Bunnmorene

Bunnmorene er hardpakket morenejord som er avsatt under en isbre

Den er den mest utbredte jordarten i Norge og kan ha stor betydning for byggegrunn, drenering, telefare og stabilitet.

Hva er bunnmorene?

Bunnmorene er løsmasser som er avsatt under en aktiv isbre. Når breen beveger seg over landskapet, river den løs, knuser, transporterer og presser materiale mot underlaget. Materialet avsettes og kompakteres under isen mens breen fortsatt er i bevegelse, og blir liggende igjen som et morenedekke når isen smelter bort.

Det som særpreger bunnmorene, er at den er avsatt under vekten av isen. Under siste istid var innlandsisen over Norge stedvis flere kilometer tykk, og trykket mot underlaget kunne tilsvare spenninger langt over det massene utsettes for i dag. Bunnmorene kan derfor opptre som overkonsolidert, det vil si at massene tidligere har vært utsatt for større belastninger enn dagens overlagring. Dette bidrar til at bunnmorene ofte har høy fasthet, og at grunnundersøkelser kan vise stor sonderingsmotstand allerede høyt oppe i avsetningen.

I terrenget ligger bunnmorene gjerne som et sammenhengende dekke som følger og delvis utjevner formene i berggrunnen under. Dette skiller den fra ryggformede moreneavsetninger som endemorene, som dannes ved brefronten. Transportlengden kan være relativt kort, og sammensetningen gjenspeiler derfor ofte lokale bergarter og løsmasser som breen har beveget seg over.

I Norske jordarter beskriver Jørgensen, Sørensen og Prestvik (2013) bunnmorene som den jordarten med størst utbredelse i Norge. Store deler av norsk skog vokser på bunnmorenejord, som kan variere betydelig i tykkelse, kornfordeling og vanninnhold. For en bredere innføring i dannelse, sammensetning og ulike typer morene, se hovedartikkelen om morenemasser.

Figuren øverst: Berggrunn og løsmasser i Vestre Toten – feltobservasjon fra Geotekniker AS. Bildet viser eksponert berggrunn med oppsprukket fjell og varierende mengder stein og grus i forsenkninger og langs bergoverflaten. Bunnmorene dannes under isbreer og kan ligge direkte over berggrunnen som et kompakt, ofte usortert lag av løsmasser. Bildet illustrerer hvorfor overgangen mellom berg og løsmasser er viktig ved vurdering av grunnforhold, gravedybder og fundamentering. Om de synlige løsmassene faktisk er bunnmorene, kan ikke fastslås ut fra fotografiet alene. Foto: Geotekniker AS, Vestre Toten.

Bunnmorene definisjon

Kort definert er bunnmorene hardpakket morenejord avsatt under en isbre. Bunnmorene er vanligvis usortert. Det betyr at leire, silt, sand, grus, stein og blokk kan ligge blandet sammen. Materialet har ofte lite tydelig lagdeling, og steinmaterialet er gjerne dårlig rundet. Dette skiller bunnmorene fra elve- og breelvavsetninger, der vann ofte sorterer materialet tydeligere etter kornstørrelse.

Mye av leir- og siltfraksjonen i norske morener stammer fra eldre bergarter som ble knust og innarbeidet i morenematerialet under istidene. I områder med kambro-siluriske skifre kan dette bidra til mer finkornig og næringsrikt morenemateriale.

Bilde under: Totalsondering som viser antatt bunnmorene over berg. Sonderingen indikerer et fast og motstandsdyktig løsmasselag fra omtrent 5–7 meters dybde og ned mot antatt berg ved ca. 7 meter. Den betydelige sonderingsmotstanden og registreringene av mulig stein eller blokk er forenlige med tettpakket bunnmorene, som ofte inneholder en blanding av leire, silt, sand, grus og stein. Slike moreneavsetninger kan ha høy lagringsfasthet og være krevende å bore gjennom. Tolkningen bygger på sonderingsresultatene, men verken bunnmorene eller berg er entydig dokumentert ved totalsonderingen alene. Kilde: Geotekniker AS – geoteknisk tolkning av totalsondering.

Hvordan dannes bunnmorene?

Bunnmorene dannes under isbreen, der isen beveger seg over berg og løsmasser. Breen plukker opp materiale, knuser det, blander det og presser det sammen under stor vekt.

Fordi materialet er dannet under aktiv is, kan bunnmorene være tett, fast og vanskelig å grave i. I felt kan den opptre som hardpakket morene under et løsere topplag.

I mange norske moreneområder ligger nemlig ikke bunnmorenen alene. Det er vanlig at hardpakket bunnmorene er dekket av løsere utsmeltingsmorene. I Norske jordarter vises et eksempel fra øvre Numedal der omtrent 1 meter løst pakket utsmeltingsmorene ligger over fast bunnmorene.

