| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Grundlæggende geologi og grundvand

2. Jordartsbestemmelse

Jordarternes egenskaber

Bestemmelse af jordarternes egenskaber har stor betydning for vurdering af geologien og grundvandsforholdene omkring en boring og for en række tekniske installationer i og omkring boringen. Den metode til jordartsbestemmelse, som er beskrevet nedenfor, sigter alene på anvendelse på borelokaliteten, hvor den kan bruges til at give jordarterne den første karakteristik. Desuden er det meningen, at den skal anvendes af medarbejdere, som ikke har noget specielt kendskab til geologi og jordarter, men som alligevel kan lære at give jordarterne en entydig beskrivelse ud fra en vurdering af de foreliggende boreprøver. Der lægges op til, at der kun skal foretages en enkelt, overordnet beskrivelse af jordarternes sammensætning og farve, men der skal ikke gøres noget forsøg på at bestemme deres alder og dannelse. Som en følge heraf skal der kun anvendes relativt få beskrivende udtryk, som bliver gennemgået nedenfor. En mere omfattende beskrivelse af boreprøver foretages af Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (GEUS), Institutter ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU) og ingeniørfirmaer, der fx anvender "Vejledning i ingeniørgeologisk prøvebeskrivelse" som håndbog.

2.1 Introduktion til Danmarks geologiske opbygning

Alder

Danmark er opbygget af jordarter og bjergarter, hvis alder strækker sig næsten 1600 millioner år tilbage i tiden. I forbindelse med borearbejde til vandforsyning, råstoffer, geoteknik og belysning af miljøforhold er det sjældent, at man interesserer sig for de geologiske lag længere ned end til 300 meter under jordoverfladen og kun ved efterforskning efter olie, gas og geotermisk energi, når man længere ned med boringerne.

Ældre aflejringer

Det betyder, at det især er aflejringer fra Kridt, Tertiær og Kvartær Perioderne, som skal omtales her, når der ses bort fra de overfladenære aflejringer og bjergarter på Bornholm, som stort set alle er ældre end aflejringerne fra det øvrige land.

Prækvartæroverfladen

Grænsefladen mellem de kvartære og tertiære aflejringer kaldes for prækvartæroverfladen, og et kort over denne ses på Figur 1. På kortet ses fordelingen af aflejringer fra Øvre Kridt og Tertiær, og en nærmere omtale af de enkelte tidsafsnits aflejringer følger nedenfor. På Figur 2 ses et kort over prækvartæroverfladens højdeforhold. Højdeforholdene er meget varierende, og det kan ses, at overfladen er gennemskåret af mange dybe dale. Dybden ned til prækvartæroverfladen er væsentlig at kende ved fx grundvandsefterforskning.

Kvartære aflejringer

Over de prækvartære aflejringer følger aflejringerne fra istiderne og tiden derefter, de kvartære aflejringer. På Figur 3 ses fordelingen af de forskellige jordarter i 1 meters dybde. Mellem denne ene meter og ned til 300 meters dybde er der en rig variation i jordarternes sammensætning, strukturer og lejringsforhold. Især de strukturelle forhold er af væsentlig betydning ved bestemmelse og kortlægning af de geologiske enheder, som det er nødvendigt at kende udbredelsen af ved stort set al slags efterforskning.

Kort

Kort er et vigtigt hjælpemiddel ved vurdering af de geologiske forhold, og de kort, som er baseret på boringsdata (De Geologiske basisdatakort), kan bidrage, især når man arbejder i et bestemt geografisk område. Udover boringer er oplysninger fra kystklinter, råstofgrave, vejarbejder og udgravninger (kaldet daglokaliteter) af stor betydning. På disse lokaliteter kan ses mange detaljer angående lagenes lejringsforhold, både vertikalt og horisontalt, hvilket ikke er muligt ved boringerne. Boringerne går derimod langt dybere ned end de dybeste råstofgrave eller klinter.

Figur 1
Kort der viser fordelingen af aflejringer ældre end istiderne (Kridt og Tertiær Perioden). Grænsefladen kaldes for prækvartæroverfladen. GEUS.
   

Figur 2
Kort over prækvartæroverfladens højdeforhold baseret på oplysninger fra vandforsyningsboringer. Binzer & Stockmarr (1994).
  

Jordartskarakterer

De forskellige geologiske tidsafsnit består af jordarter/bjergarter med forskellige karakterer, som godt kan være fælles med andre tidsafsnit, men indholdet af dyr og planter viser, hvor de skal placeres aldersmæssigt. Bestemmelse af jordartstyper og deres alder er derfor et samspil mellem viden om de geologiske forhold og en detaljeret undersøgelse af fx dyrerester i aflejringerne. Det kræver ekspertviden at kunne besvare alle spørgsmål om en given jordprøve, og der skal ofte hjælp til fra forskellige personer med forskellig geologisk viden.

Figur 3
Kort der viser fordelingen af jordarter i Danmark i 1 meters dybde. Oprindeligt optrykt i målestoksforhold 1:200.000. GEUS.
  

Metode

Den bestemmelsesmetode, som der lægges op til her, sigter mod, at alle, som uddannes i dette modul efter en indlæringsperiode, skal kunne bestemme jordarterne til hovedgruppe samt beskrive andre karakterer ved jordarterne. Beskrivelserne skal således være ensartede ikke blot fra den samme prøvebeskriver, men også fra alle prøvebeskrivere. På denne måde vil de indhentede data kunne anvendes på en bedre og mere hensigtsmæssig måde i det arbejde, hvor boringsdata indgår.

