Nedslagskratrar i Sverige

Kosmiska nedslag av stora himlakroppar har under årmiljonernas gång lämnat spår efter sig i landskapets geologi och topografi. I Sverige är en handfull sådana nedslagskratrar kända.

Vid kosmiska nedslag av stora himlakroppar (så kallade bolider, exempelvis stora meteoriter eller små asteroider) på jorden bildas en stor nedslagskrater, även kallad impaktkrater eller astroblem, vilken kan bevaras till eftervärlden. Dock är energin och därmed hettan så stor vid nedslaget att den himlakropp som slår ned till stor del förångas vid nedslaget, liksom en hel del av den närmaste berggrunden. Det går således oftast inte att hitta några synliga rester av själva boliden vid nedslagsplatsen. Däremot kan den ibland spåras kemiskt, och själva nedslaget kan ha lämnat spår efter sig i omgivande berggrund.

Det kan handla om s.k. impakt-smältor, alltså partier av berggrunden som smält upp av hettan vid nedslaget och sedan stelnat till en ofta mycket finkornig kristallin bergart, som beroende av nedslagets storlek kan likna en del vulkaniska lavabergarter eller andra magmatiska bergarter; impakt-breccior, alltså uppkrossat och sedan hopläkt berg på lite större avstånd från själva nedslagspunkten; eller impakt-relaterade sediment som har avsatts både i kratern och på större avstånd från nedslagsplatsen. Det kan också handla om oftast decimeter-stora konformade s.k. slagkäglor (shatter cones) i berget (se bild nedan), bildade av chockvågen vid nedslaget; en högtrycksform av mineralet kvarts som heter coesit vilken bildas pga det kortvariga men extrema trycket; eller s.k. chocklameller i kvarts eller andra mineral i berggrunden vid nedslagsplatsen. Ibland kan man även urskilja en krater-liknande cirkulär struktur, kanske i form av en rund sjö, i själva landskapet, även om erosion och tektoniska processer (rörelser i berggrunden) under årmiljonernas gång har modifierat den ursprungliga kraterformen och utplånat en hel del av de mer ytnära spåren av nedslaget.

Det är dock långt ifrån alla cirkulära strukturer i landskapet eller berggrunden som har bildats genom kosmiska nedslag, många kan ha helt andra förklaringar (se t ex Torkratern nedan). För att verkligen bevisa att en sådan struktur är en nedslagskrater krävs ingående undersökningar på plats, för att hitta åtminstone något eller några av ovanstående spår, och speciellt då tecken på extremt högt tryck vid bildningen. I flera fall (Dellen, Mien, se nedan) har det diskuterats om dessa kraterliknande bildningar med rester av finkorniga lavaliknande bergarter är av vulkaniskt ursprung, eller om de är nedslagskratrar, innan man kunnat fastlägga det senare. Samtidigt kan det finnas flera än så länge okända nedslagsstrukturer där erosionen har utplånat de mer synliga kraterliknande formerna, så att man inte haft anledning att uppmärksamma området och göra mer ingående undersökningar.

Av de strukturer i Sverige som föreslagits vara bildade genom kosmiska nedslag är det för närvarande nio stycken där man funnit tillräckligt med bevis för att kunna säga att detta med all sannolikhet är nedslagskratrar (se kartan). Dessa har daterats – antingen direkt genom s.k. radiometrisk datering (se Att mäta geologisk tid) av impakt-smältor bildade vid nedslaget, eller indirekt genom relationen till sediment som fyller i kratern eller till omgivande fossilförande sedimentär berggrund om sådan finns. De i Sverige kända kratrarna har åldrar mellan 122 och ca 520 miljoner år. Eftersom Sveriges berggrund till stora delar är betydligt äldre - mellan 900 och 1900 miljoner år (se Fennoskandias utveckling) - så är det troligt att vi har varit utsatta för en rad nedslag även tidigare, men spåren av dessa är i de flesta fall helt utplånade.

