc 220m 3om

Su, 40'-8 ?, 250 300 S, 4m RP u 150m 40"-(30"), til Narudberget, ( 520 m) Profl 3. Su, Narudberget g, ( 220m) ", RPx >30m, 40-70 ( RP 10-20 m = 95m Y Sv >8 m, = 10-20 m

RPz =30m RPu> 80 m, = I JOm Profil 6.

Su, 40', til nedre � Bergaust, - 350 m RPx>25 m, _c 30m ,, , 40"-(8" ?), Bergaust - g, 130 m) >12m RP y RP, en rest Profil 4.

RP,>30m, 40-55 m ) �c � RPV 10-20 m 70 -90 m ikke målbar J - S d, v 5-15 m RPz RPX-SZ ikke synlig, 70 m RP u>120m, 130 m RPu ISOm Su, 40'-19 ',til øvre� Bergaust, 200m Su, 40"-(30c), til Narudberget, ( --570m) " (19 °), Bergaust g, ( 300 m) " , (30c_zo=), (=180m) 404 HALVOR ROSENDAHL

Profil 7. Profil l O. RP =30m RP x Y ikke synlig, 55m

m s -� - ' = yz " 40 m RPu>140m ,=140m d - -- ­ . Su, 40° �38", til Mausetberget, = 270m = RPx-Sz ikke synlig, 65 m " , i � " � , 280m RPu> 200m " , 25°-(20 "), Mausetberget-g, Su, 40'-(30"), til Narudberget, ( 670 m) (=160m) " , Narudberget-g, Profil Il.

RP 50-70 60 m Profil 8. Y �32m RP ikke målbar, ( = 40 m)

' (=30m) Su, 40°-26", Sandaker, 200m RP ( 40m) ° z , ° c " " , 26 -(20 ) , Mauset, (450m) sz ' ( c. 20m) RPu , (-- 190m) " Profil 12. > RPv-RPu 320 m · RPv 60m Su, 40"-30°, til Hersetbekkens profil, 500 m 32m m, " , 30°, i Hersetbekkens profil, �- 100m 110-115 115m " , 20°, i Rauberget, 70m Su, 40° 32°, Bakkom-Mauset� �-100m

" , Mauset � 100m ° ' Profil 9. " , 32 (20 ), Mauset � g, RP 50m Y Profil 13. Svz = 50 m 60m RP u�- 156m RPv== Su, til Haug, 250m 20m

110m " , Haug-kanal, 180m " s " , 30 -(20 kanal-g, (=200m) u , m)

Profil 14.

RP �· 60 m v --15m

°_: ° Su, 40 (20 ),(�530m)

RPx er jamt 30 m i de profilene, hvor den kan måles, men er formodentlig tjukkere i syd og tynnere nordover, før den kiler ut. RPy er tjukkest i nord, 60 m, og tynner ut sydover, hvor den er mindre enn 20 m. Den er tynnere der, hvor den ligger på RPx enn der, hvor den ligger på silurformasjonen. RPz holder sig jamt på 30 m i Mælumberget og sydligst i Bjørge­ berget, er sannsynligvis tynnere mellem Bjørgeberget og Gjerding­ kollen, men synes å tjukne til igjen, før den kiler ut. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 405

RPu er i Gjerdingkollen omtrent 200m tjukk og blir tynnere både nordover og sydover. Ved Bakkom og i Mælumberget er den kommet ned i 11 5m og tynner sannsynligvis videre av. Sedimentærlagene mellem porfyrene er naturligvis mere vekslende og avhengig av lokale forhold. Sy holder sig i Mælumberget på 10 20 m. Sz er formodentlig ikke til stede i Mælumberget; om den er sammenhengende nordenfor er uvisst. Efterat RPz har kilet ut, blir sandsteinen mellem de to gjenværende porfyrdekkene tjukkere, som man også kunde vente; ved Rognebærhaugen er den 50 m, og mellem Rognebærhaugen og Knausen kanskje enda tjukkere. Nord­ over blir den tynnere igjen, 32 m ved Brumunda og formodentlig enda tynnere videre nord. Brumundsandsteinens tilsynelatende mektighet er ved Herset­ bekken Prestseter, hvor den sikrest kan måles, omkring 670m. Ved Narudberget kan den kanskje gå op i 740 830 m. Sydover minker den, da porfyrplaten er bøiet inn mot kvartssandsteinen. Nordover holder den sig på omkring 650 m og avtar igjen østenfor Mauset. For dimensjonene av Su spiller de orogenetiske bevegelsene en stor rolle; de skal derfor omtales mere under kapitlet tektonikk. Ingen av sedimentærlagene inneholder fossiler eller spor efter organismers virksomhet.

Petrologi. Basallaget under porfyrdekkene er før omtalt. Porfyrene er av samme type som Oslofeltets rombeporfyrer og går helt naturlig inn i disse seriene av Iarvikittiske porfyrer. De består vesentlig av natronmikroklin, som i almindelighet har tvilling­ striping; Iysbrytningskoefficienten y er større og et. mindre enn l ,536 (kanadabalsam). De store intratelluriske feldspatkrystallene, pheno­ krystallene, er sonarbygget med en indre mere plagioklasrik kjerne, som hos utgjør hele phenokrystallen. Feldspaten er temmelig forvitret, særlig de intratelluriske krystallene i RPy og de indre kjernene hos de andre porfyrene. Foruten feldspat er jernerts mest almindelig utbredt i alle porfyrene, både i og mellem feldspat­ krystallene. Backstrom har påvist magnetitt og ilmenitt; men mest almindelig er brune og raude jernoksyder 1, som er av mere eller

t Når jeg i det følgende taler om jernoksyd er det underforstått, at det også kan være hydroksyd og oksydhydrat. 406 HALVOR ROSENDAHL mindre sekundær oprinnelse. Av andre mineraler inneholder por­ fyrene apatitt, olivin, augitt, biotitt og kloritt. Som sekundært mineral er kalkspat utbredt overalt, både i feldspatkrystallene og mellem dem. Langs avkjølingsflatene har porfyrene blærerom med kalkspatmandler; et sted har jeg funnet kvartsmandelstein, nemlig underst i RPL i steinbruddet i Tjuvedalen, Mælumberget. Porfyrene er dels brun­ raud, dels grågrøn, men det er ikke nogen regelmessig fordeling mellem de to fargene. RPx (tavle Ill fig. l) har størst likhet med Krokskogfeltets RP1 Kolsåstypen. Phenokrystallene har samme størrelse og form som i RP1, mangler altså {0 10}-flatene, hvorved de langstrakte rombe­ formede snittene framkommer; lengden av rombene er 1 3 cm. Foruten feldspat og jernerts har den meget apatitt, idiomorf, hyppig inne i feldspatkrystallene; denne apatitten har nogen inneslutninger, som er beskrevet av Backstrom (1. 27 pag. 6 8). RPy (tavle Ill fig. 2) svarer til Oslofeltets akerittiske porfyr­ typer og likner mest en lokal type, Bergstadtypen, ved Skoppum i Vestfold. Den er mørkere enn de andre og er Backstroms mørke porfyrvarietet. Phenokrystallene er her plagioklas med IX > l ,545, tavleformet efter ac-planet, sjelden over 0, 5 cm; de er meget sterkt forvitret og karbonatiseret. Grunnmassens feldspat er mere utpreget tvillinglamelleret enn i de andre porfyrene. RPz (tavle Ill fig. 3) likner RPx men har en del mindre og tettere liggende phenokrystaller. Av porfyrene i Oslofeltet likner den mest Krokskogfeltets RP4, pseudo-Kolsåstypen. RPu (tavle Ill fig. 4) likner mest RP8, Fjulsrudskartypen, av Krokskogens porfyrserie. Phenokrystallene har vel utviklede {0 10}­ flater og samtidig også {Il O} og {ITO}; efter c-aksen har de i almindelighet en lengde av 4 5 cm, kan også nå 7 cm lengde. I tverrsnitt, som man i almindelighet vil se dem på bergartens over­ flate, får de dimensjoner på 1 2 cm og vil vise sig som polygoner med 4 6 kanter, eftersom snittet har truffet. RPL og RPu står hverandre nært i mineralsammensetning. De har meget av apatitt og olivin, også inne i phenokrystallkjernen, endel augitt og litt biotitt. Særlig karakteristisk for disse to porfyrene er en grøn kloritt, som ikke finnes i de to første. Den utfyller de kantede O, 1 0,2 mm store mellemrommene mellem grunnmassens feldspatkrystaller og er tydelig· det sist utkrystalliserte mineralet. Klorittens lysbrytningskoefficient � l ,585; den er radialstrålig lodd- BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 407 rett på overflaten inn i det indre av det rommet, den fyller; sammen med kloritten er det en mengde små svarte jernertskorn 0,003 0,004 mm store. Disse to porfyrene er mindre forvitret og karbo­ natiseret enn de to første. Sandsteinen mellem porfyrene. Sy er underst, som i profil 5, en breksie av skarpkantede friske bruddstykker av RPy, små og store liggende helt uregelmessig om hverandre i eo raud sandstein. Sandsteinens materiale består for en del av RPy's karakteristiske uklare feldspat, dels skarpkantede spaltestykker dels runde sandkorn, 0,2 0,6 mm. Men det meste av sandsteinens materiale er tilført utenfra og er vesentlig kvartskorn, kantslitt eller noget rundet, alm. O, optil 0,3 mm; sjeldnere er korn av frisk mikroklin og moskovitt. Sandkornene ligger innleiret i en raud grunnmasse av mineral pulver, jernoksydrik leir og kalkspat; nogen steder er det så meget grunnmasse, at sandkornene ikke ligger i kontakt med hverandre. Den sedimentasjonen, som har frambragt denne bergarten, er en fortsettelse av den, som fant sted før den første porfyrerupsjonen, bare med den skilnaden, at det er kommet et nytt underlag, som leverer sin del av materialet. Forøvrig er materialet som før kommet fra silurformasjonen og fra kvartssandsteinen i nord. I profiil 4 øverst i Tjuvedalen er vi noget høgere oppe i Sy, lengere fra overflaten av RPy. Det viser sig også ved, at vi ikke lengere har den grove porfyrbreksien, men mindre, delvis slitte porfyrstykker (tavle IV fig. l); og det blir mindre og mindre av dem jo høgere vi kommer op i de 5 m av Sy, som er synlig her. Den egentlige forvitringsbreksien avsluttes, eftersom underlaget dekkes av sediment. Tilførselen av sand fra fjernere deler av porfyren og fra de nordenfor liggende bergartene fortsetter, og Sy går over til en almindelig sandstein, hvor mere enn halvdelen av materialet har sin oprinnelse utenfor porfyren. Den øvre delen av som er synlig i profil 3 i steinbruddet i Tjuvedalen, er en raud kalksandstein med innleiringer av grå kalk­ stein (tavle IV fig. 2). Kalksteininnleiringene er ikke sammenhengende lag men avbrutte, isundtrykte og bøide lameller, optil 15 mm men som regel bare nogen få mm tjukke. Mikroskopisk er det en tett kalkslammstein uten annen struktur enn den klastiske. Korn av sandstein ligger hist og her innleiret i kalksteinen, dels uregelmessig spredt, dels i lag. I kalksteinen er 408 HALVOR ROSENDAHL det også raude jernoksydlag, dels som grense for kalksteinlamellene og dels inne i lamellene. Kalksteinen utgjør også det meste av grunn­ massen i kalksandsteinen. Sandkornene er som før, men grunnmassen utgjør her en relativt større del av bergarten enn lengere nede i Sy, oftest mere enn halvdelen. Og da grunnmassen mest er sammen­ satt av kalkslamm, bare litt raud leir, blir hele bergarten lysere. Enda bedre enn det megaskopiske viser det mikroskopiske billedet (tavle I fig. 3), hvorledes kalksteinlamellene er brutt isund, deformeret og skjøvet ut av sin oprinnelige stilling til breksiestruktur; den er av intraformasjonal natur. Sedimentet har under avleiringen dels ligget tørt, dels været overskyllet av vatn. Her i den øvre delen av Sy er materialet fra silurfcrmasjonen vesentlig grått kalkslamm, og det har været sterk tilførsel av det i forhold til sandmaterialet. Det har samlet sig i groper eller som tynne lag, som kan ha fått ulike form under strøm på grunt vatn og ved inntørking. Av ymse årsaker kan de inn­ tørkede stive kalkslamlagene bli brutt isund, f. eks. av is om vinteren 1. Fra Rognebærhaugen har jeg en prøve av det, som er sprengt ut for den øverste av de to ledningsmastene, som står på Sp, altså fra den øvre delen av Syz. Det er en raud kompakt sandstein, korn­ størrelse O, 1 0,5 mm, de mindre kornene kantslitt, de større ofte helt avrundet, med litet porevolum og litet grunnmasse, men hvert korn er omgitt av en raud hinne, så at bergarten får en sterk raud farge. Av sandmaterialet er ca. porfyrmateriale med sandkorn både av phenokrystaller og grunnmasse fra RP1. Blandt sandkornene i denne sandsteinen er det nogen av en vulkansk bergart, som ellers ikke er kjent. Den har brun svart tett grunnmasse, hvor det ligger plagioklaslister 0,005 0,008 mm tjukke og O, 15 mm lange; nogen korn har ganske få plagioklaskrystaller og nogen bare grunnmasse. Det er en hurtig størknet lava av RPy-erupsjonen, kanskje en grense­ facies av RPy. Forøvrig er sandmaterialet fra kvartssandsteinen, vesentlig kvarts, litt felds.pat og glimmer. Rommet mellem sand­ kornene er for største delen fyllt med chalcedon. I mikroskopet meJiem kryssede polarisatorer viser det radial krystallografisk oriente­ ring med flakkende utslukning. Snart viser det sig enakset som kvarts snart toakset, således som jo chalcedon kan gjøre. Denne chalcedon-

t En bergart av samme type er den intraformasjonale breksien i Birikalken i sparagmittformasjonen på Helgeberget ved Mjøsa i Ringsaker. BRUMU:-.IDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 409