2.1.1 Aflejringer fra Kridt og Tertiær

Tidsafsnit

Ved boring efter grundvand, råstoffer eller geotekniske forhold kan man under de kvartære aflejringer træffe en lang række forskellige jordarter og bjergarter. Udenfor Bornholm træffes i Danmark aflejringer fra en alleryngste del af Kridt Perioden eller fra Tertiær Perioden (Underinddelt i: Danien, Palæocæn, Eocæn, Oligocæn og Miocæn). På kortet Figur 1 kan ses, hvordan fordelingen af aflejringer fra de forskellige tidsafsnit er i Danmark, når de kvartære lag er fjernet. På skemaet Figur 4 findes en oversigt over de geologiske lag fra Øvre Kridt til og med Tertiær i Danmark.

Skrivekridt fra kridt

Aflejringer fra Kridt Periodens yngste del består næsten udelukkende af kalkbjergarten skrivekridt, som indeholder fint, hvidt kalkslam i silt og lerfraktionerne. Skrivekridtet er næsten altid blødt og uhærdnet, men mere sammenhængende, hærdnede lag kan forekomme. I skrivekridt lagene ligger tynde bånd af hård, hærdnet, sort flint. Desuden kan skrivekridtet indeholde mange dyrefossilrester. Skrivekridtet blev dannet i et hav, som stort set dækkede hele Danmark på det tidspunkt.

Figur 4
Oversigt over aflejringerne ældre end Kvartær tiden. Fra Larsen et al. (1988, 1995).
  

Kalksedimenter fra Danien

Ved starten af Tertiær Perioden fortsatte aflejring af kalksedimenter og gennem tidsafsnittet Danien blev dannet hvid og gul bryozokalk, slamkalk, koralkalk og kalksandskalk, ofte med et stort indhold af dyrefossiler. Sedimenterne optræder både i uhærdnet og hærdnet udgave, men især de to sidstnævnte kan være stærkt hærdnede. Kalkaflejringerne indeholder også bånd af grå eller brun, hærdnet flint. Gennem Danien tiden dækkede havet store dele af Danmark, og kalksedimenter blev aflejret på banker eller rev på havbunden.

Grønlandskalk og ler fra Palæocæn

Efter Danien skete en ændring af forholdene, fordi der nu blev tilført mere materiale fra et nærliggende landområde. Jordarterne blev stadig aflejret i havet. I Palæocæn blev især aflejret en leret, siltet og sandet kalkbjergart, kaldet grønsandskalk, som næsten altid er hærdnet og sammenhængende. Betegnelsen "grøn" viser hen til, at kalken ofte indeholder et grønt mineral kaldet glaukonit. Samtidig med og i tiden efter blev aflejret fedt ler, først med grålige farver, men senere i både grønne og røde farver. Til slut i Palæocæn blev aflejret moler (diatomit), som består af encellede kiselalger (diatomeer) og fedt ler med vulkanske askelag. Den vulkanske aske kom fra en vulkan beliggende i Skagerrak lige syd for Norge.

Plastisk ler fra Eocæn

Gennem Eocæn fortsatte havaflejring af ler. Leraflejringerne blev dog mere finkornede og plastiske, og de fik røde og grønne farver. Den yngste leraflejring er lys grågrøn eller olivenbrun, og den har et stort kalkindhold.

I det følgende Oligocæn tidsafsnit blev der stadig aflejret ler i havet. De ældste lag består af fedt, grønt og olivengrønt ler, mens de yngste lag består af sort eller brunt glimmerler. Glimmerleret indeholder stedvis sandlag og glaukonit, og undertiden findes sandstenslag med glaukonit.

Aflejringer fra Eocæn

I Miocæn tidsafsnittet ændrede aflejringsforholdene sig, da grænsen mellem land og hav nu for første gang i lang tid lå ned gennem Danmark eller lige umiddelbart uden for. Dette betød, at der i Miocæn både blev aflejret jordarter i havet og på landjorden på dansk område. Havaflejringerne består af brunt og sort ler, silt og sand med glimmer, glaukonit, kalkkonkretioner og undertiden mange dyrefossiler. På landjorden foregik aflejringen i søer, floder og på deltaer, hvor der ofte var en omfattende plantevækst. Derfor præges landaflejringerne bl.a. af brunkulslag og planterester i lag af glimmerler, -silt og sand og kvartssand -og grus.

2.1.2 Aflejringer fra Kvartær

Kvartærtidens inddeling

Efter den tertiære tidsperiode, hvor klimaet var varmt og fugtigt, skete et dramatisk skift til det kvartære tidsafsnit, hvor en række kuldeperioder med dannelse af store iskapper vekslede med perioder med isfrit land. Danmark har været dækket af gletscheris i mindst fire kuldeperioder: Istider eller Glacialer (Menap, Elster, Saale og Weichsel) adskilt af tre varmere tidsafsnit: Mellemistider eller Interglacialer (Cromer, Holstein og Eem). Desuden har der været mindre varmeafsnit indenfor glacialerne: Interstadialer (Vejlby, Brørup, m.fl.). På Figur 5 ses en oversigt over de kvartære aflejringer i Danmark.