Denne lagdelingen er viktig ved geotekniske undersøkelser, fordi fast bunnmorene og løs utsmeltingsmorene kan ha svært ulik fasthet, drenering og graveegenskaper.

Hva er typisk for bunnmorene?

Typisk for bunnmorene er at den er hardpakket, usortert og ofte relativt tett. I dårlig sortert morene fylles porene mellom store partikler delvis av finere materiale. I tillegg har breens trykk pakket jordarten sammen.

Vanlige kjennetegn er:

  • blanding av mange kornstørrelser
  • lite tydelig lagdeling
  • hard pakking
  • dårlig rundet steinmateriale
  • lav porøsitet
  • betydelig kapillær stigehøyde
  • stor lokal variasjon

Jørgensen, Sørensen og Prestvik angir porøsiteten i pakket bunnmorene til ca. n = 0,10-0,15. Til sammenligning kan godt sortert breelvgrus ha porøsitet opptil ca. 0,4. Det betyr at bunnmorene ofte har langt mindre porevolum enn sorterte grusmasser.

Utsmeltingsmorene, bunnmorene og breelvavsetning

Bunnmorene må skilles fra utsmeltingsmorene og breelvavsetninger.

Bunnmorene dannes under aktiv is og er ofte hardt pakket. Utsmeltingsmorene dannes når materiale smelter ut fra is som ikke lenger beveger seg aktivt. Den er gjerne løsere pakket og kan gi småkupert terreng, ofte omtalt som dødismorene.

Breelvavsetninger er avsatt av smeltevann fra breen. De er ofte mer sorterte og har lavere innhold av finstoff som silt og leire. Dette gjør dem vesentlig annerledes enn bunnmorene, både geologisk og geoteknisk.

I byggesaker betyr dette at kartordet «morene» ikke alltid er nok. Det avgjørende er hvordan massene faktisk ligger på tomten, og om det er fast bunnmorene, løsere utsmeltingsmorene, breelvmateriale eller en kombinasjon.

Bunnmorene og endemorene

Bunnmorene og endemorene er begge morenetyper, men de dannes på ulike steder.

Bunnmorene avsettes under breen. Den ligger ofte som et mer sammenhengende dekke over berggrunnen og kan være hardt pakket.

Endemorene avsettes foran brefronten. Den opptrer oftere som rygger eller voller i terrenget og markerer hvor langt breen nådde før den stoppet opp eller smeltet tilbake.

Forskjellen er viktig i geoteknikk, fordi bunnmorene og endemorene kan ha ulik fasthet, drenering, blokkinnhold, lagdeling og betydning for byggegrunn.

Bunnmorene som byggegrunn

Bunnmorene kan ofte være god byggegrunn, særlig dersom den er fast og stabil. Samtidig kan den gi praktiske utfordringer på grunn av stein, blokk, lav porøsitet, vannsig, telefare og varierende dybde til berg.

Ved bygging på bunnmorene bør man særlig vurdere:

  • dybde til berg
  • tykkelse på morenedekket
  • stein- og blokkinnhold
  • fasthet og bæreevne
  • setningsfare
  • drenering og grunnvann
  • telefare
  • stabilitet i skråninger
  • graveforhold

Den lave porøsiteten i bunnmorene betyr at massene kan lagre relativt lite vann per volumenhet. Samtidig kan kapillær stigehøyde være betydelig. Vann kan trekkes opp mot frysesonen, danne islinser og gi telehiv. Ved tining kan jorden bli oppbløtt dersom vanninnholdet blir høyt.

Ved usikker byggegrunn kan en geoteknisk rapport og vurdering avklare om kartdata er nok, eller om det bør gjøres nærmere undersøkelser.

Bunnmorene, vann og drenering

Vannforhold er viktige i bunnmorene. Morene kan ha relativt lav vannledningsevne, men likevel lagre og transportere grunnvann langsomt over tid.

I Norske jordarter oppgis k-verdi for morene til omtrent 10^-5 m/s. På Finnmarksvidda, med gradient mindre enn 1/100, gir dette en strømningshastighet på ca. 8,6 mm per døgn. Oppholdstiden for grunnvann i morene kan derfor bli flere år.

Denne langsomme vannstrømningen kan bidra til jevn vannføring i bekker og elver gjennom tørre perioder. Samtidig kan langsom avrenning være kritisk ved snøsmelting eller kraftig nedbør.

I morene med porøsitet n = 0,1 kan 100 mm nedbør gi ca. 1 000 mm grunnvannsstigning dersom avrenningen er langsom. Dette viser hvorfor god drenering ofte er et av de viktigste tiltakene i moreneområder.