sementen gjør sandsteinen fast. Det er også utkrystallisere! noget kalkspat både mellem kornene og i feldspaten. Ved Brumunda i profil 11 kan man følge Syz fra nederst til øverst. Utviklingen er den samme som for Sy i Bjørgeberget Tjuvedalen Mælumberget. Underst sandstein med vanlig korn­ størrelse O, 1 0,3 mm men med optil centimeterstore rullestein av kvarts og porfyr; over halvdelen av sandmateriale! er fra kvarts­ sandsteinen, kvarts med hist og her litt plagioklas, mikroklin og rnuskovitt; av sandkorn fra porfyren har jeg som sjeldenheter sett olivin og pyroxen. Kornene ligger spredt i en raud grunnmasse, som utgjør over halvdelen av bergarten. I grunnmassen er det meget utkrystallisere! kalkspat, som må ha været primært tilstede som sedimentært kalkslamm; dessuten er porfyrfeldspaten sterkt gjennem­ trengt, delvis helt fortrengt av kalkspat (tavle I fig. 2). Omtrent midt i det 32 m tjukke laget av Syz er kalksteingrunnmassen tilstede i stort overskudd, og dels er det rene lyse kalksteinlag som i den øvre delen av Sy i steinbruddet i Mælumberget og sannsynligvis ekvivalent til dem. Kalksteingrunnmassen er stadig mere krystal­ linsk her enn i Mælumberget. Øverst oppe under RPu er Syz igjen en mørkere raud sandstein lik den undre bortsett fra de større rullesteinene. Den sekundært utkrystalliserte kalkspaten, som finnes overalt i Syz er ikke bare utkrystallisere! i mellemrommene mellem sand­ kornene men har i stor utstrekning fortrengt porfyrfeldspaten. Man kann følge denne prosessen i alle stadier; i de fleste feldspatkornene er det noget kalkspat, i andre er det bare en liten kjerne av feldspat igjen, og så er det nogen, hvor all feldspaten er erstattet av kalkspat, slik at man får sandkorn av kalkspat i sandsteinen. Sandsteinen Sz over RPz i profil 5 skiller sig ikke ut fra den almindelige typen av Sy og Syz. Kvartskornene er 0,1 0,3 mm sjelden o p til 0,35, porfyrfeldspatkorn optil l ,3 mm, sterkt karbonatiseret. Det kan ikke petrologisk bevises, at den ligger over RPz; jeg finner ikke noget av den grønne kloritten; men da det jo heller ikke beviser det motsatte, får man holde sig til det, som efter topografien er det mest sannsynlige, nemlig at den ligger mellem RPz og RPu. Raud Brumundsandstein. Ovenpå RPu fortsetter sandsteinen som Brumundsandstein, Su . . I sin undre del, som vi kjenner den 410 HALVOR ROSENDAHL ved Høiby, skiller Su sig heller ikke ut fra den almindelige typen av Sy, Sz og Syz bortsett fra, at dens porfyrmateriale for en stor del er kommet fra det nye porfyrunderlaget. Sandkornene er dels kantet dels runde, alm. kornstørrelse O, l 0,3 mm. Ca. 40°/o av sandkornene er av porfyrmateriale, vesentlig feldspat men også litt o! ivin og andre porfyrbestanddeler. Ca. 60 °/o av sandkornene er fra kvartssandsteinen, vesentlig kvarts deriblandt kvartsitt, litt feldspat og glimmer. Sandkornene ligger i en raud grunnmasse med kalkspat, lik grunnmassen i Syz; men mens den i Syz (bortsett fra Rognebær­ haugen) utgjorde over 50°/o av bergarten, utgjør den her mindre enn 20 °/o. Feldspaten er noget karbonatiseret efter sedimentasjonen, men ikke i så sterk grad som i Syz· Som typen for ·den øvre og største delen av den raude Brumund­ sandsteinen kan man ta Narudsandsteinen. Den består for det meste av rundslitte korn, 0,2 0,4 mm og endel korn optil 0,8 mm, mere avrundet jo større de er, de største er gjerne helt runde. I gjennem­ snitt er 35 °;o av sandkornene fra porfyrdekkene, 65° ;o fra kvarts­ sandsteinen. Nogen sandkorn fra silurformasjonen er det i alminde­ lighet ikke, og silurformasjonen har i det hele ikke leveret noget stort bidrag til opbyggingen av denne sandsteinen. Kornene ligger tett sammen, og hvert korn er omgitt av en raud hinne, som gir sand­ steinen den raude fargen. Derimot er det ikke nogen raud grunn­ masse; porene mellem kornene er til en viss grad åpne, eftersom sandsteinen er porøs; ellers er de fyllt med: Primært litt jernok'>yd og mineralpulver deriblandt opsmuldret gulgrøn kloritt, formodentlig også kalkslamm. Sekundært er avsatt kalkspat, av og til også litt chalcedon, samt forvitringsprodukt av feldspat. Feldspatens forvitring. Det er før omtalt, at feldspaten er kar­ bonatiseret, d. v. s. feldspatsubstansen er gradvis fortrengt og erstattet av kalkspat. Det er særlig karakteristisk for Syz med sin sterkt kalkholdige grunnmasse, er også meget utbredt i den undre Su men spiller mindre rolle i den øvre Sn, hvor det næsten ikke er nogen grunnmasse. Her i den øvre Su er det en annen forvitring som faller mere i augo, fordi den framtreder megaskopisk og gir sandsteinen de kvite prikkene, som man gjerne har kalt kaolinprikker. Denne forvitringen optreder sterkere jo mere feldspatkornet har plagioklassammensetning, mest hos de kornene som er av RP/s.phenokrystaller. Denne ulike forvitringen var også tydelig i porfyrene men kommer enda sterkere BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 411 fram i sandsteinen, hvor forvitringen i den porøse bergarten har kunnet angripe den fint fordelte feldspaten fra en stor overflate. Megaskopisk viser forvitringsproduktet sig i de kvite prikkene som en krittliknende substans; efter sin konsistens og forekomstmåte må den være dannet ved feldspatens forvitring efter sandsteinens av­ leiring. Mikroskopisk undersøkelse viser, at feldspaten inntil et visst stadium bevarer sin orientering som sammenhengende krystallindivid; men eftersom prosessen skrider fram, forfaller den, og man får en isotrop forvitringsmasse, hvor den oprinnelige dobbeltbrytende feldspat­ substansen ligger finere og finere fordelt. Massen kan få et grynet eller rognaktigt utseende som mellem kryssede polarisatorer viser lysende flekker med dimensjoner ned til 0,002 mm. Ved flere målinger har jeg funnet lysbrytningskoefficienten l ,531. Kaolin fore­ kommer ikke. Ulike typer av raud Brumundsandstein. Skilnaden mellem Høibysandsteinen og Narudsandsteinen er: I Høibysandsteinen Jigger kornene innleiret i raud grunnmasse. I Narudsandsteinen er over­ flaten av hvert korn raudfarget, men ellers er det ikke nogen raud grunnmasse mellem kornene. Narudsandsteinen har større mere rundslitte korn. Karbonatiseringen er sterkest i Høibysandsteinen, men kvitforvitringen er sterkest i Narudsandsteinen; både av denne årsåken, og fordi den mangler grunnmasse, er N arudsandsteinen som oftest lysere enn Høibysandsteinen. Det meste av den raude Brumundsandsteinen er av Narudtypen. Av Høibytypen er sandsteinen ved veien vest for Høiby, på vest­ sida av Leira på Bakkom og den øverste forekomsten på østsida; nærmest av denne typen er også det nedre steinbruddet på Bergaust og den underste raude sandsteinen ved Brumunda på Børke overfor Gåskvern. Alt det øvrige av den raude sandsteinen er av Narud­ typen eller står nærmest den. Man kan ha mellemformer mellem de to typene, idet kornenes form og størrelse, mengden av jernoksyd og kalkspat, porøsitet og forvitring kan variere. Når jernoksydhinna om kornene blir tynn som i den øvre sandsteinen på Børke, kan sandsteinen bli så lys, at den nærmer sig den gule i utseende. Den sterkest forvitrede og karbonatiserede av Narudsandsteinen er ved østsida av Brumunda overfor Fossum. Den er porøs, sterkt kvitprikket, lys raud. Mikroskopisk kan man følge både kvitfor­ vitringen og karbon atiseringen. Man ser, hvorledes kalkspat er ut­ krystalliseret både mellem kornene og innover i feldspatkornene i 412 HALVOR ROSENDAHL nogen grad ogsa 1 kvartskornene; men den raude jernoksydhinna fra den oprinnelige overflaten står att i kalkspaten og viser, at karbo­ natiseringen er skjed efter sedimentasjonen, og at sandkornene før karbonatiseringen hadde raud overflate. Mellem Minka og Sandberg fant jeg et laust stykke av en raud sandstein, som foruten det almindelige 0.5 mm sandstein­ materialet hadde mange optil l ,8 mm store runde korn av den samme brune svarte plagioklaslavaen, som også var i S5z ved Rognebær­ haugen, slik at disse siste utgjør over halvdelen av sandsteinmaterialet. I et av disse lavakornene fant jeg i et litet blærerom et mikrokrystal­ linsk radialstråligt pleokroitisk mineral med gulgrøn absorbsjonsfarge i radialretningen, sannsynligvis en kloritt. Det er kanskje det rime­ ligste, at denne sandsteinen hører til Syz ikke til Su. Forøvrig finnes det også hist og her i Su korn av liknende plagioklasbergarter, som delvis danner overgang til den almindelige RP y, delvis består av. bare brun svart grunnmasse. Den gule Brumundsandsteinen (tavle I fig. 4, tavle IV fig. 3) skiller sig fra den raude ved: l) Den har utpreget lagdeling mellem finkornede og grovkornede lag; kornene er gjennemsnittlig noget større og derfor enda rundere enn i den raude. 2) K vartskornene har som regel ingen raud skorpe, enkelte har et svakt raudligt skjær; de kvitforvitrede feldspatkornene kan ha en tilsetning av lys raudt gult. Materialet mellem sandkornene (grunn­ masse kan man her like så litet som i Narudsandsteinen tale om) består foruten av kalkspat for en stor del av den gulgrønne porfyr­ kloritten blandet med annet mineralpulver. Ellers er den gule samme slags sandstein som Narudsandsteinen, 35 av sandkornene fra porfyren, 65 fra kvartssandsteinen. Det underste kjente laget av den gule, øverst i Hersetbekken, 2 har kornstørrelse O, 15 0 , mm i de finkornede lagene, 0,35 0,5 mm i de grovkornede. Lagene er fra nogen få mm til mange cm tjukke, og det er skarpt skille mellem dem. Da denne sandsteinen er mindre gjennemsat av glideflater enn høgere oppe, kommer de planparallele lagflatene klart fram, og det er utvilsomt, at denne sandsteinen er avleiret i vatn.

De øvre lagene i Hersetbekken og sandsteinen i Rauberget l (Prestseter steinbrudd) har kornstørrelse 0,2 03 og 0,5 0,7 med øverste kornstørrelse l ,2 mm. Særlig i Rauberget er sandsteinen BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 413

mange steder tett gjennemsatt av indre glidninger, som har forstyrret den oprinne!ige lagdelingen. Hersetbekkens profil. Som før omtalt går den undre gule sand­ steinen a over i det raude laget d med overgangslagene b e (fig. 5), b er ikke annet enn den almindelige gule sandsteinen av korn­ størrelse optil 0,5 mm, hvor det er innleiret skarpkantede brudd­ stykker av en raud leirskifer. Denne leirskiferen har øvre korn­ størrelse 0,05 mm og består mest av sterkt raud, amorf, karbonatfri grunnmasse. Det er sannsynligvis en marin silurisk skifer. c skiller sig fra b bare ved, at sandsteinen tar til å bli raudfarget, Cl. v. s. at det foruten sand og skiferbruddstykker også er sedimenteret litt raud jernoksydgrunnmasse. I laget d (tavle V fig. l og 2, tavle I fig. 5) spiller denne raude grunnmassen hovedrollen og opbygger det meste av bergarten dels som grunnmasse i sandsteinen, dels som rene leirskiferlameller, sjelden over l cm tjukke. Kornene i sandsteinen er som før med øvre kornstørrelse 0,5 mm. Leirskiferen består mest av raud amorf (kolloidal) grunnmasse uten karbonat, har øvre korn­ størrelse 0,015 mm, glimmerskjell o p til 0,04 mm; i skiferlamellene ligger også hist og her korn av sandsteinen, og da den samme raude grunnmassen også helt gjennemtrenger sandsteinen, må den være avleiret som opslemmet sediment ikke som faste skiferbruddstykker som i lagene b e. Bergarten i dette raude laget d har samme sedimentasjonskarakter som kalksandsteinen med den intraformasjonale breksien i Sy i Mælumberget. Som tavle I fig. 5 viser, kan skiferlamellene også her være breksieret. Tørkesprikkene og strøm riflene viser, at den er avleiret horisontalt og, ialfall periodisk, på grunt vatn med hel inn­ tørking. Sandkornenes form og størrelse. I N arudsandsteinen og den gule Brumundsandsteinen er kornene helt rundslitt og har typisk vindpoleret (korraderet) overflate. Helt runde sandkorn finnes også i kvartssandsteinen, som mikrofotografiet (tavle I fig. 6) av kvarts­ sandstein fra Hallset berget viser; men som regel er de ikke så runde som her, og de har ikke den korrasjonsoverflaten som sandkornene i Brumundsandsteinen. Dessuten er feldspatkornene fra porfyrene like rundslitt som kvartskornene, så det er ikke tvil om, at sand-

1 Navnet Ra u berget må ko mme av, at den gule sandsteinen står i kontrast til den grå kvartsitten som har satt navn på fjellet her i Furnes; Høsbjør, op­ rinnelig gråberg, var først navn på fjellet, no gård navn. 414 HALVOR ROSENDAHL kornene er vindslitt i tida forut for avleiringen; også kornstørrelsen og mangelen på finmateriale stemmer godt med at det er flygesand. l Syz ved Rognebærhaugen er også de største kornene sterkt rund­ slitt og synes å være korraderet. Øverste grense for kornstørrelsen i Brumundsandsteinen er i almindelighet 0,7 mm; det svarer til vind­ styrken 9 m/sek.1. Sandsteinens farge. Den mest synbare egenskapen hos sand­ steinen i Brummunddalen er den raude fargen, som er alment ut­ bredt. Raude bergarter av denne formasjonen (Old Red) er kjent over store deler av jordoverflaten; det ser ut som fenomenet er generelt og har sin årsak i de almindelige geografiske (orografisk forholdene. Årsakene til sedimentets farge og omvendt, hvad man av fargen kan slutte om sedimentbergartens oprinnelse, er et gammelt problem, som enda ikke er løist. jeg vil her bare peke på nogen hoved­ punkter: For fargede sedimenter er jernets forekomstmåte avgjørende. Ferroferriforbindelser er blå og blir grå svart ved dehydratisering. Ferriforbindelser er gul orange og blir orange raud ved dehydra­ tisering; sterkest farge har ferrioksyd. Av disse hovedfargene kan man få de ulike fargene, som sedimentærbergarter kan ha, grønt ved blanding av blå og gule jernforbindelser, violett ved blanding av blå og raude osv. Ved atmosfærisk forvitring vil det skje dekomponering og oksydering, og alle jernforbindelser vil søke å gå over til ferri­ oksyd og hydrater av det. Fuktighet er nødvendig for prosessen og reaksjonshastigheten auker med temperaturen; særlig gunstig for prosessen er hyppig skifte mellem væte og tørke. Kontinentale jern­ holdige forvitringsprodukter vil derfor, hvis ikke noget annet skjer, være gule raude, eftersom de er mindre eller mere dehydratiseret. At ikke alle kontinentale jernholdige avleiringer er ferrioksydfarget, kommer av ufullstendig oksydasjon eller reduksjon, som regel på grunn av organisk stoff. Plantevekst hindrer ikke oksydasjonen, så lenge det organiske stoffet ikke ophopes men dekomponeres efter hvert; det skjer også lettest i varmt klima. Om sedimentet skal bli gult eller raudt er et spørsmål om dehydratisering. Sannsynligvis vil hydrater av jernoksyd alltid ha tilbøielighet til å dehydratiseres, sedimentets farge altså gå fra gul til raud; men hastigheten er av-