Moræne- og smeltevandsaflejringer

Under istiderne har gletscherne bevæget sig henover landet og dels aflejret usorterede, blandede jordarter: moræneler, -sand og -grus og dels skubbet underliggende lag op og foldet eller forkastet dem. Smeltevandet fra gletscherne har løbet i floder eller ud i søer, hvor der blev aflejret smeltevandsler, -silt, -sand eller -grus. Endelig nåede smeltevandet også ud i havet, hvor der blev aflejret materiale som marine lag med dyrerester i.

Afsmeltning

Ved slutningen af istiderne, hvor store mængder smeltevand blev frigivet fra isen, aflejredes grovkornede smeltevandsjordarter på store hedesletter (sandur-sletter) foran isen eller finkornede smeltevandsjordarter i store søbassiner i terrænets lavninger. I mellemistiderne var klimaet et andet og normalt varmere. I søer og moser blev der aflejret tørv, gytje og diatomitlag, mens der i havet blev aflejret ler og sand med rester af dyr.

Tiden efter istiden

Efter den sidste is smeltede væk i Weichsel istiden blev klimaet varmere, og smeltevandet fik vandstanden i havene til at stige. I tiden frem til nutiden har der været en stadig skiften mellem perioder med høj og perioder med lav vandstand i havene, og dette afspejles af en vekslen mellem havaflejringer (ler, silt, sand, grus) og landaflejringer (tørv, gytje, diatomit, ler, kildekalk og flyvesand). I dag findes der havaflejringer langs kysterne, hvor de ofte er dækket af flyvesand.

Figur 5
Oversigt over aflejringerne fra Kvartær tiden. Fra Larsen et al. (1988, 1995).

2.1.3 Andre tidsafsnit

Ældre bjergarter og jordarter

I dybe boringer, der udføres for at fx finde olie og gas, og på Bornholm træffes jordarter og bjergarter, som er ældre end Kridt Perioden. De ældste dannelser hører til tidsafsnittet Prækambrium og består af hårde bjergarter som granit og gnejs. Fra afsnittene Kambrium, Ordovicium og Silur optræder der først sandsten aflejret på landjorden og i havet, og derefter kun havaflejrede skifre og kalksten. Fra tidsafsnittene Devon, Karbon og Perm findes kun bjergarter i de dybe boringer. Fra Trias, Jura og Nedre Kridt findes sand, sandsten, konglomerater, ler, lersten, skifer og brunkul.

2.1.4 Tektonik, forstyrrelser og omlejring

Forskydninger

Jordarter og bjergarter er i Danmark ofte flyttet fra det sted, hvor de oprindelig blev dannet. Dette skyldes store forskydninger i undergrunden langs forkastninger, fx ved salthorste eller de opskubninger og foldninger, som istidernes store gletschere forårsagede af de underliggende lag. Det betyder, at jordarterne er blevet blandet op, og at de øverste meter af de prækvartære aflejringer tit ikke er faststående, eller også er de blevet stærkt opsprækkede og nedknuste. Dette har stor betydning for vandindvinding fra fx kalklag. Det har også betydning for vurdering af funderingsforholdene ved nybygning.

Erosion og omlejring

Gennem istiderne har smeltevandet desuden eroderet de ældre jordarter og aflejret materialet på ny. Undertiden er de ny jordarters udseende meget lig med de ældres, selv om aflejringsforholdene har været anderledes. Det kan således være vanskeligt at skelne miocænt kvartssand, som er blevet omlejret af smeltevandet fra en gletscher, fra faststående kvartssand .

2.2 Grundvandsmagasinernes sammensætning og opbygning

Porøsitet og permeabilitet

Jordarternes og bjergarternes sammensætning og strukturer har stor betydning for deres egenskaber som grundvandsmagasiner. Der er to egenskaber, som er grundlæggende for egenskaberne: porøsitet og permeabilitet. Porøsiteten er forholdet mellem jordartspartikler og hulrum i jordarten, mens permeabiliteten er jordartens evne til at lade vand eller luft passere fra hulrum til hulrum og dermed gennem jordarten.

Aquiferer og aquitarder

Meget finkornede jordarter (ler, kalk) har ofte en høj porøsitet, men en lav permeabilitet gennem de primære porer i jordartens matrix. Derimod kan de godt have en høj permeabilitet (og porøsitet) langs sekundære porer, som sprækker og ormehuller. Grovkornede jordarter har relativ høj porøsitet og normalt også en høj permeabilitet. Disse forhold deler dermed jordarterne op i to grupper: Dem der kan indvindes vand fra (aquiferer), og dem der er vandstandsende (aquitarder).

De vigtigste grundvandsmagasiner

De vigtigste grundvandsmagasiner er derfor følgende: Skrivekridt, Danien kalk og grønsandskalk. Fra Kridt, Danien og Palæocæn, hvor grundvandsindvinding er baseret på sprækkebetinget permeabilitet, kvartssand og glimmersand fra Miocæn, smeltevandssand og grus fra istiderne i Kvartær samt marine sandlag fra Senglacial og Postglacial tidsafsnittene. Mindre magasiner findes i interglacialt/ interstadialt sand og kvartssand fra Kvartær, og dertil findes de helt specielle bornholmske magasiner i granit/gnejs, kalksten, skifre, kvartssand og grønsand.

2.3 Andre egenskaber

Råstofegenskaber

Der er også andre egenskaber ved jordarterne, der har betydning. Anvendelse som råstof er direkte baseret på jordarternes sammensætning og egenskaber. De grovkornede sand-grusmaterialer og nedknust granit bruges som balastmaterialer og fyld samt til beton. Forskellige typer ler bruges som byggematerialer, mens specielle typer som bentonit og moler har særlige anvendelser. Det rene kvartssand kan anvendes til glasfremstilling, filtersand, belægning på sportsanlæg og specielle industrielle formål. En del af sand-grusmaterialerne tages op fra havbunden.