Der vann påvirker morenemasser, bør grunnforhold vurderes sammen med overvannshåndtering og eventuell flomfarevurdering.

Bunnmorene og skredfare

Bunnmorene kan være relevant ved vurdering av skredfare, særlig i bratte skråninger og områder med mye vann. Ved snøsmelting eller intense nedbørsperioder kan det øverste vannmettede laget i morene miste stabilitet og gli ut.

I Norske jordarter omtales grunne bløtjordskred i morene som vanlige i Norge. Skredene er ofte svært grunne, der det vannmettede topplaget glir ut.

Et kjent eksempel er Ulvådalen i 1960. Der gikk det rundt 30 moreneskred over en strekning på flere kilometer. Morenedekket var 5-12 meter tykt, men de fleste skredene var bare rundt 50 cm dype, like under rotsjiktet.

Dette viser at skredfare i morene ikke bare handler om tykkelsen på morenedekket. Vann, drenering, terrenghelning, vegetasjon og inngrep i skråning kan være avgjørende.

Hvor finnes bunnmorene?

Bunnmorene finnes i store deler av Norge. Den kan ligge som et tynt dekke over berg, eller som tykkere morenemasser i daler, dalsider og lavereliggende terreng.

Fordi bunnmorene ofte er transportert relativt kort av breen, kan den gjenspeile berggrunnen i området. Det er en av grunnene til at bunnmorene enkelte steder gir næringsrik jord.

NGU har løsmassekart som viser morenemateriale, tykk morene, tynn morene og andre løsmassetyper. Kartene gir et godt første bilde, men lokale forhold må vurderes konkret i byggesaker.

Hvorfor er bunnmorene viktig?

Bunnmorene er viktig fordi den dekker store deler av Norge og ofte utgjør selve byggegrunnen. Den kan påvirke fundamentering, drenering, graving, telefare, stabilitet og behov for grunnundersøkelser.

For geologi forteller bunnmorene om hvordan isen har beveget seg over landskapet. For bygging er det viktigste hvordan morenen oppfører seg lokalt: hvor fast den er, hvor mye stein den inneholder, hvordan vann beveger seg, og om tiltaket påvirker terreng eller stabilitet.

Kort oppsummert

Bunnmorene er hardpakket morenejord avsatt under en isbre. Den er den mest utbredte jordarten i Norge og består vanligvis av usortert materiale med både finstoff, sand, grus, stein og blokk.

Bunnmorene kan være god byggegrunn, men forholdene må vurderes lokalt. Vann, telefare, steininnhold, dybde til berg og lagdeling mot løsere utsmeltingsmorene kan ha stor betydning.

Trenger du vurdering av morene, løsmasser eller grunnforhold i en byggesak, kan Geotekniker AS bistå med geoteknisk og geologisk vurdering.

Ofte stilte spørsmål om bunnmorene

Hva er bunnmorene?

Bunnmorene er hardpakket morenejord som er avsatt under en isbre. Den består ofte av usorterte løsmasser og kan dekke store områder.

Hvordan dannes bunnmorene?

Bunnmorene dannes når en aktiv isbre knuser, transporterer og presser løsmasser mot underlaget. Når isen smelter, blir materialet liggende igjen.

Hva består bunnmorene av?

Bunnmorene kan bestå av leire, silt, sand, grus, stein og store blokker i samme avsetning.

Hva er forskjellen på bunnmorene og endemorene?

Bunnmorene avsettes under breen. Endemorene avsettes foran brefronten og ligger ofte som en rygg eller voll i terrenget.

Hva er forskjellen på bunnmorene og utsmeltingsmorene?

Bunnmorene er ofte hardt pakket og avsatt under aktiv is. Utsmeltingsmorene er løsere pakket og dannes når materiale smelter ut fra død eller lite aktiv is.

Er bunnmorene god byggegrunn?

Bunnmorene kan være god byggegrunn dersom den er fast og stabil. Likevel må steininnhold, vann, telefare, dybde til berg og lokal variasjon vurderes.

Kan bunnmorene gi telehiv?

Ja. Bunnmorene kan ha betydelig kapillær stigehøyde. Vann kan trekkes opp til frysesonen, danne islinser og gi telehiv.

Kan bunnmorene gi skredfare?

Ja, særlig i bratte skråninger med mye vann. Grunne jordskred i morene kan utløses ved snøsmelting eller intense nedbørsperioder.

Kilder

Jørgensen, P., Sørensen, R. & Prestvik, O. (2013). Norske jordarter. Internettutgave.

Store norske leksikon: Bunnmorene og Morene.

NGU – geologiske kart og fagressurser om løsmasser og geologi.