I Den årlige middelvindstyrken ved Norges vestkyst er 9 mfsek. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 415 hengig av temperatur og av det kjemiske innholdet i sedimentet og det cirkulerende vatnet. Raudforvitring og raudfargede sedimenter tyder altså på konti­ nentale forhold i tilstrekkelig lang tid med tilstrekkelig væte og varme (på nordlige breddegrader 1 sommervarme) og ingen avleiring av organisk stoff2. I Brumunddalen er det efter fargestoffet tre slags sandstein: l. Raud sandstein med raud grunnmasse. 2. Raud sandstein uten raud grunnmasse men med raud skorpe om kornene. 3. Gul sandstein. Sandsteinens farger er primær, skriver sig fra sedimentasjonen, ikke fra diagenesen eller efterfølgende forvitring. Det grunner jeg på følgende: Under porfyr sandstein-lagrekka er de siluriske marine bergartene raudforvitret; de er oprinnelig grå grønlige, raudfargen er her sekundær og viser, at det i denne perioden fant raudforvitring sted. Av slikt raudforvitret silurisk materiale er det raude basallaget farget, på samme måten også lagene mellem porfyrene og Høiby­ sandsteinen, all sandsteinen med rauc!' grunnmasse. Klart ser vi det i Herset bekkens profil; sandsteinen er raud, når den inneholder silurisk materiale, ellers er den gul. Denne fargefordelingen følger sedimentasjonsflatene og er av primær sedimentær oprinnelse, ikke diagenetisk. Enda mindre kan raudfargen skyldes efterfølgende for­ vitring. Da måtte man vente å finne raudforvitring over et større geografisk område; men den følger strengt den gamle devoniske overflaten og de sedim en tene, som er samhørig med den . På Børke er også gul og raud sandstein i kontakt med hver­ andre (tavle V fig. 3). De gule partiene har uregelmessig form og størrelse; de er overskåret av skyveplan og må derfor være eldre enn dem. Og denne sammenskyvingen av Brumundsandsteinen har

I Det er ikke givet, at Brumunddalens porfyr-sandstein-lagrekke i devontida lå på den samme breddegraden som no.

2 Av literatur vil jeg nevne: E. PosNJAK and H. E. MERWIN: The hydrated

Ferric Oxides. Am. Journ. of Science, 197 , 1919, pag. 311-348. - HANS LEIT MEIER: Ferrihydroxyd. Handb. d. Mineralchemie (Doelter) 3, pag. 667-767. Steinkopf 1925. - G. R. MAc CARTHY: Colors Produced by lron in Minerals and the Sediments. Am. Journ. of Science. 212, 1926, pag. 17-36. - G. R. MAC CARTHY: Iron-Stained Sands and Clays. Journ. of Geo!. 34, 1926, pag. 352-360. - P. E. RAYMOND: The Significanse of Red Color in Sedi­ ments. Am. Journ. of Science, 213, 1927, pag. 234-251. 416 HALVOR ROSENDAHL

skjedd på et tidligt stadium av sandsteinens historie, kanskje allerede før dens yngste del var avleiret. Mikroskopisk undersøkelse viser, at den raude sandsteinen er av Høibytypen, den gule nærmest av Narudtypen men med så tynn jernoksydhinne om kornene, at den virker gul. Da det raude og det gule er av primært ulike sedimenter er det naturlig, at også fargeulikheten er primær. Vi kommer så til N arudsandsteinen. Mac Carthy har funnet ved eksperiment 1, at ved inndamping av jernhydroksydopløisning sammen med kvarts- og feldspatkorn blir kornene sterkt raudfarget, feldspaten mest; er det kaolin tilstede, blir kornene bare gul-orange farget, og er det tilstrekkelig Al( O H)8, adsorberer dette kolloidet all fargen, og mineralkornene blir helt ufarget. Hvis det er K- eller Na-salter i opløisningen, kan kaolin adsorbere mere ferrioksyd enn ellers. Narudsandsteinens raudfarge er primær like sikkert som Høiby­ sandsteinens. Bevisføringen gjelder like meget for den ene som for den andre: Vi vet, at det i denne tida var raudforvitring; sandsteinen, som er avleiret i denne tida er raud; med overveiende sannsynlighet er derfor raudfargen primær. I samme retning tyder det, som tid­ ligere er nevnt om sandsteinen ved Fossum, at den raude hinna er eldre enn karbonatiseringen. Til opbygging av Narudsandsteinen er kommet materiale fra S)., Sz, Soz og Høibysandsteinen, som er abladeret sammen med porfyrene; det kan ha været om! eiret flere ganger, før det kom på sin blivende plass i sandsteinen. Dessuten er det kommet nytt materiale fra porfyren og kvartssandsteinen; det er det mest grov­ kornede og mest vindslitte; raudfaringen av det må naturligvis være yngre enn korrasjonen, og det har altså også da været de samme klimatiske betingelsene for raudfarging, varme og skiftende væte og tørke; det har ikke været nogen avleiring av organisk stoff og ikke noget vesentlig av andre kolloider enn jernhydroksyd; det stemmer også med sandets egenskap av flygesand og med sandsteinens innhold. Det ligger nær å tro, at raudfargingen står i sammenheng med porfyrenes jerninnhold. Men den sterke raudfargingen av det siluriske underlaget viser, at porfyrenes jern ikke er nødvendig. Silurisk forvitringsmateriale utgjør også det meste av grunnmassen i Sz, sj'Z og Høibysandsteinen. I Hersetbekkens profil er det porfyr-

l G. R. .'V\Ac CARTHY: Iron-Stained Sands and Clays. journ. of Geo!. 34, 1926, pag. 352--360. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 417 materiale gjennem hele serien; men raudfarget er bare det laget, som har silurisk materiale. I Hallsetberget er kvartssandsteinen for det meste raud; bergarten, som mikrofotografiet, tavle I fig. 6, er tatt av, er mørk raud. Nogen påvirkning fra porfyrene er her utelukket; den er sekundært raudfarget ved forvitring på samme måte som porfyrunderlaget og er en rest av det gamle raudlandet; den kan være så lik Brumundsandsteinen, at det er vanskelig å skille dem fra hverandre. I Høsbjørkampens kvartsitt er det ikke nogen raudfarge. I den gule sandsteinen er det sterkeste fargestoffet kloritten fra RPz og RPu. I porfyrene er den grøn, men her er den gulgrøn; det kommer dels av, at den er mekanisk opblandet med forvitrings­ produkt av feldspat tilsatt litt gul lys raud jernoksyd; men den er sannsynligvis også noget kjemisk forvitret. Kloritten er det eneste stoffet i sandsteinen, hvor ferroferriforbindelser er med om å sammensette fargen. Den grønne komponenten av denne blandingen nøitraliseres av den raude komponenten av jernoksyd, slik at sand­ steinen megaskopisk virker gul grå. Hvorfor denne sandsteinen ikke er raud vil jeg forsøke å forklare ved å gi en oversikt over sedimentasjonen. Sy, Sz, Syz og Høibysandsteinen er sedimenteret under med­ virkning av periodisk vatn, sand sammen med raudt sla mm; vind­ blåst sand kan forekomme. N arudsandsteinen er avleiret under samme hydrologiske forhold som Høibysandsteinen, tildels ved om­ leiring av feltets eldre sandstein, tildels av nytt materiale fra porfyr og kvartssandstein, mere grovkornet og vindslitt og med mindre og mindre pelittisk materiale. Sandsteinen kan ha lagdeling som tegn på sedimentasjon i vatn; men andre steder har den ingen lagdeling. Det underste er mest av Høibytypen, det øverste mest av Narud­ typen; men de representerer ikke to stratigrafiske nivåer, bare ulike sedimentasjonsfacies. Brumundsandsteinen er avleiret i en grop i en tid med sterk tektonisk bevegelse. I hydrologisk henseende har både tilførsel og avløp skiftet efter de morfologiske forholdene. Nederst i gropen har det været vatn. Det er ikke nogen grunn til å tro, at det ikke har været avløp; og avløpet må ha været i SV, hvor Brumunda no går. Hvor meget vatn, som har været samlet i denne akkumulasjons­ gropen, har til enhver tid været avhengig av høgda for avløpet; og den har skiftet både på grunn av tektoniske bevegelser og på grunn av erosjon. Den sanden, som av vind og strømmende vatn er ført

Norsk Geo!. Tidsskr. X. 27 418 HALVOR ROSENDAHL ut i dette vassdraget, er blitt liggende under vatn og derfor ikke raudfarget. Det er vanskelig å forstå, hvorfor dette området har været helt uten tilførsel fra de eldre raude sandsteinene i feltet. Den gule fargen er primær som før påvist; nogen sekundær avfarging av raud sandstein er utelukket også av den grunnen, at den raude fargen er både mekanisk og kjemisk meget holdbar. De morfologiske for­ holdene må altså ha været slik, at dette sedimentasjonsområdet har været avstengt for tilførsel fra raude bergarter. Ved avleiringen av det raude laget i Hersetbekkens profil inntreder en rask forandring; det kommer rik tilførsel av raud silurisk skifer, først som store, skarpkantede bruddstykker; de har ikke været transportere! langt. Tilførselen av silurisk materiale slutter like brådt som den begynte. Slike raske forandringer i overflateformen kan ikke bare skyldes den eksogene virksomheten. Det raude laget er sannsynligvis en lokal avleiring uten stor utbredelse. Den gule sandsteinen i sin helhet er også bare en lokal fluviatil lakustrin facies av Brumundsandsteinen, ikke noget stratigrafisk nivå. Raude sandkorn fra Brumundsandsteinen finner en i elvesanden i Brumunda og i Mjøsa; den raude fargen blir ikke lett slitt av. jeg har prøvet den kjemiske holdbarheten med saltsyre; efter å ha ligget en veke i 20°/o saltsyre var et stykke av Narudsandsteinen næsten uforandret i farge; av lause korn blev derimot nogen av kvartskornene næsten avfarget, så den vindpolerte overflaten kom fram. Det finnes i sandsteinen en del brune og svarte, ugjennemsiktige korn; det ser ikke ut til å være jernets men lavagrunnmasse svarende til plagioklaslavaen jeg før har nevnt. Magnetitt har jeg ikke funnet; porfyrens jernertser er sannsynligvis dekomponere! og oksydere! under forvitringen. Bindestoffet er vesentlig kalkspat. Men efter å ha ligget en veke i 20°/o saltsyre falt ingen av sandsteinene fra hverandre og hadde enda ganske stor fasthet. Både jernoksyd og kiselsyre gjør i større eller mindre grad tjeneste som bindemateriale. Bruk av Brumunddalens bergarter. Det er her på stedet litet av brukbare bergarter. Til grunnmur blir mest brukt gråsteinen d. v. s. sparagmitt, som det finnes et rikt utvalg av i morenematerialet; å slå til disse harde, runde steinene har gråsteinmurerne stor øvelse i. Brumundsandsteinen har været kjent og brukt fra gammel tid. Det eldste kjente redskapet av Brumundsandstein er så vidt jeg vet BRUMUNDDALENS 419 et snellehjul fra vikingetida av raud sandstein. 1 Det blev funnet ved rydning av tomten for den middelalderske Røyrs kyrkja i Ringsaker. Det ligger no i sakristiet i Ringsakerkyrkja. I førstningen av det 19de århundrede var sandsteinen på Narud ifølge Heyerdahl (1. 2) og Kraft (1. 3) brukt til slipestein. Den blev også brukt til bygging av smelteomner for jernverk og glasverk. I tida ,fra slutten av I 870-årene til omkring I 905 hadde stein bruddene i Brumunddalen sin glansperiode, først det raude Narud steinbrudd, seinere Prest­ seter, Mauset, Bergaust, Børke og det gule på Narud. De blev vesentlig drevet av Oslo-firmaer. Norges banks bygning i Hamar er bygget av raud sandstein fra Narud. Centralbankens tidligere gård, Tollbodgata 20 i Oslo, er bygget av gul sandstein fra Prestseter. Jernbanen har brukt en del sandstein til platformer ved stasjonene. For tida er det ingen drift i steinbruddene. Omkring !Ode mai 19I6 gikk det en svær skadeflom i Brumunda; elva brøt sig nytt løp mange steder og oversvømmet Brumunddalens nedre del. Den gjorde Brumunda ubrukbar til tømmerfløting. I mange år blev det arbeidet med å utbedre elveløpet og gjøre elva fløtbar igjen, og den er no praktisk talt innmuret fra N arud ned til Mjøsa. Til dette svære arbeidet er det brukt orthocerkalk fra Hellerud i Furnes, porfyr fra Mælumberget og sandstein fra N arud. Opover Brumunddalen forekommer flere steder limstein, d. v. s. kalkstein, orthocerkalk og pentameruskalk. Den er blitt brukt både som grunnmurstein og til kalkbrenning. Det har været kalkomner på Tørustaden, Haugli, l. Faråsen, Stordal og l. Moldstad. Fra l. Far­ åsen har de kjørt kalk på vinterføre over til Østerdalen.

Tektonikk.