Geotekniske egenskaber

Jordarternes egenskaber i forbindelse med geotekniske forhold har betydning ved bygning og konstruktion. Jordarternes bæreevne og frostbestandighed afhænger af kornsammensætning, indhold af organisk materiale og strukturforhold. Typisk er isbelastede aflejringer som moræneler og smeltevandssand-grus, hvis de ligger på oprindeligt leje, gode af bygge på, mens tertiære, plastiske leraflejringer nær jordoverfladen og på skråninger kan være meget problematiske at bygge på. Desuden er fx senglaciale og postglaciale tørv og gytjeaflejringer problematiske og kræver næsten altid fundering i forbindelse med byggeri.

2.4 Jordartstyper og jordartsklassifikation

Geologisk opdeles jordarter/bjergarter i en række hovedgrupper efter deres sammensætning og oprindelse:

Klastiske jordarter

A. Klastiske jordarter: Typisk ler, silt , sand, grus, lersten, skifer, sandsten, konglomerat. De klastiske jordarter er dannet på følgende måde: Eksisterende jordarter og bjergarter forvitrer og sønderdeles af nedbør og temperatur. Derefter transporteres materialet af sted med vand (fersk eller marint), vind eller is, hvorefter det aflejres et andet sted, hvor energiforholdene (bølge, strøm eller vind) er aftaget.

Karbonat jordarter

B. Karbonat jordarter: Kalk, skrivekridt, dolomit. Karbonatjordarterne dannes ved erosion, transport og aflejring af ældre karbonatjordarter eller ved kemisk udfældning i ferskvand, havvand eller fra kilder.

Organiske jordarter

C. Organiske jordarter: Tørv, gytje, træ, planter, brunkul, diatomit, skallag. Organiske jordarter dannes overvejende ud fra planterester, men dyrerester kan også være en større bestanddel. Jordarterne dannes hovedsageligt i søer og sumpe på landjorden, men fx skallag og diatomeer findes typisk i havaflejrede lag.

Evaporit jordarter

D. Evaporit jordarter: Kalk, stensalt, kaliumsalt. Evaporiter dannes ved inddampning af saltholdigt vand, overvejende i havvand med begrænset cirkulation, men også i søer med højt saltindhold.

Grundfjeldsbjergarter

E. Grundfjeldsbjergarter/krystalline bjergarter: Granit, gnejs, pegmatit, diabas, vulkansk aske. Disse bjergarter dannes ud fra andre jordarter/bjergarter under store tryk og temperaturer i jordskorpen, hvorefter materialet bringes som glødende stenmasse til jordoverfladen gennem vulkaner eller i forbindelse med bjergkædefoldninger.

2.5 Brøndborerbeskrivelse: Nøgle til beskrivelsen

Brøndborerbeskrivelsen bygger på en simpel metodik, der kan anvendes i felten under eller lige efter boringens udførelse og uden brug af hjælpemidler. De elementer, der skal beskrives for hver jordartsprøve, er:

Hovedbjergart, underordnede bestanddele, farve, andet indhold.

Hovedbjergart

Hovedbjergart er betegnelsen for hele jordarten eller for en del af prøven, som bestemmer, hvad den skal kaldes: Fx skal sand og grus kaldes for hovedbjergarten sand, hvis korn i sandfraktionen klart dominerer prøven. Hvis en prøve består af så meget materiale i lerfraktionen, at den er sammenhængende og plastisk, kaldes den for ler, og andre korn betegnes som underordnede bestanddele.

Underordnede bestanddele

Underordnede bestanddele er således et mindre indhold i hovedbjergarten af et andet materiale: gruskorn i ler, eller planterester i sand.

Det underordnede indhold i hovedbjergarten kan bestå af enhver af de andre hovedbjergarter. Derfor bruges disse ved beskrivelsen som ler med sand, sand med ler eller kalk med sand, lerblandet sand, sand med lerklumper osv.

Farve

Farven er også vigtig og beskrives med simple betegnelser som rød, grøn osv.

Andet indhold

Andet indhold betyder, at det kan være af betydning at nævne andet indhold som fx specielle dyrerester, planterester eller specielt bjergartsindhold som flint eller konkretioner mv. Der kan også skrives om andet indhold, som måske ikke er af geologisk oprindelse, fx glas og tegl i byfyld, forureninger i form af lugt eller misfarvning.

Figur 6
Skema der viser inddelingen af de klastiske jordarter baseret på kornstørrelse. Fra Larsen et al. (1988, 1995).
  

Et eksempel på beskrivelse

Et eksempel på en prøvebeskrivelse er således følgende:

Hovedbjergart: Ler
Underordnet bestanddel: grus
Farve: brunt
Andet indhold: Teglstumper

Denne beskrivelse ser derefter sådan ud: Ler, gruset, brunt med tegl.

Andre eksempler er:
  
Sand, leret, gråt, med skaller
Kalk, hvid, med flint
Sand, fint, gråt med brunkul
Ler, sandet, sort med glimmer

2.5.1 Hovedbjergarter og underordnede bestanddele

2.5.1.1 Grovkornede klastiske jordarter: Sand, grus og sten (sandsten)

Jordartstyper

De klastiske jordarter er karakteriserede og definerede ved deres kornstørrelse (Figur 6). Desuden skelnes der mellem, om de er bløde og deres enkelte korn løse i forhold til hinanden, eller om kornene er sammenhængende, kittet sammen med andet materiale. Bestemmelse af kornstørrelsen med fingrene kan erfaringsvis relativ let læres, så det kan foregå ude ved borearbejdet.

