Forkastning – definisjon, typer og eksempler i Norge

Forkastninger dannes når spenningene i jordskorpen blir større enn bergartenes styrke.

På engelsk heter forkastning fault, mens en forkastningssone kalles fault zone. Begrepet brukes både i geologi og geografi, blant annet om forkastningsskrenter, dalfører og andre landskapsformer som følger gamle bruddsoner i berggrunnen.

En forkastning må ikke forveksles med en vanlig sprekk. En sprekk er et brudd uten påvist vesentlig forskyvning, mens en forkastning innebærer at bergmassene har beveget seg i forhold til hverandre.

Bildet øverst: Almannagjá, Þingvellir, Island (2016). Plategrensen mellom den nordamerikanske og den eurasiske platen. Gjelet er en åpen ekstensjonssprekk langs en normalforkastning i riftsonen – bergveggen er kanten av den nordamerikanske platen. Platene glir fra hverandre med ca. 2 cm i året, og grabenen synker gradvis inn.

Hva er en forkastning?

Enkelt forklart er en forkastning en bruddflate i fjellet der bergartene på hver side er forskjøvet.

Forskyvningen kan være noen få millimeter eller centimeter, men den kan også være flere kilometer. Bevegelsen kan ha skjedd under én hendelse eller gjennom gjentatte bevegelser over millioner av år.

I naturen består en forkastning sjelden av én enkelt og tydelig flate. Den opptrer ofte som en bredere forkastningssone med:

• oppsprukket berg
• knust berg
• forkastningsbreksje
• finmalt bergmateriale
• leirholdige slepper
• omvandlet og svekket berg

En forkastningssone kan være smal, men kan også være flere titalls meter bred. Den praktiske betydningen avhenger derfor ikke bare av hvor forkastningen ligger, men også av bredden, orienteringen, vannforholdene og egenskapene til bergmassen i sonen.

Bergmassen over en skrå forkastningsflate kalles hengblokken, mens bergmassen under kalles liggblokken. Hvordan hengblokken har beveget seg i forhold til liggblokken, brukes til å bestemme hvilken type forkastning det er.

Nord-sør gående forkastningssoner i Oslo rundt Carl Berner/Grunerløkka iht. NGU.

Hvordan dannes forkastninger?

Forkastninger dannes når spenningene i jordskorpen overskrider bergartenes styrke.

Berg kan deformeres noe uten å briste. Dersom belastningen fortsetter å øke, kan berget sprekke opp og blokkene bevege seg i forhold til hverandre.

Spenningene kan oppstå når jordskorpen:

• strekkes
• presses sammen
• forskyves sidelengs
• belastes eller avlastes
• påvirkes av eldre svakhetssoner

Retningen på spenningene bestemmer i stor grad hvilken type forkastning som dannes.

Mye av berggrunnen i Norge er svært gammel. Norske forkastninger kan derfor være knyttet til flere geologiske perioder, blant annet fjellkjededannelse, riftdannelse, åpningen av Atlanterhavet og senere bevegelser i jordskorpen.

Mange forkastninger i Norge er gamle og har liten aktivitet i dag. De kan likevel representere varige svakhetssoner med oppsprukket eller knust berg. Eldre forkastninger kan også reaktiveres dersom spenningsforholdene i berggrunnen endres.

Typer forkastninger

Forkastninger klassifiseres etter hvordan bergblokkene har beveget seg i forhold til hverandre.

De viktigste typene er:

• normalforkastning
• reversforkastning
• skyveforkastning
• sidelengsforkastning
• transformforkastning

Normalforkastning

En normalforkastning dannes når jordskorpen strekkes.

Hengblokken beveger seg nedover i forhold til liggblokken. Resultatet kan være at deler av berggrunnen senkes, mens andre områder blir stående høyere.

Normalforkastninger er vanlige i riftområder, der jordskorpen trekkes fra hverandre.

Oslofeltet er et norsk eksempel på et gammelt riftområde. Området er preget av store forkastninger, vulkanske bergarter og innsunkne berggrunnsblokker som ble dannet under tektonisk aktivitet i permtiden.

Reversforkastning

En reversforkastning dannes når jordskorpen presses sammen.

Hengblokken beveger seg da oppover i forhold til liggblokken. Denne typen bevegelse forkorter og fortykker jordskorpen.