En utförlig beskrivning av de nedan listade svenska nedslags-kratrarna finns i en vetenskaplig uppsats på engelska av Holm-Alwmark (2021) (se referenslistan i slutet).

Den stora kollisionen

För ca 470 miljoner år sedan inträffade en av de större händelserna i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter, då en 200 kilometer stor asteroid kolliderade och smulades sönder i fragment av olika storlekar. Helt plötsligt blev det miljontals med mindre asteroider, en del med omloppsbanor som korsade jordens. Bara några miljoner år efter kollisionen ökade nedslagsfrekvensen omkring hundra gånger på jorden (jämfört med de tidigare ca två miljarderna år). Mycket av materialet föll som meteoriter, som till exempel Österplana-meteoriterna på Kinnekulle (se Svenska meteoriter). En del fragment var större och överlevde inte kontakten med jorden. Det beror på att mindre asteroider exploderar när de passerar atmosfären medan större (större än några tiotals meter) kan passera atmosfären och explodera på jordytan. De som exploderar i atmosfären bildar inga kratrar, bara meteoritfragment som regnar ner över jordytan med kraftigt reducerad hastighet. Dock kan tryckvågen orsaka stor ödeläggelse. De större asteroider som når ner till jordytan med bibehållen kosmisk hastighet tränger in en bit i målet (jorden) och förångas i huvudsak; explosionens center ligger oftast på ett djup som motsvarar asteroidens diameter. Av nedan nämnda kratrar så har Lockne, Målingen, Tvären, Granby, och Hummeln, samt en hel mängd fossila meteoriter, troligen sina ursprung i denna kosmiska kollision.

Kända svenska nedslagskratrar

Siljansringen i Dalarna är ungefär 50 km i diameter, och är därmed Sveriges i särklass största nedslagskrater. Vid så stora nedslag – himlakroppen som slog ner beräknas ha haft en diameter på 4–5 km - bildas inte en enkel krater, utan i mitten av nedslaget fjädrar berggrunden tillbaka upp och bildar en central kupol omgiven av en ringformad sänka. Denna struktur syns särskilt tydligt på den geologiska kartan över Siljansområdet nedan, men är också synlig i topografin. Den centrala kupolen bildar en skogklädd platå vars berggrund består av granit (olika röda färgtoner på kartan nedan), medan den omgivande sänkan är fylld av rester av de paleozoiska (från ordovicium, silur och möjligen devon) sedimentära bergarter (kalksten, skiffer och sandsten; gröna färgtoner på kartan nedan) som täckte hela området vid nedslaget. Delvis är sänkan vattenfylld – sjöarna Siljan, Orsasjön, Skattungen och Oresjön – delvis består den av bördig åkermark där områdets större byar och samhällen är belägna. Åldern på nedslaget har bestämts med radiometrisk datering av impaktsmälta till 380,9 ± 4,6 miljoner år (Reimold m.fl. 2005; Jourdan & Reimold 2012; Schmieder & Kring 2020).

Siljansringen är numera en svensk geopark med ett naturmuseum i Rättvik: Siljan geopark.

Dellen: Dellensjöarna ca 25 km nordväst om Hudiksvall i Hälsing-land är belägna i en 19 km stor meteoritkrater. Kraterformen är bäst synlig i norra kanten av Norra Dellen, med sin halvcirkelformade kontur. Denna struktur attraherade tidigt geologernas intresse. De första förslagen förklarade strukturen som en tertiär vulkan och den mörka finkorniga andesitiska bergart som påträffades på näset mellan Södra och Norra Dellen som en vulkanisk bergart. Brögger (1895) introducerade namnet dellenit för denna bergart. År 1968 publicerade Svensson fynd av kvarts med högtrycks-deformation vilket bevisar att strukturen bildades genom ett nedslag. I och med att strukturen är en bevisad nedslagskrater så är delleniten en nedslagssmälta. En tidigare åldersbestämning av denna smältbergart med rubidium-strontium-metoden till 89 ± 2,7 miljoner år (Deutsch m.fl. 1992) har följts av en förmodligen mer korrekt datering med argon-argon-metoden vilken givit 140,82 ± 0,51 miljoner år (Mark m.fl. 2014).

