Use of Lithofacies and Ichnofacies in Interpreting the Nise Formation

Abstract

Niseformasjonen ble avsatt på den midt-norske kontinentalsokkelen fra Santon til Campan. Niseformasjonens avsetningsmiljø har lenge vært preget av ulike tolkninger, som har plassert formasjonen fra “åpen sjø” til dypere bassenggulv. Tolkningene varierer selv om de samme geologiske strukturene har blitt betraktet.

Fem kjerner av Niseformasjonen er beskrevet, samt tilhørende tynnslip. Tre av kjernene er fra Haltenbanken-området, mens en er fra Vestfjordsbasssenget og en er fra Nykhøgden. Kjernene er tolket basert på litologiske facies, ichnologiske facies, strømningsprosesser og avsetningsmiljø, mens tynnslipene har bidratt til å støtte kjernebeskrivelsene.

Ti strømningsprosesser er tolket ut i fra litologiske facies og facies assosiasjoner. Strømningsprosessene varierer fra enkle rippstrømmer til mer komplekse sedimentgravitasjonsstrømmer. Rippstrømmene er utløst ved at stormer genererer store og sterke bølger, og tidligere arbeid indikerer at sedimentgravitasjonsstrømmene er utløst av rifting. Stormer er foreslått som en alternativ utløser for sedimentgravitasjonsstrømmene, basert på at kjernebeskrivelsene avslører perioder med storm-dominerende miljøer i løpet av Santon til Campan.

Kjernene fra Haltenbanken-området består av alternerende stormavsetninger og pelagisk leirstein, mens kjernene fra Vestfjordsbassenget og Nykhøgden består av alternerende stormavsetninger, pelagisk leirstein og avsetniner fra sedimentgravitasjonsstrømmer. Sporfossilene knyttet til Haltenbanken-området tilhører Cruziana ichnofacies, mens sporfossilene knyttet til Vestfjordsbassenget og Nykhøgden tilhører både Cruziana og Nereites ichnofacies, selvom sporfossilene hovedsakelig støtter Nereites ichnofacies.

I denne studien blir Haltenbanken plassert utaskjærs under stormbølgebasen, noe som er grunnere enn tidligere antatt. I tillegg blir Nykhøgden og Vestfjordsbassenget plassert på bassenggulv, hvorpå kjernen i Vestfjordsbassenget indikerer kort avstand til en skråning.

Niseformasjonen er tidligere definert som en leirstein med innslag av tynnere lag av karbonat og sandstein. Denne litologiske beskrivelsen passer ikke overens med de litologiske facies som er beskrevet i denne studien. På bakgrunn av dette er en ny litologisk definisjon av formasjonen foreslått: En leirstein med alternerende intervaller av millimeter til flere meter tykke siltsteiner til grovkornede sandsteiner.

The depositional setting of the Santonian to Campanian Nise Formation on the Mid-Norwegian continental shelf has long been subject to a range of different interpretations, from “open marine” to a deeper basin floor. The various depositional settings tend to differ, even if the exact same geological structure is considered.

Five cores and associated thin sections of the Nise Formation have been described. Three cores are from the Halten Terrace area, and one core each are from the Vestfjorden Basin and the Nyk High, respectively. The cores, supplemented with the thin sections, are interpreted in terms of lithofacies, ichnofacies, flow processes and depositional settings.

Ten flow processes have been interpreted from the lithofacies and facies associations. The flow processes range from simple rip currents to more complex sediment gravity flows. The rip currents are interpreted as triggered by storm events, whereas previous work suggests that the sediment gravity flows were triggered by a rift event. Storm events are suggested as an alternative trigger of the sediment gravity flows, based on the fact that core descriptions reveal periods of storm-dominated settings during the Santonian to Campanian.

The cores from the Halten Terrace area consist of storm deposits alternating with pelagic mudstone, whereas the cores from the Vestfjorden Basin and Nyk High areas are composed of alternating storm deposits, pelagic mudstone and sediment gravity flow deposits. The trace fossils within the former alternation belong to the Cruziana ichnofacies, whereas the trace fossil assemblage within the latter alternation belongs to both the Cruziana and Nereites ichnofacies, although mainly supporting the Nereites ichnofacies.

This study situates the Halten Terrace in an offshore setting, below the storm wave base, which is shallower than previously proposed. Additionally, the Nyk High and Vestfjorden Basin are situated on basin floors, where the latter shows a close proximity to a slope.

The Nise Formation is previously defined as a claystone interbedded with carbonate and sandstone stringers. This lithological description does not match with the lithofacies descriptions of this study. A new definition of the Nise Formation is suggested: A mudstone alternating with millimetres to metres thick siltstone to coarse-grained sandstone intervals.