Reversforkastninger er vanlige i områder der jordskorpeplater beveger seg mot hverandre, og kan være knyttet til fjellkjededannelse.

Skyveforkastning

En skyveforkastning er en reversforkastning med forholdsvis slak bruddflate.

Bergmassene kan da skyves langt over andre bergarter. Store bergartsflak som er transportert på denne måten, omtales ofte som skyvedekker.

Skyveforkastninger og skyvedekker er sentrale i oppbygningen av den kaledonske fjellkjeden i Norge. Her ble store bergartsflak skjøvet over hverandre under kollisjonen mellom gamle kontinenter.

Sidelengsforkastning

I en sidelengsforkastning beveger bergblokkene seg hovedsakelig horisontalt forbi hverandre.

Denne typen forkastning omtales også som en strøkforkastning. Bevegelsen kan være høyre- eller venstrelateral, avhengig av hvilken retning den motsatte siden ser ut til å ha beveget seg.

Sidelengsforkastninger kan forskyve bergartsgrenser, daler og andre geologiske strukturer over store avstander.

Transformforkastning

En transformforkastning er en sidelengsforkastning som inngår som grense mellom jordskorpeplater.

Platene glir horisontalt forbi hverandre. Det mest kjente eksempelet er San Andreas-forkastningen i California.

Transformforkastninger finnes også på havbunnen, der de forskyver segmenter av midthavsrygger.

En transformforkastning er dermed en bestemt tektonisk type sidelengsforkastning. Ikke alle sidelengsforkastninger er transformforkastninger.

Forkastning og jordskjelv

Jordskjelv kan oppstå når det skjer en plutselig bevegelse langs en forkastning.

Spenninger kan bygge seg opp i berggrunnen over lang tid. Når friksjonen langs forkastningen ikke lenger holder bergblokkene på plass, kan de bevege seg brått. Energien frigjøres som seismiske bølger og merkes som rystelser.

Størrelsen på jordskjelvet avhenger blant annet av:

• hvor stor del av forkastningen som beveger seg
• størrelsen på forskyvningen
• dybden på bruddet
• berggrunnens egenskaper
• avstanden til området der rystelsene registreres

Norge ligger langt fra de mest aktive plategrensene og har derfor lavere jordskjelvaktivitet enn blant annet Japan, Tyrkia, Italia og California.

Det registreres likevel små og moderate jordskjelv i Norge og norske havområder. Mange er knyttet til bevegelser langs eldre forkastninger og svakhetssoner.

For de fleste ordinære byggeprosjekter i Norge er forkastningenes praktiske betydning oftere knyttet til bergkvalitet, vannføring og stabilitet enn til risikoen for store jordskjelv.

Postglasiale forkastninger

Noen forkastninger i Norge viser tegn til bevegelse etter siste istid. Disse kalles postglasiale forkastninger.

Da innlandsisen smeltet, ble belastningen på jordskorpen kraftig redusert. Berggrunnen begynte å heve seg, og endringen i spenningsforholdene kan ha utløst bevegelser langs eksisterende svakhetssoner.

På Finnmarksvidda finnes flere kjente postglasiale forkastninger, blant annet i Masi-området. Her kan forkastningene sees som tydelige trinn eller skrenter i terrenget.

Postglasiale forkastninger er viktige for forståelsen av nyere geologiske bevegelser og jordskjelvaktivitet i Norge.

Eksempler på forkastninger i Norge

Norge har mange forkastninger og forkastningssoner som har påvirket både berggrunnen og landskapet.

Oslofeltet

Oslofeltet er et gammelt riftområde som strekker seg gjennom deler av Sørøst-Norge.

Området er preget av normalforkastninger, vulkanske bergarter og innsunkne berggrunnsblokker. Flere markerte skrenter og landskapsformer rundt Oslofjorden følger store geologiske strukturer.

Ekebergskrenten i Oslo er et kjent landskapselement knyttet til forkastningssystemet i Oslofeltet.

Møre–Trøndelag-forkastningskomplekset

Møre–Trøndelag-forkastningskomplekset er en av de største regionale forkastningssonene i Norge.

Sonen strekker seg over store avstander og har påvirket berggrunn, dalfører, fjorder og kystlandskap. Den består av flere forkastninger og deformasjonssoner med lang geologisk historie.

