Petrografi och diagenes i den underkambriska lagerföljden i Skrylle, Skåne

The Lower Cambrian of Scandinavia consists mainly of light-coloured marine sandstones, with thicknesses reaching approximately 120 m in Skåne (Scania). Two drill cores from the Skrylle Quarry of west-central Skåne were investigated and documented with respect to their petrographic properties, mineral contents, and diagenetic history. The drill cores are divided into three lithofacies, and represent the entire Hardeberga Formation and some 19 m of the overlying Norretorp Formation. The sandstones from Skrylle are predominantly composed of detrital monocrystalline quartz grains and authigenic quartz overgrowths. Petrographic analyses indicate additional diagenetic processes in the form of feldspar dissolution and carbonate cementation. The present porosity is very low, but petrographic investigations show that the deposits once had good reservoir properties. The primary porosity, and partly also the secondary porosity, have been destroyed due to extensive quartz cementation. Stylolites are present in both the Hardeberga Formation and in the Norretorp Formation, indicating that the succession has been deeply buried (possibly > 4 km) and exposed to high pressure and temperature. The diagenetic processes were mainly controlled by temperature, but pressure may also have been important. The ion source for quartz cementation is considered to be internal. From a petrographical perspective, the Lower Cambrian succession of Skåne is comparable to that of Bornholm, Denmark.Populärvetenskaplig sammanfattning: Baltica är en kontinent som fanns från slutet av prekambrium till silur (för ca 600–420 miljoner år sedan). Den omfattade större delen av Skandinavien och östra Europa fram till Uralbergen. Under kambrium (för ca 545–490 miljoner år sedan) låg Baltica långt ned på södra halvklotet. Kontinenten omgärdades av hav och skiljdes från bl.a. Nordamerika av det s.k. Japetushavet. Baltica hade i början av kambrium ett stormigt och ganska kallt klimat, som dock efter hand avtog i stormighet. Under kambrium skedde en global havsytehöjning och havet steg in över kontinentens avplanade topografi. Med undantag för stora delar av Finland och Ukraina blev Baltica täckt av ett grundhav. I Skåne återspeglas denna transgression (översvämning) av en sandstenslagerföljd som vilar på prekambriska gnejser och avsattes i kustnära miljöer. Dessa sandstenar överlagras i sin tur av svarta skiffrar (alunskiffrar), som avsattes då havet blev djupare (ca 50–100 m) och bottenförhållandena var lugna. Sedimenttillförseln till det hav som täckte större delen av Baltica var ytterst begränsad och lagerföljderna är därför relativt tunna (ca 200 m). Trots detta är de kambriska lagerföljderna i Skåne några av de mest kompletta och bäst bevarade i världen. Den underkambriska lagerföljden i Skåne består huvudsakligen av ljusa sandstenar, som avsattes i form av sand i strandnära miljöer och ofta innehåller spår efter grävande djur. Två borrkärnor genom denna sandstenslagerföljd, i Skryllebrottet öster om Lund, har undersökts. Femtiotre nivåer i de båda borrkärnorna valdes ut för analyser av mineralsammansättning (petrografi) och för att tolka de processer som påverkat sedimenten efter avsättningen (diagenes). Borrkärnorna representerar två underkambriska formationer, hela Hardebergaformationen och ca 19 m av den ovanliggande Norretorpformationen. Analyserna av sandstenarna påvisar bl.a. tryckupplösningsfenomen, vilka tyder på att sandstenarna har varit djupt begravda (> 4 km) och utsatta för höga tryck och temperaturer. Lagerföljden har därför påverkats av olika försteningsprocesser (diagenes). De höga tryck- och temperaturförhållandena i porvattnet medförde att kisel frigjordes och bildade nya kvartsmineral, vilket ledde till att porerna mellan sandkornen fylldes ut (blev kvartscementerade). Det tycks i huvudsak vara temperaturen som styrde denna kvartscementering. Sandstenarnas porositet (volymen mellan sandkornen) är extremt låg, men uträkningar visar att porositeten, alltså förmågan att innehålla vatten, olja och gas, var hög innan lagerföljden pressades ned av yngre sedimentens tyngd på stort djup i jordskorpan. Den understa delen av Hardebergaformationen i Skryllebrottet är mycket rik på mineralet fältspat, och visar stora likheter med den ungefärligen likåldriga Nexøsandstenen på Bornholm.Den underkambriska lagerföljden i Skandinavien utgörs huvudsakligen av ljusa, marint avsatta sandstenar och når i Skåne en mäktighet av ca 120 meter. Två borrkärnor från Skryllebrottet i västra Skåne undersöktes och dokumenterades med avseende på petrografiska egenskaper och mineralinnehåll, samt diagenetiska egenskaper och bakomliggande processer. Lagerföljderna, som representerar hela Hardebergaformationen samt 19 meter av Norretorpformationen, delades in i tre litofacies. En jämförelse mellan Skånes underkambriska lagerföljd och Bomholms underkambriska avlagringar avslöjar stora likheter, såväl med avseende på mineralogi som på litologi. Sandstenarna från Skrylle domineras av detritala monakristallina kvartskorn. Autigena kvartsöverväxter och tecken på fältspatupplösning är vanliga, utom där kalcitcement tidigt fyllt ut porutrymmena. Den nuvarande porositeten är väldigt låg men petrografiska undersökningar visar att avlagringarna en gång i tiden hade goda reservoaregenskaper. Den primära porositeten och delvis även den sekundära porositeten har förstörts av den omfattande kvartscementeringen. Styloliter, som påträffats i båda formationerna, indikerar att sedimenten har varit djupt begravda (möjligen > 4 km) och därmed utsatts för höga tryck och temperaturer. De diagenetiska processerna styrdes huvudsakligen av temperaturen, men även trycket spelade en viss roll. Jonkällorna vid kvartscementeringen anses vara interna