De mest almindelige grovkornede, klastiske hovedbjergarter er følgende: Sand, grus, sten, grus og sand, sandsten.

Karakter

Deres karakterer er følgende:

Sand består af materiale med en kornstørrelse mellem 0,06 mm og 2,0 mm og vil altid føles kornet. Fint sand har en kornstørrelse mellem 0,06 og 0,2 mm og føles som meget fine, enkelte korn, der ikke er sammenhængende. Det mere grovkornede sand adskilles fra grus ved, at grus har en kornstørrelse på mere end 2 mm. Det kaldes stadig grus op til 2 cm, men derefter er der tale om sten. Både i sand og grus kan der være opblandet andet materiale, og især ler og silt findes ofte i det. De to sidstnævnte jordarter kan være vanskelige at adskille, især når de er opblandede. Det vil derfor være tilstrækkeligt at sammenfatte dem under lerbetegnelsen, og beskrive fx lerblandet sand eller lerblandet grus, når det fine materiale er blandet med det grovere. Hvis der er tale om isolerede klumper eller slirer af fint materiale, beskrives det som sand med lerklumper, grus med lerklumper. Hvis der er lige meget sand og grus i en jordart kaldes den sand og grus.

Undertiden er sandet sammenkittet af andet materiale og er derfor blevet til en sandsten, som kan være mere eller mindre hærdnet og sammenhængende.

Eksempler

Følgende er eksempler på, hvad der skal med i beskrivelserne (se også farver afsnit 2.5.2 og andet indhold afsnit 2.5.3):

Sand, gruset, brunt med skaller, kvarts
Sand, leret (eller lerblandet), gråt
Sand, brunt med lerklumper
Grus, leret, gråt med planterester
Sandsten, grå

2.5.1.2 Finkornede klastiske jordarter: Silt og ler (mudder), lersten, skifer

Jordartstyper

De finkornede, klastiske jordarter består af så små korn, at de enkelte korn ikke kan skelnes med det blotte øje. Til gengæld har de en øget sammenhængskraft og plasticitet fra silt til fedt ler. De vigtigste finkornede klastiske jordarter er: Silt, ler, lersten, skifer.

Karakter

Silts kornstørrelse ligger mellem 0,06 og 0,002 mm. I tør tilstand føles silt som pulver, der støver, hvis man klapper hænderne mod hinanden. I våd tilstand ligner silt gær og har et gærbrud, når den brækkes over. Silt er også let at skylle af hænderne. Ler er materiale under 0,002 mm, og det føles sammenhængende og plastisk i våd tilstand og kan almindeligvis formes. Fedt ler er vanskeligt at skylle af fingrene. I tør tilstand bliver ler hårdt og uformbart. Ler kan indeholde andet underordnet materiale, især mere grovkornet klastisk materiale og beskrives derfor ofte som sandet ler, gruset ler, stenet ler. Hvis ler ikke indeholder andet materiale kaldes det for "stenfrit" ler, også selv om det andet materiale ikke er i stenfraktionen. Meget finkornet ler kaldes for meget fedt ler eller plastisk ler.

Ler eller silt kan også blive hærdnet, og går så under betegnelsen lersten. Hvis det hærdnede lermateriale ser ud til at kunne spalte i tynde lag, kaldes det for skifer.

Eksempler

Ved beskrivelsen skal følgende medtages (se også farver 2.5.2 og andet indhold 2.5.3):

Silt, sandet, gråt, med glimmer
Ler, stenet, brunt med planterester
Ler, stenfrit, blåt
Ler, fedt, grønt med skaller
Lersten, brun
Skifer, sort

2.5.1.3 Organiske jordarter: Muld, tørv, gytje, skaller, planterester

Jordartstyper

Disse jordarter er karakteriseret ved, at de indeholder organisk materiale i form af planterester eller dyrerester. De vigtigste jordarter er: Muld, tørv, gytje, skaller, planterester, diatomit (Kiselgur), brunkul.

Muld træffes normalt som det allerøverste lag, og det er en sandet eller leret jordart med indhold af uomdannede planterester. Tørv er en brun jordart, der næsten udelukkende består af planterester, som for det meste kan ses med det blotte øje. Undertiden kan planteresterne være så omdannede, så de er svære at erkende. Et mål for omdannelsen fås ved at presse tørven ud mellem fingrene. Jo mere der kan presses ud, jo mere omdannet er tørven.

Gytje består af dyrerester. Jordarten er brun, sort eller grå og den føles som en gummibold, når man trykker på den.

Jordarten skaller består næsten udelukkende af hele skaller eller skalfragmenter af snegle og muslinger. Andre kalkskallede dyr kan også indgå. Planterester er en jordart, som består af erkendelige planterester, som kan skilles ad. Derfor er der ofte tale om grene og blade.

Jordarten diatomit består af encellede kiselalger og undertiden lidt ler og silt. En ældre betegnelse er kiselgur, som især har været brugt for diatomiter i interglaciale moser. En diatomittype kaldes for moler, som er betegnelsen for en Eocæn diatomit i Limfjordområdet. For dem alle gælder, at i tør tilstand er de meget lette, meget lettere end leraflejringer, som de kan minde om.