Lockne och Målingen: Locknesjön är belägen ca 20 km sydöst om Östersund i Jämtland. Sjön är avlång utan någon tydlig kraterform, men i berggrunden runt sjön har inte desto mindre påträffats spår av ett meteoritnedslag som inträffade för ca 455 miljoner år sedan. Detta efterlämnade en 7,5 kilometer stor krater i det kristallina urberget, vilken undersökts ingående de senaste decennierna (ex. Lindström m.fl. 1996; Sturkell 1998; Ormö & Lindström 2000; Ormö m.fl. 2014). Man kan fortfarande tydligt se delar av kraterkanten som en höjd-sträckning på den sydvästra sidan av Locknesjön (se foto nedan). När asteroiden slog ner var området täckt av ett grunt hav (omkring 500 m djupt), på vars botten fanns avsatt kalksten och andra sedimentära bergarter. Rester av dessa bergarter finns bevarade i och omkring kratern. Vid undersökningarna i området påträffades även en mindre krater (0,7 km) vid Målingen ca 16 km från Locknekratern. Genom detta kunde man påvisa att Lockne-asteroiden var binär och hade en mindre satellit (150 m) som roterade runt den större kroppen, vilken hade en diameter på 600 m.

En intressant detalj är att i det närbelägna Brunflo, ca 10 km från Lockne-nedslagets centrum, har en fossil meteorit påträffats (se Svenska meteoriter - Naturhistoriska riksmuseet (nrm.se)). Den 10 cm stora meteoriten var belägen i den understa delen av den mellanordoviciska Segerstadkalkstenen. Lockne-nedslaget inträffade i slutet av mellanordovicium, så Brunflometeoriten har inget med Lockne-nedslaget i sig att göra, men däremot så kunde Alwmark & Schmitz (2009) koppla den till samma kollision i asteroidbältet som skapade Lockne-asteroiden.

Vid Lockne finns ett geologiskt museum som kan besökas: Locknekratern meteoritcenter.

Tvären: Den cirkelrunda fjärden Tvären i Södermanlands skärgård mellan Trosa och Oxelösund bildades genom ett meteoritnedslag för ca 457 miljoner år sedan (datering med fossil stratigrafi). Fjärden Tvären har en diameter på 3,5 kilometer och i dess centrala delar finns den 2 kilometer stora kratern.

Granby: Vid Granby 4 km öster om Vadstena i Östergötland finns en meteoritkrater med 3 kilometers diameter och en stratigrafisk ålder på omkring 468 miljoner år. Kratern är helt begravd under yngre sedimentära bergarter och är inte synlig på markytan. Den påträffades genom borrningar som genomfördes av Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) i samband med kartering av de geologiska kartbladen SGU Af 119 och 120.

Hummeln: Nära Kristdala i Småland omkring 15 kilometer nordväst om Oskarshamn ligger sjön Hummeln. I sjöns sydöstra del finns en 1,2 kilometer stor cirkulär krater. Denna tolkades först som vulkanisk men har sedan visats ha sitt ursprung genom ett nedslag. Strukturen borrades 1995 men det dröjde tills 2015 innan det kosmiska ursprunget kunde bevisas (Alwmark m.fl. 2015). Tidpunkten för nedslaget ligger omkring 466 miljoner år.