Vertikalsnittene, profil 1 14 tavle XI, og normalsnittet, profil 15 tavle XII, gir sammen med horisontalsnittet, fig. 6, oversikt over formen av porjyr sandstein-lagrekka. Porfyrplaten er stort set reist o p 40 o fall mot Ø 20 30 o S, ikke som en plan flate men bøid i aksialretningen (strøkretningen). Sterkest bøid er den i SV, den er presset op ved Hersetbekken og ved Brumunda, og av det, man kan se NØ for Brumunda, er den også her bøid. I fallretningen

l RE INERT SvEN oSEN: Fortidsmindesmerker i Ringsaker. Oslo 1902. 420 HALVOR ROSENDAHL synes den delen, som ligger under Brumundsandsteinen, å ha holdt sig mere stiv, og da lengden her er liten i forhold til tjukken, er nogen stor bøig heller ikke mulig. I Brumundsandsteinen gir de tektoniske rørslene sig til kjenne ved uregelmessigheter i lagstillingen, ved sprikker og glideflater med speil og glidestriper (tavle V fig. 4), som kan ligge så tett, at det bare er få cm melle� dem. jeg har foretatt målinger av kløiveflater og glideflater med striper i følgende sandsteinforekomster: Rauberget, Hersetbekken, Narud, Bergaust, Børke. Resultatet av målingene er: Av flater med gli desp eil og- striper er det to grupper. I den ene har glitestripene fallretning 35 55° V 15 30c N, i den andre

25 60 o Ø 25 40" S. Dette stemmer godt med de bevegelsene, man skulde vente efter den deformasjonen, Brumundsandsteinen har været utsatt for. Den har været presset mellem to skrå flater. Porfyrplaten i NV er blitt løftet fra horisontal stilling til fall 40" Ø 20 30 c S og har presset Brumundsandsteinen mot den eldre blokken av kvartsandstein i SØ 7), (se også fig. som har overflateskråning 40 o V 40 o N (det er ikke lagstillingen). Det er klart, at når porfyrplaten dreier sig om sin skjæringslinje med kvartssandsteinoverflaten, vil sandsteinen under deformasjonen presses utover fra omdreiningsaksen. En sektor med radius r og bue d, uttrykt i grader, vil efter en vinkelreduksjon o få radien forlenget med p, bestemt ved, at volumet før og efter deformasjonen· er det samme:

o d d 3 r " ( r 7r " 360 + P " 360

d r + p r f d ' f l. d 3 r d p En partikkels bevegelse vil være resultanten av denne radiale (centrifugale) og den tangensiale, som er rettet mot sektorens midt­ linje; tyngdekraften er også medvirkende komponent, og for den kommer igjen fordelingen av ovenpåliggende masser. Bevegelsen vil gå efter mere eller mindre hyperbelliknende baner, som asymptotisk vil nærme sig sektorens midtlinje, hvor de blir loddrett. Vi skal ta som eksempel bevegelsen i Rauberget ved porfyr­ platens reising fra 30° til 40°. d 110°, 3 10°. I O -- f =l/ d l = l l o 049. r d 3 100 ' BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 421

Hortsontalsndt gJemtem 1/rumund ;wrj sandstetn !apreh 210m oh Måle:'iokk l 40 000 durch die For;zhyr Smdstetw Serie tn lJrumundda!en 210m U M Maszstab l 40000 IOOOm Sandstein

!fombqwrjj;r 5t!ur

Allartssands!et/l

Fig. 6. 422 HALVOR ROSENDAHL

Radien vil altså forlenge sig 4,9 °/o. I Rau berget er radien (av­ standen ned til sandsteingropens undre spiss) 850 m, altså den radiale bevegelsen p 0,049. 850=42 m. . Av den- tangensw l e bevege I sen k om mer bare 20 pao hver Sl·ct e; i lengdemål blir det 5 " 2 r. 850 74 m. 360

Den virkelige bevegelsen, resultanten av p og "• blir 85 m med retning 60 o Ø 40 S; denne glideretningen finnes også i Rau berget; men det er mange andre glideflater, de fleste med mindre fall. For­ holdene er i naturen mere uregelmessig enn i det tenkte tilfellet, hvor det er forutsatt et homogent medium med friksjonslaus be­ vegelse. Sandsteinen er ikke homogen, den varierer i fasthet, lag­ deling gjør den anisotrop, stivere i visse retninger enn i andre; underlagene på begge sider er ikke plane flater, og overliggende masser har utvilsomt ikke hatt tverrsnitt av cirkelbuer, men været ujamt fordelt. Istedenfor å nærme sig hverandre asymptotisk skjærer de to gruppene av glideflater hverandre. Foruten glideflater med speil og striper er det åpne sprikker, dels med kalkspat, dels med forvitring. De står ofte tilnærmet lodd­ rett og synes å kunne ha alle retninger; men samler man observa­ sjonene, vil to retninger framheve sig, nemlig strøkene V 0 30 N og N 0 25 c Ø. De kunde være framkommet av trykk fra N V; men forholdene er ikke overbevisende, og det er mange lokale av­ vikelser, som kommer av, at uregelmessighetsfaktorene er store i forhold til sandsteinens masse. Også porfyren har glideflater og diaklassystemer foruten de oprinnelige sprikkesystemene. Men porfyren må betraktes som en plate, som med et hydraulisk trykk på undersida velter sandsteinen op og derved blir påkjent for knekk og bøig. Den øvre delen av det, som er løivet av porfyrplaten, er knekket og flyter nu som vrakrester på det siluriske steinhavet (fig. 7). Porfyr sandstein-feltets tektonikk kan ikke sees isoleret; både for kjennskapet til mekanismen og for tids- og årsaksrekkefølgens skyld må den sees i sammenheng med omgivelsene. Jeg har derfor undersøkt kvartssandsteinfjellet i S og hele Brumunddalfeltet nordover. K vartssandsteinen i S er inntegnet på kart l. Den er overalt kvartsittisk, kvit blå, ofte uten skifrighet og helt glasaktig, men BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 423 lagstillingen kan stundom også da kjennes på skiftende kvite og blå lag. Observasjonene av strøk og fall er inntegnet på kart 2. Jeg skal nevne nogen: Gåskvern 51" N 25 o V. Hangnolen 40 o N 30 V. Hovde 35° N V. Ovenfor Vestli og Lillehaug 70° N 25° V.

Åsberget N 20" V. Mellem Soput og Berget 74 o N 20 V. Øverst i Høsbjørkampen gjennemsnittlig 70' N l V. Fallretningen er gjennemgående N 20° V; i strøket Gåskvern Hovde er fallet 35 50°, i Høsbjørkampen er det oftest over 70'', sydover blir det igjen således ved Mørkved 37'' N 10° V, Toppen 26" N 50° V, 20° 20u 3 . Langodden (S for Kommelsvik) N V (se kart ) Bergartens metamorfose tyder på, at den er kommet fra større djup i jordskorpa. Tektonikken tyder på sterk bevegelse, yngre enn metamorfosen. I Høsbjørkampens bratte vegg ovenfor Brattli, Svein­ haug og Høsbjør er det en svær glidesone med speilblanke glaserede glideflater og striper, som faller 67' N 60 V. De tektoniske flatene følger ikke lagflatene. K vartsittens topografiske overt1ate i NV er tektonisk; jeg har efter observasjonene inntegnet den sannsynlige grensa mot Brumundsandsteinen på profilene og kart 2. Ved Høsbjør ligger alunskifer med fall 70 80 oN l V under kvart­ sitten; den har kalkboller med Agnostus lævigatus. Ved Hellerud ligger 7 . alunskifer og orthocerkalk (lengst tilhøgre i profilet fig. ) Ved Stein­ berg ligger inneklemt i kvartsitten et flak av en grå skifer, som ikke kan være noget annet enn den såkalte skifer med krypespor, som stratigrafisk ligger mellem kvartssandsteinen og Holmiaskiferen, efter gammel inndeling l b �. efter den nye inndelingen, som er foreslått av Th. Vogt (1. 53), l a (se forklaring til kart 3 pag. 380). Vi skal dernæst se på feltet nordenfor porfyr sandstein-lag­ rekka. jeg har opmålt og tegnet et profil langs hele Brumunddalen og et profil vest for Bjørgeberget langs bekkene Stampebekken og 3 , Skredderstubekken (kart ) begge profilene projiceret på vertikal­ planet N 20° V S 20 Ø. Profilet gjennem Brumunddalen er gjengitt på tavle XII profil 16 20 000. i målestokk l : Alle forekomster av fast fjell er inntegnet her og de stratigrafiske avdelingene påskrevet; jeg vil ikke her gi nogen nærmere beskrivelse av lagene. Under porfyren ligger silurlagene med fall 30 40 Ø 25 45 o S, altså tilnærmet konformt med por­ fyren, i 160 m mektighet; da kommer en skarp fold, og videre nord­ over ligger de overalt sterkt sammenfoldet. Den nordligste forekomsten av gotlandisk graptolitskifer er på V-sida av Brumunda rett overfor 424 HALVOR ROSENDAHL

Stordal (nordligst på kart 1); det er 7 c � med Monograptus discus, som ligger direkte på pentameruskalk 7 b rx1, og det må være her, Kjerulf og Schiøtz fant graptoliter i 1885 (1. 39 pag. 423, 427). Den store kalksteinavdelingen, som rekker fra pentameruskalken 7 b rx nedover i etasje 5, kanskje helt ned i midtre ordovicium (1. 52), ligger i knekk og folder vekslende med monograptusskifer, sydligst på Tørustaden og Torseter ved Torseterbrua, nordligst i Moldstadberget; kalkstein står også på Gimse Ø for Brumunddalen. Så kommer etasje 4 med sin mektige lagrekke; mellem Moldstad og Holmen på V -sida og mellem n. Faråsen og 1. Bratten på Ø-sida er Coelos­ phæridium-sandstein 4 b; derefter kommer en grå skifer med stor mektighet, i Brattenberget fall 40 55 o S 20" Ø, for det meste fossil­ tom, men nordligst med Climacograptus og Didymograptus, 4 a. Orthocerkalken, 3 c, møter vi litt S for Haugom i inverteret lagstilling over Didymograptus-skifer; det er den undre armen av en ombøid fold. Den øvre armen er Haugomberget, som er skjøvet bort over den undre; mellem dem ligger først en grøn kalkholdig skifer og innerst svart alunskifer med kalkboller med Peltura. Fra Haugom nordover ligger en rekke flak av orthocerkalk skjøvet skjellformet på hverandre. Ved Flitop seter er ikke fjell synlig; men det er meget skifersmulder i jorda, og det er her utvilsomt en synklinal av orthocer­ kalk med skifer av etasje 4. Synklinalens nordre inverterede arm av orthocerkalk står på begge sider av Brumunda, på V-sida med tall

37 N 20 o Ø, på Ø-sida 40 o N V. Den kan følges vestover til Nyseter og Sau stad seter; østover står den ved Kvitmyra Ø for Hallset berget; det er mig fortalt, at det også skal være kalkstein ved Grøna seter, men jeg har ikke kunnet finne den. Orthocerkalkens mektighet er sikkert over 12 m, sannsynligvis over 20 m. I inver­ teret stilling på orthocerkalken kommer alunskifer med Parabolina spinulosa, 2 b; lagene er småfoldet og kruset og faller gjennemsnittlig

35 o N 20 o V, mektighet henimot 100 m; alunskifer har jeg funnet igjen ved Blinningsvollen. Derefter følger en grøn skifer med fall 70" N 20" V, mektighet 30 40 m, og på den ligger igjen sparagmitt­ formasjonen overskjøvet ved Brumundsagen. Den grønne skiferen

1 = 1 må være Holmia-skifer, b �2 ( b), og mellem den og sparagmitten har det skjedd en svær glidning; det øverste av skiferen er helt

l Også ved Torseterbrua ligger 7 c � på 7 b "'• og det ser ut som om det er den oprinnelige Iagfølgen her (1. 39 pag. 426). BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 425

breksieret, og ellers er det både i Holmia-skiferen og alunskiferen en mengde glideflater med speil. Det underste av sparagmittformasjonen er en lys feldspatholdig sparagmitt med lag av kvartskonglomerat, fall 50" N 20 o V. Den er synlig i minst 40 m mektighet op til den nedre sagen. Ved brua over Brumunda ved den øvre sagen, omtr. 90 m over undergrensa mot

= 5 Holmia-skiferen, står raud og grøn skifer l b oc1 ( Sp a) med fall 30' N 20' V; den rekker opover 40 m med sandige, glimmerrike lag. Derover ligger raud kvartssandstein, lik den i Hallsetberget, med fall 30 40 o N 20" V. Overskyvingsflaten ligger altså her nede i

4 den yngre sparagmitten l a y ( Sp ). Bergarten er mindre meta­ morf enn i Høsbjørkampen men har samme tektoniske karakter. Denne inversjonen ved Brumundsagen er en fortsettelse av Rings­ akerinversjonen (Stein, Domstua, Tømten, Tande); den kan videre følges over Brumundseter, Brennseter, Klettseter til Åsta (se oversikts­ 16 kartet fig. l). I profil har jeg tegnet inn konturene av de baken­ forliggende fjellene, Ruskåsen og Brumundkampen med Brumund­ seter, hvor orthocerkalk ligger inneklemt i kvartssandstein. Profilet på V-sida av Bjørgeberget er gjengitt på tavle XII 17 000. profil i målestokk l : l O Det er utført på samme måten som profil 16, alle forekomster av fast fjell er inntegnet fra skjæringene i de to bekkene, dessuten er forekomstene på gårdene Lier, Bjørge og Børke projiseret inn på samme vertikalplanet, likeså Bjørgeberget og Mælumberget. Karakteristisk og eiendommelig er det, at hvor man ser porfyren i kontakt med underlaget, ligger de konkordant likesom ved Brumunda. I Bjørgeberget kan man følge en sammenhengende lagrekke med fall 16 20° Ø i 90 m mektighet under porfyren. Men hvor man ellers ser silurlagene på V-sida av Bjørgeberget ligger de

70 80 o 0 sterkt sammenpresset, meget ofte med fall N l O V. Profilet ved Stampebekken gir mere sammenheng i tektonikken og viser folder og skarpe knekk med ufoldede lag imellem. Foldingsaksene faller 20 22 o Ø; det stemmer også med porfyrens og Cyrtia expor­ recta-lagenes stilling i Bjørgeberget; fallet her, 16 20 '' Ø, er foldings­ aksens retning. Det er uten tvil Mariendalserien, som ligger i profilet i Stampebekken; bergarten er den samme som ved Mariendal. Ved Skredderstubekken har jeg funnet Monograptus priodon ved Roterud og sydover mot Skarløken bru, 8 a oc. Videre nordover er det Skredderstubekken som gir det beste profilet. Nordenfor Dalaust står leirskifer med Monograptus spiralis og Retiolites Geinitzianus, 426 HALVOR ROSENDAHL

7 c y. 450 m (i profilretningen N 20 o V) ovenfor Dalaust bru ligger pentameruskalk med fall 45 o S 20 o Ø, samme slags kalkstein som ved Torseterbrua. Den er sterkt foldet med brudd og glidninger. Ca. 20 m under det øverste laget kommer et lag med masser av Rafinesquina expansa og Rhynchonella decemplicata, samme laget som ligger under etasje 7 ved Torseterbrua. Profil 17 slutter her. Videre nordover er fjellet mest overdekket; hist og her står fram en raud kalksandstein med bratt nordligt fall. 650 m ovenfor Dalaust bru er det ved opsetning av en elektrisk ledningstolpe gravet op en grå mergelskifer med masser av Platystrophia biforata og Monticuli­ pora, og 150 m lengere inne står grå gasteropodkalk, en grå mergel­

35" o skifer som går over i en grå leirskifer med fall N l O V; den fører sannsynligvis ned i etasje 4. N ordenfor ligger Veldrealmen­ ningens flate morenedekke uten synligt fast fjell; det er utvilsomt etasje 4's mektige lagrekke, som utgjør fjellgrunnen. Ved Saustad seter står orthocerkalk, og mellem Brennlia og Revlibakken (i kartgrensa for kart 3, VSV for Saustad) står kvartssandstein med fall 40 o N l O V. jeg har sammenfattet alle disse observasjonene i et vertikalsnitt gjennem Brumunddalfeltet, fig. 7. Ved sammenlikning med profil 16 og 17 vil man se, hvad som virkelig er iakttatt, og hvad som er satt til for å binde iakttakelsene sammen og gjøre et helhetsbillede ut av det. Det er også forenklet og skjematiseret for å vise den tektoniske karakteren. Hvor de stratigrafiske flatene også har mekanisk betydning (f. eks. mellem kalk og skifer) vil de være ledende for tektonikken, og de tektoniske aksene kan leses direkte ut av lagstillingen. I en stor og mere homogen masse som Høsbjørkampens kvartsitt og likeledes i Brumundsandsteinen er de tektoniske aksene mere uavhengig av de stratigrafiske flatene. I kvartsitten og i Brumundsandsteinen er akse­ retningen V 60c S Ø 60" N. I Brumunddalfeltet nordenfor er akse­ retningen V 20 c S Ø 20 N. Aksene er som regel ikke horisontal; vestenfor Bjørgeberget heller de nedover mot Ø. Normalprofilet viser aksenes stilling i porfyr sandstein-lagrekka; i den underliggende silurformasjonen har de ikke så regelmessigt forløp; de er i større grad gjennemsatt av brudd med akseforskyvninger, vertikale og horisontale. I skiferen under porfyren V for Brumunda heller aksene nedover mot Ø l O N; men i Monograptusskiferen ved Mariendal Ø for Bru­ munda heller foldingsaksen mot SØ in under porfyren i retning av BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 427