Brunkul består af omdannede planterester, men undertiden kan der stadig ses oprindelige strukturer efter fx træ (vedstrukturer). Brunkul er brun eller sort.

Eksempler

Eksempler på beskrivelsens indhold er følgende (se også farver 2.5.2 og andet indhold 2.5.3):

Muld, leret, brun med planterester
Tørv, omdannet, brun
Gytje, leret, grå med planterester
Diatomit, leret, brun
Brunkul, brun

2.5.1.4 Karbonater (Kalkjordarter): Kridt og kalk

Jordartstyper 

Kalkjordarterne er karakteristiske ved deres høje indhold af CaCO3 (Calciumkarbonat), og deres ofte hvide eller grå farver. De to vigtigste betegnelser er: Kridt, (skrivekridt) og kalk.

Karakter

Kridt (skrivekridt) er en finkornet, hvid kalkbjergart, hvor det meste materiale er under 0,06 mm. Dette kaldes for kalkslam. Kridtet føles som fint pulver i tør tilstand, og det kan bruges til at skrive med. I våd tilstand er det løst, flydende kalkslam. I kridtet findes der underordnet tynde lag af flint, som ofte er sort eller mørkegrå. Flint er en tæt, hård bjergart dannet af kiselsvampe på havbunden. Kridt eller skrivekridt er for det meste uhærdnet eller svagt hærdnet, men der kan forekomme horisonter, som er mere hærdnede.

Kalk er kalkjordarter med en mere varieret sammensætning, især med hensyn til kornstørrelsen, men også på grund af dyrefossilindholdet. Desuden er hærdningsgraden forskellig fra den ene kalkbjergart til den anden.

Forskellen mellem kridt og kalk ses således ud fra beskrivelsen ved forskelle i hærdningsgrad og kornstørrelse. Desuden har kalkbjergarterne også en tendens til at være mere grålige eller gullige. I kalkbjergarterne findes også flint, men den er her ofte mere gråbrun eller grå-lysegrå.

Eksempler

Beskrivelsen af kalkjordarterne skal indeholde følgende (se også farver 2.5.2 og andet indhold 2.5.3):

Kalk, grå med brun flint
Kalk, gul med dyrerester
Kridt, hvid med sort flint

Da kalk/kridt kan være hårdere at bore i end andre jordarter, vil det være hensigtsmæssigt at bemærke dette under beskrivelsen som: hård eller meget hård.

2.5.1.5 Evaporiter (Saltjordarter): Stensalt

Karakter

Der er kun en evaporit, som skal omtales her, og det er stensalt. Stensalt er almindeligvis farveløs eller har lyse farver. Bjergarten er sammenhængende og smager salt.

Eksempel

Stensalt skal beskrives på følgende måde (se farve 2.5.2 og andet indhold 2.5.3) Stensalt, hvid og gul

2.5.1.6 Grundfjeldsbjergarter: Granit, diabas, vulkansk aske

Karakter

De vigtigste grundfjeldsbjergarter indenfor dansk område er granit, diabas og vulkansk aske. Granik anvendes som en samlebetegnelse for de krystalline bjergarter, der er dannet på større dybde. På Bornholm findes også bjergarten gnejs, men den regnes under granit i denne sammenhæng. Granitter er mellem- til grovkornede, hårde, sammenhængende bjergarter i rødlige og grålige farver. Diabas er en finkornet, sort, vulkansk bjergart, der optræder i mindre, begrænsede bjergartslegemer i granitterne. Vulkansk aske er også en finkornet, vulkansk bjergart med sorte eller grå farver, som i Danmark oftest træffes vekslende med moler i Limfjordsområdet.

Eksempler

Beskrivelser af grundfjeldsbjergarterne kan være følgende (se farver 2.5.2 og andet indhold 2.5.3):

Granit, rød med sort diabas
Diabas, sort
Vulkansk aske, sort og brun med diatomit

2.5.1.7 Fyld og andre "kunstige jordarter"

Karakter

De almindeligste forekomster af "kunstige jordarter", dvs. jordarter dannet af mennesket er byfyld, indpumpet materiale, pløjet jord og overskudsjord.

Byfyld/fyld er almindelig i de fleste byer. Det kan være vanskeligt at erkende, om en jordart er fyld. Forholdsvis sikre tegn er indhold af teglstumper fra mursten eller tagtegl, glasskår eller slagger. I en række byer, hvor opfyldningen strækker sig tilbage til Vikingetid/Middelalder, kan der findes meget andet i fylden. Indpumpet materiale er oftest sand eller grus, som er pumpet ind fra havbunden for at fylde et kystnært areal op. Det kan være svært at genkende, men indhold af skaller kan pege på sådant materiale. Pløjet jord forekommer især udenfor byområder på marker, hvor store mængder jord kan være flyttet i tidens løb. Overskudsjord fra fx udgravninger bliver ofte flyttet til andre områder for deponering og kan også være svær at erkende.

Eksempler

Fyld mv. beskrives således (se farver 2.5.2 og andet indhold 2.5.3):

Byfyld, leret med tegl
Indpumpet sand, gruset, brun
Omgravet jord, brun
Overskudsjord, leret, stenet, brun

Hvis man ikke er sikker på, at der er tale om fyld eller lignende, er det bedre at beskrive jordarten til en anden hovedbjergart, typisk: muld, sand eller ler.