Mien: Den nästan helt cirkulära sjön Mien är belägen i sydligaste Småland, nära gränsen till Blekinge och ca 25 km norr om Karlshamn. Sjön är omkring 5 kilometer i diameter medan kraterns diameter är uppskattad till att ha varit 9 km innan den eroderades ner. Krater-diametern är uppskattad genom geofysiska mätningar och kunskap om kraterformer samt berggrundens erosion i området. Länge diskuterades huruvida kratern var vulkaniskt bildad eller resultat av ett meteoritnedslag. Under slutet av 1800-talet observerades ytterst välbevarad ryolit i området, en bergart som normalt är av vulkaniskt ursprung, och detta ansågs vara ett starkt argument för ett vulkaniskt ursprung också av själva kratern. Det var under 1960-talet som det bevisades att strukturen hade bildats genom ett nedslag och att ryoliten var en nedslagssmälta (Svensson 1969). En radiometrisk datering av nedslagssmältan har gett en ålder av 122,4 ± 2,3 miljoner år (Bottomley m.fl. 1990; Schmieder & Kring 2020).

Vakkejokk: På sydsidan av fjället Váivvánčohkka norr om Torneträsk så sträcker sig en flera kilometer långt lager av krossat berg, den s.k. Vakkejokk-breccian, vilket kastats ut från en impakt-krater som bildades för ca 520 miljoner år sedan (Ormö m. fl. 2017). När nedslaget skedde så fanns där ett vidsträckt grunt hav. Överskjutningar (s.k. skollor) i samband med Kaledonidernas bildning (se Fjällkedjans bildning och utveckling) kom sedan att täcka området och skydda kratern och delar av det utkastade materialet från erosion. Dock har erosionen idag preparerat fram lagret med krossat berg. När man står på dess mäktigaste delar (ca 25 m tjock) så står man på kanten till kratern som fortfarande ligger gömd under Váivvánčohkka.

Den s.k. Torkratern i Härjedalen är en liten cirkulär sänka i morän-täcket ca 6 km sydöst om Funäsdalen vilken tidigare ansetts vara en meteoritkrater bildad genom ett nedslag efter den senaste istiden (Henkel m.fl. 1996a, 1996b). Sänkan har numera omtolkats till att i stället vara bildad av ett strandat isberg i den issjö som täckte området vid istidens slut (Öhrling m.fl. 2021; Öhrling & Regnéll 2021; Plado m. fl. 2022).

Referenser

Alwmark, C. & Schmitz, B., 2009. The origin of the Brunflo fossil meteorite and extraterrestrial chromite in mid-Ordovician limestone from the Gärde quarry (Jämtland, central Sweden). Meteoritics and Planetary Science, v. 44(1), pp. 95-106.

Alwmark, C., Ferrière, L., Holm-Alwmark, S., Ormö, J., Leroux, H., & Sturkell, E., 2015: Impact origin for the Hummeln structure (Sweden) and its link to the Ordovician disruption of the L chondrite parent body. Geology, v. 43, pp. 279-282.

Bottomley, R. J., York, D. & Grieve, R.A.F., 1990: 40Argon-39Argon dating of impact craters. Proceedings 20th Lunar and Planetary Science Conference, pp. 421-431.

Brögger, W.C., 1895. Die Eruptivgesteine des Kristianiagebietes II. Vid-Selsk Skr I Math-Naturv kl 1895:No 7, 59 pp.

Deutsch, A., Buhl, D. & Langenhorst,F., 1992: On the significance of crater ages: new ages for Dellen (Sweden) and Araguainha (Brazil). Tectonophysics, v. 216, pp. 205-218.

Henkel, H., Tiirma, R., Fleetwood, Å. & Blomqvist, G., 1996a: Tor: A postglacial impact crater in northwest Härjedalen, Sweden. Meteoritics & Planetary Science, v. 31, A60.

Henkel, H., Tiirmaa, R. & Blomquist, G., 1996b: Tor - en meteoritnedslagskrater i Härjedalen, bildad efter istiden. Trita Geofoto 1996, 7.