Bakkom. Fig. 8 viser et eksempel på brudd i aksialretningen. Foldingsaksen for pentameruskalken ved Torseterbrua dukker ned under Monograptus-skiferen men er brutt og fortsetter et eller annet sted under skiferen; kalksteinen på begge sider av Brumunda svarer heller ikke til hverandre, så her er det også brudd. Den slags brudd finner man hele Brumunddalen opover idet lagene på øst- og vestsida ikke treffer sammen og kan ha ulike akseretning. Denne bruddlinjeserien er det første anlegget til Brumunddalen. En svær bruddlinje av helt andre dimensjoner går langs Furnesfjorden og nordover Fangberget. I Bangsberget (Liberget, Solbergåsen) står prekam­ brisk gneis men i Høsbjørkampen kambrisk kvartssandstein. I Fangberget står etasje 4, men i strøkretningen østenfor står etasje 7 og 8. Bruddlinjer er det også i Vangs­ åsens kvartsittfjell og i kvartsittfjellene østenfor Brumunddalen. På kart 3 har jeg noget forenklet tegnet inn hovedtrekkene i fjellbygningen. Vi skal derefter se tektonikken som mekanisk fenomen. Den eldste bevegelsen, som har betydning for Brumunddalfeltet, er framskyvingen av kvartssandsteinen med påliggende yngre lag så langt som til sydranda av Vangsåsens kvartsfjell. Under framskyvingen er kvartssand­ steinen blitt deformeret, mest i den ytterste randa, hvor flak på flak er skjøvet op over hverandre, dels med yngre lag mellern. Grunnfjelloverflaten 428 HALVOR ROSENDAHL skråner her nedover i sparagmittbekkenet iN, og denne overflateformen sammen med trykkets størrelse og retning har været ledende for bevegelsen og utformingen av Vangsåsens kvartsfjell. Også nordenfor, under Ringsaker Veldre-feltet, er kvartssandsteinen og derved også den ovenpåliggende kambrosiluriske lagrekka blitt deformere!; ved planering under denudasjonen er derfor ulike stratigrafiske nivåer kommet i overflaten. Men nogen falding har det ikke været, lagene har ligget tilnærmet horisontalt. På denne måten kan man forklare den svakt orogenetiske diskordansen under porfyren i Brumunddalen. Denne orogenesen har også grepet helt ned i grunnfjellet; det viser oppressingen av fjellet V for Furnesfjorden mellem Ringsaker og Nes; det går under navnene Bangsberget, Liberget og Solbergåsen.1 Den må ha strakt sig over hele Oslofeltet, og det er sann­ synligvis den første faldingen her. I tid faller den i slutten av down­ tonium og utover· i underdevon. jeg skulde tro, at det øverste down­ toniske konglomeratet under porfyrdekkene ved Oslo er avsatt, efter at faldingen er begynt, og at det er en gradvis diskordans opover i den downtoniske lagrekka. Den har været ledsaget av eruptiv virksomhet med frambrudd av magma med sammensetning fra essexittisk til kjelsåsittisk og larvikittisk; hertil hører Oslofeltets porfyrdekker. Det underste porfyr­ dekket ved Oslo hviler på det øverste downtoniske konglomeratet uten nogen merkbar diskordans. Men diskordansen blir merkbar lengere nede i lagrekka, f. eks. i ludlow. Faldingen i Oslofeltet fort­ setter; porfyrplaten er allerede efter de første erupsjonene blitt for svær og stiv til å foldes, og den vil også virke avstivende på det underliggende downtoniske konglomeratet og sandsteinen. Men kambro­ silurlagene under dette stive dekket vil foldes mere og mere; den oprinnelige svake diskordansen gjennem downtonium til porfyr­ dekkene blir derved auket med en tilsynelatende, falsk diskordans. Det er rombeporfyrganger av ulike alder; nogen er påvirket av faldingen, men andre synes å være helt upåvirket, altså yngre; det er ikke sikkert, at disse gangene er tilførselsganger til dekkene. Man kjenner rombeporfyrganger mot SV til Grimstad, mot SØ nedover i Bohuslen og mot N til Gran og Brandbu på Hadeland. Det nordligste rombeporfyrdekket er i Lundbergkollen, Skrukkelia, Hur-

I Ved Steinseng ligger sparagmitt skjøvet inn over prekambrisk augegneis med en mektig breksie imellem; det var her Heyerdahl iakttok, at gråvakken lå oyer grunnfjellet (l. 2). BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 429

"' � ·�

�

..

� '2 �

Fig. 8. Geologisk kart med profiler ved Torseterbrua. Geologische Karte mit Profilen bei Torseterbrua (die Brikke iiber Brumunda am Hofe Torseter).

dalen; efter oplysning fra professor j. Schetelig ligger det enda lengere N i Skreia rester av essexittlavadekker; de er inntegnet på oversikts­ kartet fig. 1. Men nogen forbindelse med Brumunddalens porfyr­ dekker er det ikke. Brumunddalens porfyrdekker er ikke utløpere fra de sydligere porfyrdekkene i Oslofeltet, men skyldes erupsjoner på stedet. Disse erupsjonene er utvilsomt knyttet til den svære bruddlinja i Furnes­ fjorden, og i tid faller de sammen med framskyvingen og oppressingen av kvartsitten i Vangsåsen og gneisen i Bangsberget Liberget­ Solbergåsen. De svarer da til de første porfyrerupsjonene i Oslo­ feltet. jeg vil her gjøre opmerksom på, at Brumunddalens porfyrerup- 430 HALVOR ROSENDAHL sjon ligger på Brøggers linje Fen Sarna Kuolajarvi Umptek Lujavr Urt l; fo:-lenget sydover vil den treffe vulkanen i Greipstad 2• En sammenheng med den eldre forkastningen i grunnfjellet, som A. BuGGE3 har påvist, kan vel også tenkes. Porfyrene i Brumunddalen har oprinnelig dekket et større om­ råde enn de no gjør. Av mengden av porfyrmateriale i sandsteinen lar det sig gjøre å få et minimumtall for det oprinnelige volumet og arealet. For beregning av det noværende volumet av porfyr og sand­ stein har jeg betraktet et l m breidt element parallelt med profilene 1 14 14 og summeret det fra O (den sydvestligste spissen) til profil og videre mot nordøst så langt feltet sannsynligvis rekker; på den samme måten har jeg funnet porfyrens underflate. 35 °/o av sand­ steinen er porfyrmateriale, altså sikkert påviselig abladeret porfyr, som har fortsatt porfyrdekkene utover de noværende grensene. I tabellen nedenfor har jeg opført verdiene for nogen av profilene.

2 3 4 5 6 7 8 9 l l l l 35 O/o av ·"'- Arealelement av porfyr- a:- '-..C: Volumelement i 1000 m3 sand- >-e.o underflate i m2 2 t:·.c steinen= il< o.>: Sand- pro fyr- No- A bla- Porfyr Il.

2 l Før sammenskyvingen, efter sammenskyvingen i d1 og d2•

Tallene i rekke 2 5 uttrykker i 1000 m2 snittflaten av laget med profilet, i tilsvarende rommål elementets volum. Tallene i rekke 7 9 uttrykker i m lengden av profilets skjæringslinje med porfyrens

l W. C. BRØGGER: Die Eruptivgesteine des Kristianiagebietes IV. Das Fenge biet in Telemark, Norwegen. Vid. selsk. skr. 1920, I no. 9, pag. 393.

2 K. O. BJØRLYKKE: En vulkanrest ved Skår i Greipstad, Vestagder. Norsk geo!. tidsskr. 7, 1922-23, pag. 271-280.

3 ARNE BuGGE: En forkastning i det sydnorske grunnfjell. Norges geo!. under­ søkelse nr. 130, I 928. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 431 underflate, i rekke 8 altså hvor langt utenfor sin noværende grense porfyren vilde ha nådd med det porfyrmaterialet, som ligger i sand­ steinen i det samme profilet; uttrykt i m2 gir tallene elementets underflate.

Resultatet av utregningen er: Porfyrvolum 0 14 . . . 1392 millioner m3 " utenfor 14 125 "

Porfyrvolum i alt 1517 millioner ms

Sandsteinvolum 0 14 ... 2421 millioner ms utenfor 14. 250 "

Sandsteinvolum i alt 2671 millioner ms

Porfyrunderflate 0 14 . . . .. 7 684 000 m- 14. 900 000 utenfor "

Porfyrunderflate alt 8 584 000 m2

Volumet av den abladerede porfyren 935 millioner ms 2452 " oprinnelige " "

Arealet av den oprinnelige porfyren 13 758 000 m2 5 174 000 " abladerede " "

Den har nådd 400 900 m utenfor den noværende grensa, altså omtrent til Torseterbrua og til Dalaust. Hertil kommer det abladerede porfyrmaterialet, som ikke no er opbevaret i sandsteinen. Efter frambruddet av RPx og RPy går det en lengere tid med forvitring og avleiring av sandstein. Sandsteinen på RPy er optil 50 m tjukk og inneholder helt til topps materiale fra underlaget. Og da sandsteinen ligger jamt utover hele den delen av RPy, som no er synlig, må en annen del av RPy, hvor materialet til sandsteinen er kommet fra, ha ligget høgere. jeg kan ikke forklare dette på nogen bedre måte enn ved, at porfyren har fått sin første oppressing i nordvest, d. v. s. foldingen i Ringsaker Veldre-feltet er begynt som følge av trykket fra sparagmittfo:·masjonens overskyving, Ringsaker­ inversjonen. En ting, som er av betydning, er forekomsten av større kvarts­ rullestein . K vartsrullestein på over centimeterstørrelse forekommer i basallaget. under porfyrdekkene og aller underst i sandsteinen over 432 HALVOR ROSENDAHL

RPy. De er for det meste ikke av kvartsitt, men av pegmatitt- eller gangkvarts. Det nærmeste stedet, de kan være kommet fra av no­ værende forekomster, er konglomeratene i den yngre sparagmitten, som er overskjøvet i Kompåsen. Det kan kanskje tyde på at denne overskyvingen er begynt allerede før frambruddet av RPx. Men det kan også ha været slike konglomerater i den overskjøvne sparag­ mitten V for Furnesfjorden ved Bangsberget. Ringsakerinversjonens akse får man et inntrykk av ved å følge inversjonen langs nordranda av feltet. I Ringsaker, Domstua Tande, ligger invertere! orthocer- kalk under kvartssandstein VtO:S Ø J!O'N 150 200 m o. h., ved Bru­ mundsagen 400 m o. h. og på Brumundseter i Brumund­ kampen 700 m o. h. I de­ 400 taljer er den kanskje ikke så regelmessig. N i Bru­ munddalen ligger Hallset­ 350mo h bergets kvartssandstein langt 50 100 150 200m. 200 Fig. 9. Tverrprofil på østsida av Brumunddalen, fram skjøvet; m N for V for Hallsetberget, 200 m N for Bakken. - gården Bakken ser man det Querprofil an der Ostseite des Tales Brumund­ profilet, som er tegnet i flg.9. dalen, W vom Berg Hallsetberget, 200 m N vom Kvartssandsteinen i Hallset­ Hof Bakken. berget er raud. Oppe i den bratte dalsida står en breksie, som inn mot Hallsetberget består av den raude kvartssandsteinen, men ut mot dalen av bruddstykker av kvit mere metamorf kvartsitt. Nede ved Brumunda ligger skifer av etasje 4. Ø for Hallsetberget står orthocerkalk ved Kvitmyra 530 m o. h. Under framskyvingen må det på V-sida av Hallsetberget· ha været en sterk vertikal be­ vegelse; den hører til Brumunddalens bruddlinje. Den intense sammenfoldingen av Ringsaker Veldre-feltet er først kommet efter RPz- og RPu- erupsjonene, og den har fortsatt under avleiringen av Su. Den yngre delen av Su er reist mindre i veret enn den eldre; men hele Brumundsandsteinen er sterkt tektonisk påvirket. Dislokasjonene d1 og d2 i Bjørgeberget, hvor porfyrene er skjøvet inn under hverandre, er skjedd no; sammenskyvingen her kan settes til 200 m. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 433

Hersetbekkens profil gir visse tektoniske oplysninger, som før er nevnt. For det første er det ingen tvil om, at sandsteinen er avleiret horisontalt, og at den noværende skrå stillingen skyldes seinere bevegelse. For det andre tyder skiferbreksien under det raude laget på tektoniske bevegelser også under avleiringen. Brumundsandsteinen er altså avleiret i en orogenetisk periode av materiale fra og umiddelbart foran den formasjonen, som deltar i orogenesen. Den kan karakteriseres som en kaledonisk molasse. Hadde overskyvingen av Kompåsens og Hallsetbergets masser været sterkere, kunde de ha blitt skjøvet over sitt eget forvitringsprodukt, således som V. M. GoLDSCHMIDT har påvist for gabbrokonglomerater i høgfjellkvartsen (I. 47). Det er helt utvilsomt, at silurskifrene ligger i folder under porfyren: l. Man ser, at skiferen overalt V for Bjørgeberget er foldet, og da det ikke er nogen forkastning her, kan man ikke tenke annet, enn at foldene fortsetter i akseretningen inn under porfyren. 2. Den foldede skiferen. som no ligger utenfor porfyren, har inntil en viss grense tidligere været dekket av porfyr, i det minste til Torseter og Dalaust. Det er også helt utvilsomt, at denne faldingen er yngre enn porfyren: l. Porfyrens direkte underlag er ikke foldet; det var altså ikke foldet ved porfyrerupsjonen og har seinere blitt bevaret mot falding av den stive porfyrplaten. 2. Porfyren er blitt løftet i veret av trykket fra skiferen under faldingen, og faldingen har også fortsatt efter Brumundsandsteinens avleiring. Fra de eldste til de yngste lar disse orogenetiske bevegelsene sig lettest forklare som en sammenhengende kaledonisk foldingserie. For alderen av de siste bevegelsene i Brumundsandsteinen har man ikke noget holdepunkt. Brumundsandsteinen tilhører vel i sin helhet undre del av underdevon, og den siste bevegelsen i den behøver heller ikke å være yngre enn underdevon. Et holdepunkt for de yngre orogenetiske bevegelsene i Norge har vi i devonformasjonen på Vestlandet, hvor C. F. KOLDERUP har påvist overskyvinger yngre enn de yngste devonlagene. Da devonformasjonen her hører til mellemdevon (orkadium) blir over-

Norsk Geo!. Tidsskr. X. 28 434 HALVOR ROSENDAHL skyvingen postorkadisk, og Kolderup setter den til slutten av Old Red-tida, altså overdevon. 1 Sammenholdt med dette er det ikke usannsynlig, at det i Bru­ mundsandsteinen har været bevegelser gjennem hele mellemdevon op til overgangen mot overdevon.