2.5.2 Farver

Beskrivelse af farver er meget subjektiv og afhængig af den enkelte, der undersøger jordarterne. Erfaringen viser, at det ved detaljeret beskrivelse/bestemmelse er nødvendigt at anvende et farvekort. Dette er ikke meningen ved denne beskrivelsesmetodik, så derfor henføres jordarternes farver udelukkende til de "rene" farver. Nedenstående farver virker noget anderledes på jordprøver, end hvis man ser på fx stof eller maling, men derfor er det alligevel muligt at henføre jordarternes farver til disse hovedgrupper:

Gul
Brun
Sort
Rød
Grøn
Blå
Hvid
Grå
Farveløs

2.5.3 Andet indhold

Bjergarterne/jordarterne indeholder ofte udover deres hovedkomponenter, som findes alle vegne, specielle mineraler, bjergarter, planterester, (plantefossiler) eller dyrerester (dyrefossiler), som medtages ved beskrivelsen. Der kan desuden skrives om andre ting, som præger prøven, fx egenskaber som er opstået ved forurening. Det er ønskeligt, at nævne disse komponenter ved beskrivelsen i det omfang, det er muligt. Mulighederne er mange, men her skal kun nævnes det materiale, som er almindeligt som specialindhold.

Mineraler

Kvarts, som er et glasklart, hårdt mineral. Typisk for miocænt sand. Glimmer, som er et tyndt, bladet mineral, er sort eller glasskinnende. Typisk for oligocænt og miocænt ler.

Glaukonit, som er et afrundet, grønt, leret mineral. Typisk for palæocæne, oligocæne og miocæne aflejringer.

Bjergarter

Flint, som er en tæt, hård bjergart i sorte, grå eller brune farver. Typisk for Kridt og Danien kalkaflejringer.

Konkretioner, som er hårde, sammenhængende bjergarter, der normalt er afrundede. Består tit af calciumkarbonat. Findes typisk i tertiære aflejringer.

Okker, som er en ofte blød, rød eller gul bjergart, der består af jernholdige mineraler. Dannes fx ud fra tertiære jordarter, men findes i de kvartære.

Figur 7
Borerapport udarbejdet af GEUS, som kan anvendes til indberetning af boringsdata og jordprøver.
  

Planterester

Et specielt indhold af planterester kan bestå af:

Grene, blade, stængler, frugter

Dyrerester

Et specielt indhold af dyrerester kan bestå af:

Muslinger, snegle, bryozoer

Andre egenskaber

Følgende beskrives, hvis det registreres i jordarten:

Lugt, misfarvning, indhold af forurenende stoffer

2.6 GEUS beskrivelse af jordprøver

Metodik

Ved GEUS foretages en mere omfattende beskrivelse af de prøver, som indsendes ifølge love og bekendtgørelser (se afsnit 2.7). Metoderne, som anvendes, svarer til de beskrevne i "Vejledning i Ingeniørgeologisk prøvebeskrivelse", og normalt vil alle mulige parametre blive undersøgt ved beskrivelsen. Beskrivelserne indlæses direkte i ZEU-Sboringsdatabasen.

Aldersbestemmelse

GEUS gør meget ud af, at henføre jordarterne/aflejringerne til de rigtige tidsafsnit, og trækker på den arbejdskraft, der er på institutionen, som kan bestemme dyre- og plantefossiler. Derudover henføres jordarterne til de formelle geologiske enheder, som er etableret på dansk område (Figur 4 og 5).

2.7 Indberetning til GEUS: Borejournalen og prøverne

Love og oplysninger 

Ifølge Vandforsyningslovens paragraf 69 og råstoflovens paragraf 28 skal alle boringer, der udføres, indberettes til DGU (nu GEUS). Dette indebærer desuden, at der skal udtages prøver af de gennemborede lag, og de skal indsendes til GEUS. Reglerne for, hvordan prøvernes skal udtages (hvor mange, hvor tit mv.), hvordan de indpakkes, hvad der skal noteres på borejournalen mv., er skrevet i en Bekendtgørelse og en vejledning. De vigtigste ting vil blive gennemgået nedenfor. På Figur 7 ses GEUS borerapport. Den kan rumme stort set alle de oplysninger om boringen, der kræves ud fra bekendtgørelsen (undtaget dog pumpeundersøgelser -og data og kemiske data). Det forudsættes, at udfyldelse af felterne med administrative, tekniske og grundvandstekniske data er foregået andetsteds. I det følgende refereres til punkterne 1-6 (de enkelte felter på rapporten) (Figur 7):

Udfyldelse af rapporter

Pkt. 1. I rapportens kant gives første anvisning på prøveudtagelsen, der siger: En prøve for hver 5 meter, men altid en prøve fra hvert lag. Denne tekst er direkte fra Boringsbekendtgørelsen, der kan ses i uddrag på rapportens bagside.

Pkt. 2. Dybde i m.u. terræn. I denne rubrik angives det dybdeinterval (lag), hvorfra prøven er udtaget, fx 2,0-3,0 m (med en decimal efter kommaet).

Pkt. 3. Udfyldes når der er oplysning om den præcise dybde, hvorfra prøven er taget (i meter under terræn med en decimal efter kommaet). De to dybdeangivelser supplerer hinanden.

Pkt. 4. Den udtagne jordart beskrives i overensstemmelse med de regler, som er omtalt i dette materiale.