Holm-Alwmark, S., 2021: Impact cratering record of Sweden—A review. In Reimold, W.U., & Koeberl, C., eds.: Large Meteorite Impacts and Planetary Evolution VI. Geological Society of America Special Paper 550, pp. 1–39. https://doi.org/10.1130/2021.2550(01).

Jourdan, F. & Reimold, W.U., 2012: Age of the Siljan impact structure (abstract). Meteoritics & Planetary Science, v. 47, no. s1, Special Issue: The 75th Annual Meeting of the Meteoritical Society, Cairns, Australia, abstract 5093.

Lindström, M., Sturkell, E.F.F., Törnberg, R. & Ormö,J., 1996: The marine impact crater at Lockne, central Sweden. GFF, v. 118, pp. 193-206.

Mark, D.F., Lindgren, P. & Fallick, A.E., 2014: A high-precision 40Ar/39Ar age for hydrated impact glass from the Dellen impact, Sweden. Geological Society, London, Special Publications, v. 378, pp. 349-366.

Ormö, J. & Lindström, M., 2000: When a cosmic impact strikes the sea bed. Geological Magazine, v. 137(1), p. 67-80.

Ormö, J., Sturkell, E., Alwmark, C. & Melosh, J., 2014: First known terrestrial impact of a binary asteroid from a main belt breakup event. Scientific Reports, 4:6724.
https://doi.org/10.1038/srep06724.

Ormö, J., Nielsen, A. T. & Alwmark, C. 2017: The Vakkejokk breccia: an early Cambrian proximal impact ejecta layer in the north-Swedish Caledonides. Meteoritics and Planetary Science, v. 52(4), pp. 623–645.

Plado, J., Losiak, A., Jõeleht, A., Ormö, J., Alexanderson, H., Alwmark, J., Wild, E-M., Steier, P., Awdankiewicz, M. & Belcher, B. 2022: Discriminating between impact or non-impact origin of small meteorite crater candidates: No evidence for an impact origin for the Tor crater, Sweden. Meteoritics and Planetary Science, pp. 1–16. https://doi.org/10.1111/maps.13914

Reimold, W.U., m.fl., 2005: Laser argon dating of melt breccias from the Siljan impact structure, Sweden: Implications for a possible relationship to Late Devonian extinction events. Meteoritics and Planetary Science, v. 40, pp. 591-607.

Schmieder, M. & Kring, D.A., 2020: Earth’s impact events through geologic time: A list of recommended ages for terrestrial impact structures and deposits. Astrobiology, v. 20, pp. 91–141. https://doi.org/10.1089/ast.2019.2085.

Sturkell, E. F. F., 1998: The origin of the marine Lockne impact structure, Jämtland. Ph.D. Thesis, Stockholm University, Stockholm.

Svensson, N. B., 1968: The Dellen Lakes: A probable meteorite impact in central Sweden. Geologiska Föreningens i Stockholm Förhandlingar, v. 90, pp. 314-316.

Svensson, N. B., 1969: Lake Mien, southern Sweden - a possible astrobleme. Geologiska Foreningens i Stockholm Forhandlingar, v. 91, pp. 101-110.

Öhrling, Ch., Mikko, H., Peterson Becher, G. & Regnéll, C., 2021: Meteorite crater re-interpreted as iceberg pit in west-central Sweden. GFF v. 143, pp. 84-91. https://doi.org/10.1080/11035897.2020.1853223

Öhrling, Ch. & Regnéll, C., 2021: Torkratern – en möjligen nedslående omtolkning. Geologiskt forum nr 109, sid. 12-15.

Mer information och referenser:
Impact Earth, hosted by the University of Western Ontario.

Quiz om nedslagkratrar på museets hemsida:
Asteroider - Naturhistoriska riksmuseet (nrm.se)

Text: Åke Johansson och Gavin Kenny (Naturhistoriska riksmuseet), Erik Sturkell (Göteborgs Universitet) och Jens Ormö (Centro de Astrobiologia, Madrid, Spanien).