Historie. Sammenlikning med andre områder.

Vi står no ved målet for dette arbeidet, å sammenfatte det hele et billede, porfyr sandstein-lagrekkas historie. I det kaledonisk-baltiske området slutter den marine sedimenta­ sjonen øverst i silur og avløses av kontinentale avleiringer eller av denudasjon. Overgangen mellem marin- og kontinentaltid faller som regel i downtonium, som blir overgang (Passage Beds) mellem marin silur og kontinental devon (Old Red). Men overgangen kommer ikke samtidig over hele området og kan også komme allerede i ludlow. På grunn av jordskorpebevegelser vil det gjerne v.ære brudd i lag­ rekka og diskordanser, som er særlig utpreget i det kaledoniske området. I central-Skottland ligger overdevon diskordant overgripende på underdevon eller silur. I nordøst-Skottland og Orknøyane ligger mellemdevon diskordant på silur; mot overdevon er det igjen en diskordans. I vest-Norge ligger mellemdevon og tildels øvre del av under­ devon diskordant på silur; over mellemdevon er igjen overskjøvet eldre fjell. I det baltiske området ligger mellemdevonisk Old Red med en ganske svak vinkeldiskordans på næsten horisontaltliggende siluriske (ordoviciske og gotlandiske) lag. Denne diskordansen er epeirogenetisk; den kommer fram bare, når man ser på et stort område; lagene faller ca. 1/zo mot syd. Ved Finska viken ligger mellemdevon på ordovicium; sydover blir bruddet i lagrekka mindre og mindre, men først så langt syd som i Podolia har man ubrutt lagfølge fra ludlow gjennem downtonium med overgang fra marin til kontinental facies

t CARL FRED. KoLDERUP: En postorkadisk overskyvning i det vestlige Norge.

Forhand!. 17 skand. naturf. mote Goteborg 1923 pag. 173-- 179. - CARL FRED. KOLDERUP: Vulkansk virksomhet og innpressing av eldre bergarter i Vest­ landets devon. Naturen 50, 1926, pag. 129-142. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 435

op til underdevonisk Old Red. Epeirogenesen er her begynt i nord, hvor de første raudfargede kontinentale sandsteinene kommer i basal­ lagene for øvre Oesel-gruppen, svarende til undre ludlow, etasje 9, i Oslofeltet; den går sydover og når Podolia i øvre downtonium. I det sydøstlige Norge er også epeirogenesen, som går forut for den kaledoniske orogenesen, eldre i nord enn i syd. I Veldre ligger normale marine sedimenter så langt som til etasje 8, hvor de avbrytes av den subdevoniske denudasjonsflaten. Hvor langt op den marine siluriske lagrekka her har nådd, vet vi ikke; men vi har nogen holdepunkter for et overslag. Ved Oslo ligger wenlock, etasje 8, med 100 m, ludlow, etasje 9, med 150 m kalkstein og skifer, der­ over downtonium, etasje 10, med over 500 m sandstein, som er overgang fra marin til kontinental facies, øverst med et konglomerat. På det ligger devonisk porfyr, som er omtrent samtidig med Brumund­ dalens. I Brumunddalen er fastlandstida begynt så tidlig, at denuda­ sjonen er nådd ned til etasje 8 a, samtidig som lagrekka ved Oslo er vokset op til det øverste downtoniske konglomeratet. De abladerede lagene har sannsynligvis været mektigere enn de tilsvarende lagene ved Oslo. Overgangen fra marin til kontinental facies ved Brumund­ dalfeltet i Veldre setter jeg til øvre ludlow. Ludlow i Veldre blir altså homolog med downtonium ved Oslo og har været utviklet som en sandsteinavdeling, øverst med et regressjonskonglomerat. I den downtoniske tida har de orogenetiske bevegelsene begynt, ablasjonen har ført materialet sydover, og det materialet, som blev avleiret i den mektige downtoniske sandsteinen i syd, er sikkert for en del det samme, som lå i ludlowsandsteinen lengere nord. Den marine kontinentale overgangsfacies skrider fra Veldre til Oslo i tida øvre ludlow øvre downtonium. Lengere øst skrider den fra Estland til Podolia i tida undre Iudlow øvre downtonium; strand­ forskyvingen går her raskere, fordi bevegelsen er rent epeirogenetisk, mens den i Norge også er orogenetisk. Kvartsrullesteinene i det øverste downtoniske konglomeratet ved Oslo består overveiende av prekambrisk kvartsitt, som er kommet fra fastlandet i nordvest. Det tilsvarende, homologe, konglomeratet ved Mjøsa er allerede tidlig abladeret bort. Basalkonglomeratet under porfyren i Brumunddalen er hverken homolog eller ekvivalent med det downtoniske konglomeratet ved Oslo.

I det nye fastlandet , som er steget op, har det efter terreng­ forholdene været degradasjon eller aggradasjon. Ved den sterke 436 HALVOR ROSENDAHL

orogenetiske bevegelsen, som trykket Vangsåsens kvartsittmasse fram og op, blev det nord for dette kvartsittfjellet en akkumulasjonsgrop, hvor Brumunddalens devoniske porfyr sandstein-lagrekke er blitt til. I vest grenser det oprinnelige devonfeltet ved Furnesfjordens store bruddlinje mot den høgere liggende framskjøvne massen vestenfor. I øst grenser det til kvartssandstein. Fra Furnesfjordens spalte er porfyrene kommet og har flytt utover denudasjonsflaten bak Vangs­ åsens kvartsfjell. De kambro siluriske lagene var da enda ikke foldet men deformeret ved brudd på grunn av underlagets deformasjon under framskyvingen. Efter erupsjonen av de to første porfyrene, RPx og RPy, gikk det en lengere tid med denudasjon og avleiring av en sandstein optil 50 m tjukk; så kom de to siste porfyrene, RPz og RPu, og derefter fortsetter akkumulasjonen av sandstein. Framskyvingen av Vangsåsens kvartsfjell avløstes umiddelbart av framskyvingen av sparagmittlagrekka nord for Ringsaker Veldre­ feltet, Ringsakerinversjonen. Den kambro-siluriske lagrekka i Rings­ aker Veldre-feltet blev sterkt sammenpresset og foldet, og porfyr­ platen blev presset opover, mest i nordvest, såat den blev mere og mere skrå. Denne oppressingen er begynt før avleiringen av sand­ steinen over RPy, men det meste skjer under og efter avleiringen av Brumundsandsteinen. Materialtransporten gikk likesom no fra nord og nordvest mot syd og sydøst; av sandmaterialet i sandsteinen er ca. 35 °/o kommet fra porfyrene, ca. 65 °/o fra kvartssandsteinen. I den underste delen av sandsteinen er det også endel finere, delvis kalkholdigt, materiale fra silurformasjonen; men i den øvre delen er det litet av det. Det har været kontinentalt klima med raudforvit­ ring; både underlaget, den subdevoniske denudasjonsflaten, og de devoniske avleiringene er raud. Den raude sandsteinen er avleiret under periodisk oversvømmelse og inntørking. Midt i feltet er det en gul sandstein, som er en lakustrin eller fluviatil facies av Brumund­ sandsteinen. Sandkornene er i almindelighet runde, ofte vindpoleret særlig i den øvre delen av sandsteinen. Sedimentasjonen i Brumunddalen har holdt ved, til gropen var fyllt. Mektigheten, man finner ved geometrisk summering gjennem profilene av den sandsteinen, som enno er opbevaret, er 600 700 m; men den stratigrafiske mektigheten har ikke været så stor. Sammen­ liknet med de svære mektighetene, som er kjent fra andre devoniske BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 437

kontinentalsandsteiner, trenger denne sedimentasjonen ikke å rekke ut over den første halvdelen av underdevon. De avleiringene fra andre områder, som Brumunddalens porfyr sandstein-lagrekke nærmest kan sammenliknes med, er Oslofeltets porfyrdekker med mellemliggende tuff, agglomerat og sandstein. Porfyrene har flytt ut over store platåer, mange utbrudd efter hver­ andre. Som regel er det bare ganske ubetydelige sedimentlag mellem dem, sjelden op til nogen m tjukke. Terrengets form har ikke været slik, at det er samlet op større sedimentmasser. Bare et sted er det en sedimentær avleiring, som kan sammenstilles med Brumundsandsteinen; det er porfyrkonglomeratet langs østsida av Oslofjorden (og Oslofeltet) mellem Moss og Hvaler. Efter Brøggers 1 undersøkelse er det en lokal ophopning av forvitrings­ materiale i en renneformet grop langs Oslofeltets østrand, minst 750 m mektig. Det hviler på de yngste rombeporfyrene, materialet er for største delen fra porfyrene, delvis har det karakteren av en veldig porfyrur; litt materiale er fra den downtoniske sandsteinen. Det har ikke materiale yngre enn rombeporfyrene, og Brøgger mener derfor å kunne fastslå, at konglomeratet er avsatt efter rombeporfyrenes og før kvartssyenittenes erupsjon. Det skulde bli samtidig med den yngre delen av Brumundsandsteinen. Likesom Brumundsandsteinen er det efter sin avleiring påvirket av tektoniske bevegelser, og lagene

ligger no med fall optil 45 °. Men gropen, som det er avsatt i, er opstått på en annen måte enn Brumundsandsteinens, nemlig ved innsynking, som sannsynligvis henger sammen med den eruptive virksomheten i Oslofeltet. Innsynkingen har også fortsatt efter konglomeratets avleiring; de tektoniske forstyrrelsene kan skyldes denne innsynkingen; men det er sannsynlig, at fjellkjedetrykket har nådd så langt fram. Oslofeltets rombeporfyrserier med sine mellemliggende sand­ steiner og ovenpåliggende konglomerat er i sin helhet ekvivalent med Brumunddalens porfyr sandstein-lagrekke. En annen kontinental devonisk avleiring i Oslofeltet er kjent fra Storhaugen nordenfor Grefsenåsen i Alnsjøfeltet. Det er en isoleret liten fjelltopp, som ligger på nordmarkitt; underst består den av

t W. C. BRøGGER: Konglomerater i Kristianiafeltet. Nyt Mag. f. Nat. 38, 1900,

pag. 29 ·- 63. 438 HALVOR ROSENDAHL essexittlava og tuff, øverst i toppen ligger sandstein og konglomerat, som inneholder bruddstykker av nordmarkitt. Konglomeratets under­ lag, essexittlava og tuff, er kontaktmetamorf og er sannsynligvis rester av porfyrdekker eldre enn nordmarkitten, som de har flytt på. Men konglomeratet må være yngre enn nordmarkitten, altså yngre enn Oslofjordens rombeporfyrkonglomerat, sannsynligvis også yngre enn Brumundsandsteinen; men det er ikke utelukket, at det kan ha været så unge sedimenter i Brumunddalen. Røragens devon felt 1 er en tidsbestemt underdevonisk kontinental avleiring; efter Goldschmidts undersøkelse er det en typisk lokal utfylling av en grop med forvitringsmateriale fra omgivelsene. Det er ikke umulig, at den tildels kan være samtidig med Brumund­ sandsteinen. Devonfeltene langs den norske vestkysten mellem Sognefjorden og Trondheimsfjorden hører for største delen til mellemdevon men har også underdevoniske lag (Sørværet i Bulandet). Disse devonfeltene har også karakteren av lokale avleiringer men i meget større måle­ stokk2. I Skåne ligger den raude Klinta Øved Ramsåsa-sandsteinen og i Dalarne Orsa slipsandstein. De tilhører begge avslutningen av den marine siluriske sedimentasjonen 3. Ellers er det ikke i Sverige nogen avleiringer, som det kunde bli tale om å sidestille med Brumundsandsteinen.

l V. M. GoLDSCHMIDT: Das Devongebiet am Riiragen bei Riiros. Mit einem paliiobotanischen Beitrag: Die Pflanzenreste der Riiragen-Ablagerung von A. G. NATHORST. Vid. selsk. skr. Kr.a 19 13, I, no. 9. - T. G. HALLE: Lower Devonian Plants from Røragen in Norway. Svenska vetensk. akad. hand!. 57, no. l, 1916. 2 CARL FRED. KOLDERUP: Vestnorges devonfelter. Bergens museums årbok

19 15- 16, 1920-21, 1923-24, 1924-25, 1926. - CARL FRED. KOLDERUP: Vestlandets devonfelter og deres plantefossi!er. Naturen 39, 19 15. - A. G. NATHORST: Zur Devonflora des westlichen Norwegens. Bergens museums årbok 19 14- 15. 3 AssAR HADDING har i slipsandsteinen i Dalarne funnet Encrinurus punctatus. Se "The Pre-Quaternary Sedimentary Rocks of Sweden !". Lunds univ. årsskr. avd. 2, bd. 23, nr. 5, 1927. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 439

Kurze Zusammenfassung. Die Porphyr-Sandstein-serie in Brumunddalen, Hedmark, Norwegen. In Brumunddalen (dem Thai des Flusses Brumunda) liegt ein kleines devonisches Gebiet. Die Lage desselben ist gezeigt in den Karten Fig. I und Fig. 2. Die devonische Serie besteht aus 4 Porphyr­ decken, RPx, RPy, RPz und RPu, beziehungsweise 30m, 20 60 m, 30m und 100 200 m mächtig; nur RPy und RPu reichen über das ganze Gebiet, das 8,6 km2 deckt. Über RPy liegt ein Sandstein, 10 bis 50 m mächtig, und über der obersten Decke, RPu, liegt die mächtige Sandsteinablagerung, der Brumundsandstein; er hat ein scheinbarer Mächtigkeit von 600 700 m. Wegen seiner Bildungs­ weise, Ausfüllung eines Beckens, und wegen späteres tektonisches Zusammenschubes ist die stratigraphische Mächtigkeit nicht so groß. Das Volum des Brumundsandsteins ist 2670 Mi!!. m3. Die Porphyre sind augitsyenitische (larvikitische) Rhomben­ porphyre vom Typus der bekannten Rhombenporphyre im Oslo­ gebiete, und sie gehören auch demselben Eruptionsprovinz. Sie sind aber nicht Ausläufer der Decken im Oslogebiet sondern an der Stelle herausgebrochen und zwar an der westlichen Grenze des Porphyr Sandstein-gebietes, die Bruchspalte des Furnesfjords (des östlichen Armes des Binnensees Mjösa), gleichzeitig mit den ersten Rhomben­ porphyren des Oslogebietes. Das Porphyr Sandstein-gebiet ist der südöstliche Teil eines kambro-silurischen Gebietes, das Ringsaker-V eidre-gebiet, das zwischen zwei überschobenen Schollen der unterkambrischen Sparagmitformation gelegen ist. Die südlichste der genannten Schollen, die Quarzitmasse des Gebirges Vangsäsen (mit Hösbjörkampen) ist mit den darauf liegenden kambro-silurischen Schichten im letzten Teil der downtonischen Zeit, vor der Ablagerung der devonischen Porphyr Sandstein-serie, vorwärts und zum Teil aufwärts geschoben. Diese Bewegung repräsentiert eine starke kaledonische Orogenese und hat die erste Faltung im Oslogebiet verursacht. Die Porphyr­ eruptionen fangen jetzt an sowohl im Oslogebiet wie im Brumunddal­ gebiet. Im Oslogebiet entsteht eine allmähliche Diskordanz durch das obere Downtonium; die Rhombenporphyrdecken ruhen bei Oslo mit scheinbarer Konkordanz auf dem obersten downtonischen Konglomerat. 440 HALVOR ROSENDAHL