Pkt. 5. Prøverne pakkes ned i plastikposer, og det er meget vigtigt, at de nummereres, og at der er overensstemmelse mellem prøveindhold i poserne, beskrivelsen på borerapporten og nummeret på posen.

Pkt. 6. Der fortsættes på et hjælpeskema, hvis det er nødvendigt.

2.7.1 Prøveudtagning

Antal prøver

Udtagningen af prøverne er et helt centralt punkt for at få de korrekte oplysninger ud af indberetningen. Prøvemængden skal overholdes: En prøve for hver 5 meter, men altid en prøve for hvert lag. Denne bestemmelse skal sikre, at der tages prøver fra alle geologiske lag, men at der kun tages en prøve fra hver femte meter, hvis der bores i et tykt lag (hovedbjergart med ens sammensætning). Udtagningsdybderne, både intervallet (over- og undergrænser, eller laggrænser), hvorfra prøven er taget Prøvestørrelsen Orden Indpakning og/eller også den eksakte prøvetagningsdybde, skal være rigtige og angives i meter under terræn.

Prøvestørrelsen

Prøvestørrelsen er vigtig, og den skal være mellem 1/4 til 1/2 liter (tænk på mælkekartoner). Det er vanskeligt at bedømme for små prøver, især hvis de kommer fra skylleboringer eller lignende boremetoder. Hvis prøverne har den rigtige størrelse, er der mulighed for at tage højde for de fejlkilder, der kan være ved prøver fra fx skylleboringer.

Orden

Sammenblanding af prøvemateriale fra forskellige dybder kan føre til fejlagtige konklusioner ved fx GEUS efterfølgende prøvebeskrivelse, og dette har konsekvenser for den senere anvendelse i forbindelse med bedømmelse af de geologiske forhold og grundvandet. Derfor er adskillelse af prøverne ved udtagningen vigtig, og det anbefales kraftigt, at borefirmaet etablerer et sikkert system til at holde orden i prøverne.

2.7.2 Indpakning og mærkning af prøverne

Indpakning

Prøverne skal indpakkes i plastikposer, som lukkes forsvarligt med fx clips. Af hensyn til indberetningen og den senere anvendelse af oplysningerne er det væsentligt, at der er overensstemmelse mellem prøveudtagningsdybden (noteret på borerapporten), beskrivelsen af jordprøven (brøndborerens beskrivelse på rapporten) og prøvenummeret på prøveposen (skrevet på borerapporten), og at disse oplysninger medfølger de indsendte prøver. Jordprøver, der ikke kan placeres i den rigtige dybde, eller jordprøver, som ikke stemmer overens med beskrivelsen på rapporten, er faktisk ubrugelige.

2.8 Litteratur

Binzer, K. & Stockmarr, J., 1994: Geologisk kort over Danmark. 1:500.000.
Prækvartæroverfladens højdeforhold.- Danmarks Geologiske Undersøgelse Kortserie nr. 44, 10 sider.

Frederiksen, J., Gravesen, P. Knudsen, B. & Thorsen, S., 1987: Danske jordarter.
Forekomst og egenskaber. AUC Efteruddannelsen. Kursus i Ingeniørgeologi, 111 sider.

Gravesen, P. & Knudsen, J., 1981: Beskrivelse af boreprøver fra vandforsyningsboringer ved Danmarks Geologiske Undersøgelse.- Vandteknik, nr. 5, side 111-118.

Gravesen, P. & Fredericia, J., 1984: ZEUS-geodatabasesystem. Borearkivet.
Danmarks Geologiske Undersøgelse, Ser. D nr. 3, 259 sider.

Hansen, J.M., 1984: Geologi for enhver. Danmarks undergrund og Råstofferne.
Danmarks Geologiske Undersøgelse, 88 sider.

Larsen, G., Frederiksen, J, Villumsen, A., Fredericia, J., Gravesen, P., Foged, N., Knudsen, B. & Baumann, J., 1988, 1995: Vejledning i Ingeniørgeologisk prøvebeskrivelse. Dansk Geoteknisk Forening, Bulletin 1, 135 sider.

Miljøministeriet, 1980: Bekendtgørelse om udførelse af boringer efter grundvand.
Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 4 af 4. januar 1980, 5 sider.

Miljøministeriet, 1985: Lovbekendtgørelse om vandforsyning mv. Miljøministeriets Lovbekendtgørelse nr. 337 af 4. juli 1985, 14 sider.

Miljø- og Energiministeriet, 1996: Lovbekendtgørelse om råstoffer. Miljø- og Energiministeriets Lovbekendtgørelse nr. 1007 af 28. november 1996, 10 sider.

Miljøstyrelsen, 1980: Cirkulære om udførelse af boringer efter grundvand mv.
Miljøstyrelsens cirkulære af 28. februar 1980, 10 sider.

Bilag 1
Lovbekendtgørelse om vandforsyning mv. Nr. 337 af 4. juli 1985, § 69.

Lovbekendtgørelse områstoffer. Nr. 1007 af 28. november 1996, § 28.

Politikens Forlag, 1967: Danmarks Natur, bind 1 Landskabernes Opståen, 448 sider.

Sorgenfrei, T. & Berthelsen, O., 1970: Geologi og vandboring. Danmarks Geologiske Undersøgelse, III rk., 31, 106 sider.

Bilag 2
Bekendtgørelse om udførelse af boringer efter grundvand. Nr. 4 af 4. januar 1980, § 17.

Cirkulære om udførelse af boringer efter grundvand mv.. Af 28. februar 1980, Kapitel 6.