Lærdal–Gjende-forkastningen

Lærdal–Gjende-forkastningen er en omfattende geologisk struktur gjennom deler av Sør-Norge.

Forkastningen følger områder med markerte dalfører og svakhetssoner i berggrunnen. Slike regionale strukturer kan ha styrt erosjonen og dermed utviklingen av landskapet.

Masi-forkastningen

Masi-forkastningen på Finnmarksvidda er et kjent eksempel på en postglasial forkastning.

Forkastningen er synlig som en markert skrent i terrenget og viser at det har skjedd geologiske bevegelser etter at innlandsisen forsvant.

Hvordan påvirker forkastninger landskapet?

Forkastninger kan påvirke landskapet både direkte og indirekte.

En stor forskyvning kan danne en forkastningsskrent. Over tid blir likevel erosjon og forvitring ofte viktigere for hvordan strukturen fremstår i terrenget.

Berget langs en forkastningssone er gjerne mer oppsprukket og svakere enn berget rundt. Det brytes derfor lettere ned av:

• frost
• vann
• isbreer
• elver
• kjemisk forvitring

Dette kan føre til at daler, fjorder, sund og søkk følger gamle forkastninger eller svakhetssoner.

En rett dal eller fjord betyr likevel ikke automatisk at det ligger en forkastning der. Landskapsformen må vurderes sammen med berggrunnskart, geologiske observasjoner og andre data.

Forkastning, sprekk og svakhetssone – hva er forskjellen?

Begrepene er beslektede, men betyr ikke det samme.

Sprekk er et brudd i berget uten påvist vesentlig forskyvning.

Forkastning er et brudd der bergmassene på hver side har beveget seg i forhold til hverandre.

Svakhetssone er et bredere begrep for et område i berggrunnen med redusert styrke eller dårligere bergkvalitet.

En svakhetssone kan være knyttet til:

• forkastning
• tett oppsprekking
• skjærsone
• knust berg
• forvitret berg
• leirfylte slepper
• omvandling av mineraler og bergarter

En forkastning kan dermed danne en svakhetssone, men ikke alle svakhetssoner er forkastninger.

Langs forkastninger kan det finnes forkastningsbreksje, leirholdig materiale eller svært oppknust berg. Dette kan gi vesentlig dårligere bergmekaniske egenskaper enn i den omkringliggende bergmassen.

Sprekker i berggrunnen må ikke forveksles med skader i bygninger. Riss og bevegelser i konstruksjoner er nærmere omtalt i artikkelen om sprekker i grunnmur.

Hvordan oppdages en forkastning?

Forkastninger kartlegges vanligvis ved å kombinere flere metoder.

Berggrunnskart

Et berggrunnskart kan vise tolkede forkastninger, skjærsoner, bergartsgrenser og andre geologiske strukturer.

Kartet er et viktig utgangspunkt, men målestokken og datagrunnlaget avgjør hvor presist en struktur er plassert.

En forkastning som er tegnet som en linje på et regionalt kart, ligger derfor ikke nødvendigvis nøyaktig langs den viste linjen. Sonen kan også være bredere enn kartet gir inntrykk av.

Geologisk befaring

Ved en geologisk befaring undersøkes blant annet:

• bergart
• sprekkretninger
• sprekketetthet
• knusningssoner
• slepper
• vannføring
• forvitring
• tegn på forskyvning
• orienteringen til mulige svakhetssoner

Synlig berg i skjæringer, grøfter og naturlige blotninger kan gi viktig informasjon om forkastningens utstrekning og egenskaper.

En geologisk undersøkelse kan avklare om tolkede strukturer på kartet faktisk påvirker den aktuelle tomten eller skjæringen.

Boring og grunnundersøkelser

Boring kan brukes for å undersøke bergkvalitet og dybde til berg.

Kjerneboring kan gi direkte informasjon om:

• oppsprekkingsgrad
• kjernetap
• knust berg
• leirfylte soner
• vannførende partier

Ved større prosjekter kan geofysiske undersøkelser brukes til å tolke svakhetssoner mellom borepunktene.

Terrengmodeller og flyfoto

Digitale terrengmodeller, laserskanning og flyfoto kan vise lineamenter og langstrakte landskapsformer som kan være knyttet til forkastninger.