Im Brumunddalgebiet ruhen die Porphyrdecken mit schwacher orogenetischer Diskordanz auf dem unteren Wenlock, Etage 8 a des norwegischen Silursystems. Die Kontinentalzeit ist hier früher an­ gefangen als bei Oslo, wahrscheinlich schon im oberen Ludlow, Etage 9. Die Denudation ist während der downtonischen Zeit bis nach unterem Wenlock gekommen. Erst nach dem Anfang der kale­ donischen Orogenese wurden Bedingungen für Anhäufung größerer kontinentaler Sedimentmassen geschaffen. Bei der ersten Porphyreruption waren die kambro-silurischen Schichten etwas deformiert wegen des Schubes, nicht aber gefaltet, und die Porphyrdecken liegen mit scheinbarer Konkordanz auf den marinen obersilurischen Schiefern und Kalksandsteinen. Nur wenn man das ganze Gebiet überschaut, wird die Diskordanz merkbar; denn die Porphyrplatte überlagert verschiedene stratigraphische Niveaus. Unmittelbar nach der Überschiebung der Quarzit von Vangs­ äsen und Hösbjörkampen fängt die Überschiebung der Sparagmit und Quarzsandstein nördlich vom Brumunddalgebiet (und dem Ringsaker Veldre-gebiet überhaupt) an (Kompäsen, Fig. 7). Diese Überschiebung ist in der norwegischen geologischen Literatur die Ringsakerinversion genannt; die dem überschobenen Sparagmit und Quarzsandstein angrenzenden kambrischen und ordovicischcn Schichten sind nämlich durch die Bewegung invertiert worden. Von dem Druck dieser Überschiebung werden die kambro-silurischen Schichten des Brumunddalgebietes sehr stark gefaltet und zusammengeschoben; die Achsenrichtung ist W 20' S 0 N. Die Porphyrplatte wird gegen die Quarzitmasse von Vangsäsen und Hösbjörkampen gedruckt und im nördlichen Teil immer mehr hinaufgepreßt, so daß sie jetzt mit 40c Fallen 0 20 30° S steht. Die Porphyrplatte bildet den Berg Björgeberget (Fig. 7). Die Ablagerung des Brumundsandsteins hat die ganze Zeit nach der letzten Porphyreruption stattgefunden, wird aber durch die tek­ tonischen Bewegungen gefördert. Zwischen dem Quarzit und der schrägen Porphyrplatte entsteht eine rinnenförmige Vertiefung, in die der Sandstein akkumuliert wird. Auch die jüngsten Schichten des Sandsteins sind ziemlich stark tektonisch beeinflußt. Fig. 7 ist ein vereinfachtes und etwas schematisiertes Profil durch das ganze Brumunddalgebiet, durch Kornbinieren der Proflien 16 und 17 (Tafel XII) hergestellt. Man sieht, das unter der schrägen Porphyr- BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 44 1 platte liegen die silurischen Schiefer sehr stark gefaltet; diese Faltung hat aber nachträglich und unter der steifen Porphyrplatte stattgefunden und entspricht keine Diskordanz. Das Material der Sandsteine ist von Norden gekommen. Ca. 35 °;o der Sandkörner, wesentlich Feldspat (Na-mikroklin), ist von den Porphyren, ca. 65 °/o, wesentlich Quarz, von dem überschobenen Quarzsandstein nördlich vom Brumunddalgebiet gekommen. Um jenes Material liefern zu können haben die Porphyren ursprünglich wenigstens 13,8 km2 gedeckt. Der unterste Teil des Bromundsand­ steins und der Sandstein zwischen den Porphyren haben die Korn­ größe 0, 1 0,3 mm, und die Zwischenräume sind mit roter pelitischer Grundmasse von verwittertem silurischem Schiefer gefüllt. Im oberen Teil wächst die Korngröße bis 0,4 und 0,5 mm; die oberste Grenze der Korngröße ist gewöhnlich 0,7 mm. Dieser Sandstein hat fast keine Grundmasse, ist aber doch rot, weil die Oberfläche der Körner rot gefärbt ist. Die größeren Körner, sowohl Feldspat als Quarz, sind korradiert Nur eine kleine Partie in der Mitte des Brumund­ sandsteins ist gelb, von Chlorit der zwei obersten Porphyrdecken gefärbt, und fehlt die Eisenoxydfärbung. Dieser Sandstein ist auch deutlich geschichtet, und ich fasse ihn als eine lakustrine oder fluviatile Fazies des Bromundsandsteins auf. Der gewöhnliche rote Sandstein zeigt nur selten Schichtung und ist unter klimatische Verhältnisse der Rotverwitterung abgelagert, Überschwemmung abwechselnd mit vollständiges Eintrocknen. Im gelben Sandstein ist eine rote Schicht mit Rippelmarken und Trocknungsrissen (Fig. 4 und 5. Tafel V Fig. 1 und 2. Tafel I Fig. 5). Auch die silurische Unterlage des Porphyr-Sandstein-gebietes ist rotverwittert; zwischen der Denudationsfläche und dem untersten Porphyr liegt eine rote Verwitterungsbreccie mit ern-großen Quarz­ geröllen (Fig. 3, pag. 386. Tafel I!). Der Bromundsandstein ist eine echte Old Red-bildung. Die ganze Porphyr Sandstein-serie gehört wahrscheinlich dem unteren Teil des Unterdevons. Sie enthält keine Fossilien. Eine äquivalente Serie ist die Gesammtheit der Rhombenporphyr­ decken im Oslogebiete mit zwischenliegenden Sedimenten und das darüberliegende 750 m mächtige Porphyrkonglomerat an der östlichen Seite des Oslofjords zwischen Moss und Hvaler. 442 HALVOR ROSENDAHL

Literaturliste.

l. BucH, LEOPOLD voN: Reise durch Norwegen und Lappland, I. G. C. Nauck, Berlin, I81 0. 2. HEYERDAHL, HIERONYMUS: Bidrag til en mineralogisk-geognostisk Beskrivelse over Ringsagers og Totens Præstegjelde. Topografisk-Statistiske Sam­ linger, udgivne af Det Kongelige Selskab for Norges Vel. Første Deels Første Bind. Christiania I811. 3. KRAFT, jENS: Topografisk-Statistisk Beskrivelse over Kongeriget Norge. Første Deel, pag. 638-639. Christiania 1820. 4_ ES MARK, jENS: Reise fra Christiania til Trondhjem. Christiania 1829. 5. KEILHAu, B. M.: Darstellung der Uebergangsformation in Norwegen. Nach dem Manuscripte ilbersetzt von Dr. Carl Naumann. J. A. Barth, Leipzig, 1826. 6. : Gæa Norvegica Ill. Johann Dahl, Christiania 1850. 7. KJERULF, THEODOR: Om Profilet fra Mjøsen til Dovre. Forhand!. ved de Skand. Naturf. 7 Møde i Christiania 1866, pag. I55--158. 8. mit Beitriigen von TELLEF DAHLL: O ber die Geoiogie des sildiichen Norwegens. N. Mag. f. Nat. 9, 1837, pag. 193-333. 9 : Bemerkninger til et geologisk Kart over en Deel af Norge. Forhand!. ved de Skand. N aturf. 8 Møde i Kiøbenhavn I860, pag. 764-780. 10. : Zusammenstellung der bisherigen Ergebnisse der geologischen Unter­ suchung Norwegens. Mit einer Karte: Uebersichtskarte der geologischen Aufnahme von Norwegen. Neues jahrb. flir Min. etc. 1862, pag.l29-145. l I. : Beskrivelse over Jordbunden i Hedemarkens Sorenskriverier og Totens Thinglag. Med jordbundskart over en Del af Mjøsens Omegn. Poly­ teknisk Tidsskrift 9, 1862, pag. 129 140. I2. og TELLEF DAHLL: Geologisk Kart over det søndenfjeldske Norge, om­ fattende Christiania, Hamar og Christiansands Stifter, optaget 1858-I865. Christiania 1866. 13. : Om Sparagmit-Kvarts-Fjeldet i det søndenfjeldske Norge. Forhand!. ved de skand. Naturforskeres lO Møde i Christiania 1868, pag. 608� 630. 14. og M. IRGENS: jordbundskart over en del af Mjøsens omegn. Andet o plag gjennemgået i målestok l : 100 000. C. Schwenzens offlcin, Kristi­ ania 1870. 15. LINNARSSON, J. G. O. : Om några forsteningar från Sveriges och Norges "Primordialzon". Ofversigt af Kgl. vetensk. akad. forh. 28, 187 I, pag. 789--796. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 443

16. ToRNEBOHM, A. E.: Några geognostiska iakttagelser i trakten af Mjosen. Geo l. f5ren. Stockh. forh. l, 1872-73, pag. 17. KJERULF, THEODOR: Om skuringsmærker, glacialformationen, terrasser og strandlinjer samt om grundfjeldets og sparagmitfjeldets mægtighed i Norge. Il. Sparagmitfjeldet. Universitetsprogram for andet halvår 1872. Kristiania 1873. 18. BRøGGER, W. C.: Fossiler fra Øxna og Kletten. Geol. foren. Stockh. forh. 2, 1874 75, pag. 572-580. 19. : Andrarumskalk ved Breidengen i Valdres. Geo!. foren. Stoch. forh. 3, pag. 193--198. 20. KJERULF, THEODOR: Udsigt over sydlige Norges geologi. Kristiania 1879. 21. ScHIØTZ, O. E.: Om nogle undersiluriske Levninger i den sydlige del af Sparagmit-Kvarts-fjeldet. Nyt Mag. f. Nat. 27, 1882, pag. 261-266. 22. BRØGGER, W. C.: Paradoxides Ølandicus-nivået ved Ringsaker i Norge. Geo l. foren. Stockh. forh. 6, 1882-83, pag. 143-148. 23. : Die silurischen Etagen 2 und 3. Universitatsprogramm flir 2 Semester 1882. Kristiania 1882. 24. KJERULF, THEODOR: Geologisk rektange!kart 26 A. Hamar. N. g. u. 1884. 25. : Geologisk rektangelkart 25 B. Gjøvik. N. g. u. 1884. 26. : Geologisk rektangelkart 26 C. Åmot. N. g. u. 1887. KSTR M HELGE: 27. BA C O , O ber den Rhombenporphyr aus dem Brumundthale in Norwegen. Bihang til Kgl. svenska vetensk.-akad. hand!. 14, 1888, afd. Il, no. 3. 28. ToRNEBOHM, A. E.: Grunddragen af det centrala Skandinaviens bergbyggnad. Kgl. svenska vetensk. akad. handl. 28, 1896, no. 5. 29. HoLM, G.: Om forekomsten af Torellella lævigata i Olenellusskiferen vid Tomten i Ringsakers socken i Norge. Geo!. foren. Stockh. forh. 19, 1897. pag. 168 -- 171. 30. KJÆR, JoHAN: Faunistische Uebersicht der Etage 5 des norwegischen Sil ur­ systems. Vid.-selsk. skr. Kristiania 1897, I, no. 3. 31. MONSTER, TH.: Kartbladet Lillehammer. N. g. u. 30, 1900. 32. HELLAND, AMUND: Topografisk-statistisk Beskrivelse over I-ledemarkens Amt. Norges Land og Folk 4, 1902. 33. ScHIØTZ, O. E.: Den sydøst!ige Del af Sparagmit-Kvarts-Fjeldet i Norge. N. g. u. 35, 1902. 34. I-lANSEN, ANDR. M.: Litt om Mjøsjøkelen. N. g. u. 37, 1904, no. 3. 35. BJØRLYKKE, K. 0.: Om oversiluren i Brummunddalen. N. g. u. 37, 1904, no. 2 36. KJÆR, JOHAN: Bemærkninger om oversiluren i Brumunddalen. N. g. u. 37, 1904, no. 5. 37. BJØRLYKKE, K. 0.: Et kort tilsvar til dr. Kiærs bemærkninger om oversiluren i Brumunddalen. N. g. u. 37, 1904, no. 8. 38. - : Det centrale Norges fjeldbygning. N. g. u. 39, 1905. 39. KIÆ R, J oHAN: Das Obersilur im Kristianiagebiete. Vid. selsk. skr. Kristiania, l 906, l, bd. 2, kap. VII. 40. GOLDSCHMIDT, V. M.: Profilet Ringsaker-Brøttum ved Mjøsen. N. g. u. 49, 1908, no. 2. 41. B.JØRLYKKE. K. 0.: Et par nye fossilfund. Norsk geo!. tidsskr. 1, 1908, no. 10. 444 HALVOR ROSENDAHL

42. HoLTEDAHL, OLAF: Studien liber die Etage 4 des norwegischen Silursystems beim Mj6sen. Vid. selsk. skr. Kristiania !909, I, no. 7. 43. - : Kalkstensforekomster i Kristianiafeltet. N. g. u. 63, 1912. 44. BRøGGER, W. C.: Porfyr og sandsten i Brumunddalen. Foredrag i Norsk geo!. for. 15/11-1913. Norsk geo!. tidsskr. 3, 1914 -15, nr. 10, pag. 14- 16. 45. HoLTEDAHL, OLAF: Iagttagelser over fjeldbygningen omkring Randsfjordens nordende. N. g. u. 75, 1915, no. 1. 46. , K JÆR JoHAN: The lower Cambrian Holmia Fauna at Tomten in Norway. Vid. selsk. skr. 1916, I, no. 10. 47. GoLDSCHMIDT,V. M.: Konglomeraterne inden høifjeldskvartsen. N. g. u. 77, 19 16. 48. HoLTEDAHL, OLAF: Om Trysilsandstenen og sparagmitavdelingen. Norsk geo!. tidssk. 6, 1920-21, pag. 17 -48. 49. KJÆR, JoHAN: Oversigt over kalkalgefloraene i Norges Ordovicium og Silur. Norsk geo!. tidsskr. 6, 1920-2 1, pag. 113-137. 50. KJÆR, J. og ScHETELIG, J.: Fra Brumunddalen. Foredrag i Norsk geo!. foren. s;s-1920. Norsk geo!. tidsskr. 6, 1920-2 1, pag. 255 256. 51. KrÆR, JoHAN: Siluren i Brumunddalen og Veldre. Norsk geo!. tidsskr. 6, 1920-21, pag. 211-216. 52. : Mjøskalkens alder. Foredrag i Norsk geo!. foren. 16/4- 192 1. Norsk geo!. tidsskr. 6, 1920-2 1, pag. 273 74. 53. VoGT, THOROLF: Forholdet mellem sparagmitsystemet og det marine under­ kambrium ved Mjøsen. Norsk geo!. tidsskr. 7, 1922-23, pag. 28!-384. BRUMUNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 445

Forklaring til tavlene.