Et lineament kan være geologisk betinget, men kan også skyldes andre forhold. Tolkningen må derfor kontrolleres mot berggrunnskart og observasjoner i felt.

Hva betyr forkastninger for bygging og anlegg?

For bygging og anlegg er forkastninger først og fremst viktige fordi de kan danne svakhetssoner med redusert bergkvalitet.

En forkastningssone kan inneholde:

• tett oppsprukket berg
• løse blokker
• knust bergmateriale
• leirholdige slepper
• økt vannføring
• store variasjoner over korte avstander

Dette kan påvirke både prosjektering, kostnader og utførelse.

Fundamentering på berg

Ved fundamentering på berg må det vurderes om berget er tilstrekkelig fast og sammenhengende.

En svakhetssone kan føre til:

• ujevne fundamenteringsforhold
• behov for dypere utgraving
• behov for fjerning eller utskifting av dårlig berg
• lokale deformasjoner
• redusert bæreevne
• behov for bolter eller andre forsterkningstiltak

Det er derfor ikke tilstrekkelig å konstatere at det finnes berg på tomten. Bergkvaliteten og eventuelle svakhetssoner må også vurderes.

Fjellskjæringer og bergskråninger

Forkastninger og svakhetssoner kan styre hvor blokker løsner og hvordan en bergskjæring oppfører seg.

Dersom forkastningen har ugunstig orientering i forhold til skjæringen, kan den bidra til:

• plan utglidning
• kileutglidning
• utfall av blokker
• større sammenhengende ustabile bergpartier

Behovet for sikring må vurderes ut fra forkastningens retning, helning, fyllmateriale, vannforhold og samspillet med andre sprekkesett.

Ved bratte bergpartier kan det være behov for fjellkontroll og vurdering av tiltak som rensk, bolting, nett eller sprøytebetong.

Tunneler og bergrom

I tunneler og bergrom kan en forkastningssone gi:

• dårligere stabilitet
• større deformasjoner
• økt vanninnlekkasje
• redusert fremdrift
• behov for mer omfattende sikring
• behov for injeksjon

En regional forkastning kan være tydelig på kart, men de faktiske forholdene i tunnelnivå må undersøkes gjennom boring, geofysikk og observasjoner under driving.

Sprengning og grunnarbeider

Knust og uensartet berg kan reagere annerledes på sprengning enn friskt berg.

Forkastningssoner kan føre til:

• uregelmessig brytning
• overberg eller underberg
• økt blokkutfall
• redusert konturkvalitet
• uventet vannføring
• behov for tilpasset bore- og sprengningsplan

Geologiske forhold bør derfor vurderes før større sprengningsarbeider starter.

Kan en forkastning lede vann?

Ja. En forkastning kan både lede og sperre for grunnvann.

Oppsprukket berg kan danne åpne strømveier som transporterer vann. Samtidig kan leirholdig eller finmalt materiale i forkastningssonen virke tettende.

Vannforholdene kan derfor variere betydelig langs den samme forkastningen.

For byggeprosjekter kan dette få betydning for:

• vanninnlekkasje i byggegrop
• tunneler og bergrom
• drenering
• frost og issprengning
• stabilitet i bergskjæringer
• injeksjonsbehov
• påvirkning på brønner og grunnvann

Synlig vann langs en bergsprekk betyr ikke alene at det finnes en forkastning, men vannføringen kan være et viktig tegn på en underliggende svakhetssone.

Forkastning på berggrunnskart

Forkastninger vises ofte som linjer på berggrunnskart.

Linjen er en geologisk tolkning basert på blant annet:

• observerte bergartsgrenser
• forskyvning av geologiske lag
• geofysiske data
• lineamenter i terrenget
• feltkartlegging
• boredata

Kartlinjen må ikke oppfattes som en helt presis fysisk grense med kjent bredde og dybde.

For en konkret tomt bør kartinformasjonen suppleres med lokale undersøkelser. Et berggrunnskart gir oversikt i tidlig fase, mens en lokal geologisk undersøkelse kan avklare om oppsprukket berg eller svakhetssoner påvirker tiltaket.

Resultatene kan dokumenteres i en geologisk rapport til bruk i byggesak, prosjektering og utførelse.

Er en forkastning på tomten farlig?

En registrert eller tolket forkastning betyr ikke automatisk at tomten er farlig eller uegnet for bygging.

Betydningen avhenger blant annet av:

• avstanden mellom forkastningen og tiltaket
• forkastningssonens bredde
• bergkvaliteten
• orienteringen i forhold til skjæring og terreng
• vannforholdene
• fundamenteringsløsningen
• størrelsen på inngrepet
• konsekvensene dersom bergmassen svikter

En gammel forkastning kan være uproblematisk for et mindre tiltak. En annen forkastningssone kan kreve tilpasninger dersom den består av knust, vannførende eller ustabilt berg.

Det avgjørende er derfor ikke bare om kartet viser en forkastning, men hva den betyr for det konkrete tiltaket.

Faglig vurdering av forkastninger og svakhetssoner

Dersom et tiltak berører berg, fjellskjæringer, bratte bergskråninger, tunneler eller sprengningsarbeider, bør berggrunnen vurderes av fagkyndig.

Geotekniker AS bistår blant annet med:

• geologisk undersøkelse og befaring
• vurdering av forkastninger og svakhetssoner
• kartlegging av sprekkesystemer
• vurdering av bergkvalitet
• vurdering av stabilitet i bergskjæringer
• fjellkontroll
• vurdering av behov for bergsikring
• geologisk rapport til byggesak og prosjektering

En lokal vurdering kan avklare om forkastningen har praktisk betydning, eller om tiltaket kan gjennomføres uten særskilte geologiske tiltak.

Kontakt Geotekniker AS dersom en forkastning, svakhetssone eller usikker bergkvalitet må vurderes for et konkret tiltak.

Ofte stilte spørsmål om forkastning

Hva betyr forkastning?

En forkastning er et brudd i berggrunnen der bergmassene på hver side har beveget seg i forhold til hverandre. Forskyvningen kan være svært liten, men kan også være flere kilometer.

Hva er en forkastning enkelt forklart?

En forkastning er en sprekk eller bruddsone i fjellet der bergblokkene har flyttet seg. Bevegelsen kan være opp, ned eller sidelengs.

Hva heter forkastning på engelsk?

Forkastning heter fault på engelsk. En forkastningssone kalles fault zone, mens en forkastningsskrent kalles fault scarp.

Hva er forskjellen mellom forkastning og sprekk?

En sprekk er et brudd uten påvist vesentlig forskyvning. En forkastning er et brudd der bergmassene har beveget seg i forhold til hverandre.

Hva er en normalforkastning?

En normalforkastning dannes når jordskorpen strekkes. Hengblokken beveger seg nedover i forhold til liggblokken.

Hva er en reversforkastning?

En reversforkastning dannes når jordskorpen presses sammen. Hengblokken beveger seg oppover i forhold til liggblokken.

Hva er en transformforkastning?

En transformforkastning er en sidelengsforkastning som utgjør en grense mellom jordskorpeplater. Platene beveger seg horisontalt forbi hverandre. San Andreas-forkastningen er et kjent eksempel.

Kan forkastninger gi jordskjelv?

Ja. Jordskjelv kan oppstå når oppbygde spenninger utløser en plutselig bevegelse langs en forkastning. Ikke alle forkastninger er aktive.

Finnes det forkastninger i Norge?

Ja. Norge har mange gamle forkastninger og forkastningssoner. Eksempler finnes i Oslofeltet, Møre–Trøndelag-forkastningskomplekset og på Finnmarksvidda.

Er en forkastning på berggrunnskartet farlig?

Ikke nødvendigvis. Kartet viser en tolket geologisk struktur. Betydningen må vurderes ut fra bergkvalitet, avstand, orientering, vannforhold og hva som skal bygges.

Hvordan undersøkes en forkastning?

Forkastninger kan undersøkes gjennom berggrunnskart, geologisk befaring, boring, kjerneprøver, geofysikk og observasjoner i skjæringer eller tunneler.

Faglige referanser

• Norges geologiske undersøkelse – berggrunnskart og geologiske strukturer i Norge
• Geonorge og SOSI – definisjoner og klassifisering av geologiske strukturer
• NORSAR – registrering og overvåking av jordskjelv i Norge
• Standard geologisk terminologi for normalforkastning, reversforkastning, sidelengsforkastning og transformforkastning