Tavle I. Mikrofotografier. Fig. 2 med polarisert, de andre med upolariseret lys. Fig. l. Basallaget under RPx, Bjørgeberget. 8 ganger forstørret. Kv kvarts­ rullestein. S silurisk kalksandstein. 2. Underste delen av i profil 11 ved Brumunda. 150 ganger forstørret, mellem polarisatorer. Kv kvartskorn. F kar­ bonatiserede feldspatkorn med rester av den oprinnelige feldspaten. Grunnmassen består av raud leir (mørk) med kalkspat (lys). 3. Kalksandstein med intraformasjonal kalksteinbreksie. Øvre delen

av under RP2, Mælumberget. 4 ganger forstørret. 4. Gul fra Hersetbekkens profil, ved akvedukten (fall 35° S 35° ø, se tekstfig. 4). 10 ganger forstørret. " 5. Raud sandstein med breksieaktig isundbrutte pelittiske innleiringer. Midt i det raude laget i Hersetbekkens profil. 8 ganger forstørret. 6. Raud kvartssandstein. Hallset berget. l O ganger forstørret. Il. l. og 2. Forvitringsbreksie og basalkonglomerat under RPx, Bjørge berget. 4/10 nal. st. I I I. l. RP x' Bjørgeberget. 4/10 nal. st. 2. RP , " Y " 3. RPZ, " " 4. RPu, Mælumberget. "

" IV. " 1 Sandstein med porfyrbruddstykker, sy, mellem RPy og RPZ, i profil 4 øverst i Tjuvedalen, Mælumberget. 4/10 nat. st. 2. Kalksandstein med intraformasjonal kalksteinbreksie. Øvre delen av under RP2, Mælumberget. 4/to nat. st. 3. Brumundsandstein. Prestseter steinbrudd. Vekslende finkornede og grovkornede lag gjennemsatt av glideflater. Lengst tilhøgre en forskyving på 3 cm. 4/to nal. st.

" V. l. og 2. Strømrifler og tørkesprikker i det raude sandsteinlaget i Hersetbekkens profil. 1/4 nal. st. 3. Flekket raud og gul Brumundsandstein. Ved Brumunda, Børke,

ovenfor Gåskvern. l /4 nal. sl. 4. Raud Brumundsandstein med glideflate med striper samt en kløft flate med kalkspat. Narud steinbrudd. '/4 nat. st. " VI. l. Porfyrur under RP x· S for veien Bjørge-Bergaust, Bjørgeberget. " 2. Vestgrensa for RPu. Mælumberget. 3. Vestgrensa for RPz med steinbrudd. Tjuvedalen, Mælumberget. Porfyrur under RP og de øverste lagene av Mariendalserien som 4. Y er synlig under uren. Profil Il, vestsida av Brumunda mellem Mariendal og Brusvea. 446 HALVOR ROSENDAHL

Tavle VII. Fig. l. Brumunddalen og porfyr-sandstein-feltet set fra toppen av den bratte kvartsittveggen, 570 m o. h. i Høsbjørkampen NØ for Soput. Det skogkledde fjellet til venstre er Bjørgeberget. Gården til høgre på østsida av dalen er Hovde. 2. Brumunddalen set nordover fra Mauset. l forgrunnen Brumund­ sandstein. Den skogkledde fjellryggen er porfyrlagrekka, som Brumunda gjennembryter. Bakerst ligger Kompåsens sparagmitt­ fjell. ., 3. Mariendal, det klassiske finnestedet for gotlandiske graptoliter. Øverst tilvenstre Torseter. VIII. Bjørgeberget, Brumunddalen og Høsbjørkampen set fra stranda Ø for Steinseng, Ringsaker. IX. Kart 2. Kart over den faste fjellgrunnen. X. Kart l. Almindelig geologisk kart. NB. Ved en misforståelse er det lille ovale feltet ved Mausetberget SV for Mauset prikket som sandstein. Det skal bare være høgdekurve 360 m o. h. XI. Profil 1--14. XII. Profil 15-17. BRUJ'v\UNDDALENS PORFYR SANDSTEIN-LAGREKKE 447

Erläuterungen zu den Tafeln.

Tafel I. Mikrophotographien. Fig. 2 mit polarisiertem, die übrigen mit unpolari­ siertem Licht. Fig. I. Die Basalablagerung unter RPx, Björgeberget. Vergrösserung 8. Kv Quarzgerölle. S silurischer Kalksandstein der Unterlage. Sieh Textfig. 3 Pag. 386. " 2. Der unterste Teil des Sandsteins S z zwischen RP und RP0, im y Y Profil II (Tafel XI) bei Brumunda. Vergr. 150, zwischen gekreuzten Polarisatoren. Kv Quarzkörner. F karbanalisierte Feldspatkörner mit Überresten des ürsprünglichen Feldspats. Die Grundmasse besteht aus rotem Ton (dunkel) und Kalkspat (hell). " 3. Kalksandstein mit intraformationaler Kalksteinbreccie. Der obere Teil von s , dem Sandstein zwischen RP und RP . M�lumberget. y Y Z Vergr. 4. 4. Gelber Brumundsandstein. Der obere gelbe Sandstein über der roten Schicht in dem Profil von Hersetbekken. Vergr. 10. 5. Roter Sandstein mit breccienartig zerbrochenen pelitischen Ein­ lagerungen. Die rote Schicht in dem Profil von Hersetbekken. Vergr. 8. Sieh Textfig. 4 und 5. " 6. Roter Quarzsandstein. Von der überschobenen unterkambrischen Sparagmitformation. Hallsetberget nördlich vom Brumunddalgebiet. Vergr. 10. Das Quarzmaterial im Brumundsandstein ist zum großen Teil von dieser Formation gekommen. Die Rotfarbung ist sekundär, devonisch. II. und 2. Verwitterungsbreccie und Basalkonglomerat unter der untersten Porphyrdecke, RPx, Bjorgeberget. 41o nat. Gr. Sieh Textfig. 3. III. I. Porfyr Nr. I, RPx, Bjorgeberget. 4/10 nat. Gr.

2. " - ,, 2, RP , -"- " Y -"�· - 3. " 3, RPZ, " - 4. " 4, RP0, M�lumberget. " IV. I. Sandstein S mit Porphyrbreccie über RP . Im Profil 4 (Tafel XI), y Y M�lumberget. 4/10 nat. Gr. 2. Kalksandstein mit intraformationaler Kalksteinbreccie. Der obere Teil von s , dem Sandsten zwischen RP und RP . M�lumberget. y Y Z 4lo nat. Gr. Vergl. Tafel I Fig. 3. 3. Gelber Brumundsandstein mit feinkörnigen und grobkörnigen Schichten, von Verschiebungen durchgesetzt. Prestseter Steinbruch. nat. Gr. 448 HALVOR ROSENDAHL

Tafel V. Fig. I und 2. Rippelmarken und Trocknungsrisse in der roten Schicht im Profil von Hersetbekken. 1(4 nat. Gr. Vergl. Textflg. 4 und 5, Tafel I Fig. 5. 3. Gefleckter roter und gelber Sandstein. Am Ufer des Brumunda, Borke, gegenüber Gäskvern. l/4 nat. Gr. 4. Roter Brumundsandstein. Verschiebungsfläche mit Reibungsspiegel und Rutschstreifen. Kluftfläche mit Kalkspat. Narud Steinbruch. nat. Gr. " VI. I. Schutthalde unter der Porphyrdecke RPx. Bjorgeberget.

2. Westgrenze der Porphyrdecke RP u· M::elumberget. 3. Westgrenze der Porphyrdecke RPz mit einem Steinbruch. Tjuve­ dalen, M::elumberget.

4. Schutthalde unter der Porphyrdecke RP und die obersten hervor­ steckenden Schichten der (des untersten Wenlocks, Etage 8 a). Am W-Ufer des Brumunda zwischen Mariendal und Brusvea. Profil 11 (Tafel X!). " VII. 1. Brumunddalen und das Porfyr Sandsteingebiet vom Gipfel der steilen Quarzitwand, 570 m ü. M. in Hosbjorkampen NO von Soput gesehen (sieh Karte 1 Tafel Links Bjorgeberget, wald­ bedeckt mit Porphyruntergrund. Der Hof rechts an der Ostseite des Thales ist Hovde mit Quarzituntergrund. " 2. Brumunddalen von Mauset nordwärts gesehen. Im Vordergrund Brumundsandstein. Der waldbedeckte Felsenrücken ist die Porphyr­ platte, von Brumunda durchgebrochen. Im Hintergrund das Spa­ ragmitgebirge Kompäsen. " 3. Mariendal, der klassische Fundort gotlandischer Graptoliten. Am obersten links der Hof Torseter. "VIII. Bjorgeberget, Brumunddalen und Hosbjorkampen vom Strande bei Steinseng gesehen, sieh Karte 3 Fig. 2. IX. Karte 2. Karte der Felsenoberfläche des Porphyr-Sandstein-gebietes. X. Karte 1. Geologische Karte des Porphyr Sandstein-gebietes. NB. Die kleine ovale Fläche SW von Mauset ist irrtümlich als Sandstein bezeichnet. Sie ist von der Höhenkurve 360 m ü. M. begrenzt. " XI. Profll 1-14. Die Profile sind auf der Karte 2 eingezeichnet. Profil 1-7 sind derart zusammengestellt, das sie die Landschaftform in Parallel­ projektion darstellen, in die Richtung N' N7 unter dem Gesichtswinkel 12,5" gesehen. Zeichenerklärung wie an der Karte 1. " XII. Profil 15-17. Profil 15, das Normalprofil, ist senkrecht auf die Porfyr­ Sandsteinserie gelegt. Auf der Karte 2 ist n n die Schnittlinie des Normal­ profils mit dem Horizontalplan 360 m ü. M. und o o mit der Erdober­ fläche. Die Punkte N1-N14 sind die Schnittpunkte der Profile 1-14 mit der Linie n n. Die Punkte findet man auch auf der Tafel XI, wo die Tracen des Normalprofils in den Profilen 1-14 gezeichnet sind. - Profil 16 ist ein gewöhnliches vertikales Profil senkrecht auf der Achsenrichtung, das Thai, Brumunddalen, entlang. - Profil 17 ein ähnliches Profil westlich vom Berg, Bjorgeberget, die Bäche Skredderstubekken und Stampebekken entlang, sieh Karte 3 Fig. 2.

Trykt 12. september 1929.

Brumunddalens porfyr-sandstein= lagrekke Geo!~ tsk gmdaode!z'?gskart

Målestokk 1 : 20000

...... ~-~---~----'----~---100011 • .

.Kortet oi!lcr ooeiflu/Nt OP det /'ask fjell, tdet de yhaule o/ f1LJS~bu:«z.!e aolei~er er lenld fjerm-'i. - Aa.r,f> der .felseno6erjliiclee; dte yla­ ztal.en undfUM:Iffkaial.en /lolagerul'!f?en e~rnt

r-- 1-· lq?rrte5 .stroA ~? foll - ..5cretche.n. und 10" se· .9c· .fiLik>n Ue/· c.'iclurhtlll1§. )---)-) fo!du~~salesøze ;' jizli. - _fallen ~r .Rzl­ t~adtsen .

.Jeyrt(i;rA!uru~ f0niu1if7 s om ;ul tm.derto/yentle Anrt. -­ Zetdt.efterldiin~5' iibri!Jerts tuft' U/l der lml.erli~f!em!Pn ~farte .

......

. _ . ..

.': .: .- . -:· _.. ·.· · Brumunddalens porfyr-sandstein· lagrekke Geolcy tsh gradavdeZtngskart Målestokk 1: 20 000

...... _~ _ __._ __....__ _ __.__ __.1(}QI~n .

..__,.,. .krnlnure - ~ahn =HoDetioet } --Bygdeoet, .stor gårdoet m.m. 6ro.s.sere wui --· f,ifep. gårdoet .slr.oguet - • ltl.emere W~e ... Stt - .P(ad o a O 6ård. .Bygllin!J - Hof". 6ebiiwk + 6eogr~Æe ojUllålmgs mer/te. -Trim!flelftwrlti ~ Steinbrudd. - St.etn.bruch Norsk geologisk tidsskrift X. H. Rosendahl: Brumunddalen. Tavle XI. Jlrummtdtlnlens ftoif:rr-sandstein =lt{?rehhe. ifrJjll 1-/1. Håle.sloM f.·fd#IJ() ·-.le§nfomlnrin§ som lort .1.

l 11500m.l l l l rOOOm.l l l l l l l IJO l i l l l rOOm. l'" ~OOm.l [ l,Lt l 10a?11~~ l l lJ1_ 0.1fJ:S . f/J()."N -~•h w~*·L - H IJ 11[ Leira li 31o A'n ~ 12 360JnOÅ ---r- ~- -~-___.,.L. .J1[j_ P~·>_·:·· .-...... : .... :.;.: .;~ ...... · ~· ... :· ltt • x;"'::~:- .. .Jk ltL 160 =­Øl2 ··:·:·:;o;.;." • • • ",___ L u_ .-i.l.. .J. ·-::.:·:·_:·_~.l.,~~~:JC)(.X.-,....____:~ Æ_(M/"T / J1Z60 · m:O.rl-. ji.J !J -/i ~~. ~$> "' .~f/Jmnh. ~ ~ JtQ Høode _JL ~ ~ ~ff'~ "'"'"\':'Yr ~f I --~~ =7f ·,, ·,, Aluzu.sen B.JIJ:S VJP"N ~ / -~VJ60mo.h. ~' < ~~~;;;;~~ ~: ~- .31/1_ ··=··· ,.. ffttrs -l,

~ ~

~ ls~~~~E==~~~~~~~~

_.?6't2_ l.i A'' ~ L -,::·,.,-.-.· ----.:....:J.... ·1 260 ~ :---r 1 ~510 ~ .:nnnc:§. :-z~øs:=: J.-; L 12 ·v ___ ~ po ~ l!1ti ~ / ..~ ... = ----r--r . < ~ -- iiO ~ . - --· · ~ ___...... ~-· 6as!wpm . . .

..... l l l 11®=1 l l _i _.::=n. l l l l l l lwm. l 11MIJ... t 1-t-9)? ...... l ~'N ~l l ,..,,,,.,, ,f., l .l l ..1 l Norsk geologisk tidsskrift X. H. Rosendahl: Brumunddalen. Tavle XII.

JJrumwtddalellS (lOif.yr-.santlsteill ·logrekhe Te!lnforldorirtg som !rart 1

Nto·v sttrø

.Projlllf .!1dlestohlr 1;2011{)(1