Tunneldalar i Stockholm-Uppsala regionen

En grundvattenresurs i en växande storstadsregion

Vad är en tunneldal?

• En tunneldal är en glacifluvial flodbädd som skurits ner i bergrunden.

• Glacifluviala sediment kan ha avsatts i dalen beroende på vattenflöde, hastighet och volym.

• Tunneldalar förekommer huvudsakligen i områden med tjocka okonsoliderade sediment och sedimentära bergarter.

• Tunneldalar kan dock förekomma i svaghetszoner i hårdare berggrund.

Tunneldalar och rullstensåsar

• Tunneldalar och rullstensåsar är besläktade där rullstensåsar har avsatts ovanpå bergrund och sediment och skapar kullar och ryggar i landskapet medan glacifluviala sediment i tunneldalar är ofta inte synliga ovan markytan.

N-kanal

• Tunneldar bildas i s.k. Nye- (N) kanal som skurits in i berggrunden. Sedimentation sker i fördjupningen i bädden. Bädden har ofta en fyrkantig profil.

Inlandsis

Underliggande sediment eller berggrund

N-kanal (tunneldal)

R-kanal

• Rullstensåsar bildas i s.k. Röthlisberger- (R) kanaler som skurits in i isen. Sedimentation sker i inuti . Kanalen har ofta en rund profil.

Inlandsis

Underliggande sediment eller berggrund

R-kanal

Rullstensås

Exempel på tunneldalsystem i södra Ontario, KanadaTunneldalar i kristallin berggrund i norra delen av området kontrolleras av strukturer. Efter Sharpe, Russell och Pugin (2013)

Hur skapas tunneldalar?

Två huvudsakliga teorier:1. Tunneldalar skapas genom erosion av underliggande geologi,

där en ursprunglig R-kanal omvandlas till en N-kanal med tiden: ”Steady State” modell.

2. Tunneldalar skapas genom tappningar av dämda issjöar under isen: Jökulhlaups.

I Stockholms- och Uppsalaområdet med kristallin berggrund kan storlek och utbredning av tunneldalar styras av närvaron av mer lätteroderade tektoniska zoner. Snabba flöden från Jökulhlaups har större sannolikhet att skapa tunneldalar i kristallin berggrund än ”Steady State” flöden där rullstensåsar är mera sannolika. Rullstensåsar kan finnas inuti tidigare tunneldalar som senare täckts av senare sediment som t.ex. glacial lera.

Exempel på en rullstensås i en tunneldal i Saskatchewan, KanadaEfter Sharpe, Russell och Pugin (2013)

Klassificering av tunneldalar med avseende på grundvattenförekomster

Klassificering av tunneldalar. Grupp D är i kompetent berg. Efter Smit och Bergman, 2012. Blå ruta visar tunneldalar av intresse i Stockholms-Uppsalaområdet. Efter Smit och Bregman (2012)

Stockholm- Uppsalaområdetsgeomorfologi

• Peneplan som genomkorsas av sprickdalar.• Sprickdalar är linjära tektoniska svaghetszoner.• Peneplan med berg i dagen eller tunt

moräntäcke och kärrtorv.• Synliga sediment i sprickdalarna är glaciala-

och postglaciala leror, kärr- och mosstorv och morän; ibland svallsediment och glacifluviala sediment.

Exempel på geomorfologin i Stockholmsområdet:

Var kan man förvänta sig att hitta tunneldalar i Stockholms- Uppsalaområdet?

1. I områden med synliga glacifluviala sediment.2. Lågt liggande områden som är täckta av senare sediment

som t.ex. leror och torv.3. Områden med synliga tecken på stora vattenflöden som

t.ex. jättegrytor och hällar med tecken på vattenerosion och plastiskt deformerad is.

Östuna, glacifluviala sedimentBrunnar med flöden > 5 000 l/h är markerade i med blåa punkter

Alundaområet, sydvästra Östhammar kommun

Tunneldal som bildas under ”Steady State”

Rullstensås som bildasunder ”Steady State”

Tunnelsdal som bildasav Jökulhlaups

Tunnelsdal som bildasav Jökulhlaups medtopografisk styrning

Efter Boulton and Hindmarsh (1987)

Konceptuell Modell för en tunneldal i Stockholm- Uppsalaområdet

Grus, sten och block

Underliggande berggrund

TunneldalSand

Lera

Exempel på tunneldalar i Estland täckta eller delvis täckta med lera. Efter Smit och Bregman (2012)

Tunneldalar och ibland rullstensåsar i Stockholmsområdet verkar ha samband med

Jökulhlaups

1. Storblockig ”morän” förekommer ofta i samband med glacifluviala sediment,

2. Mycket grova vattenförande sediment förekommer direkt på berggrunden och kan misstas för ”ruttet” berg.

Nordost om ÖstunaOmråde med ”storblockig morän” norr om Stockholmsåsens norra ände

Stäketområdet-Ett exempel på gömda tunneldalar och möjlig grundvattenresurs?

Sammanfattning Tunneldalar1. Tunneldalar styrs av tektoniska

svaghetszoner och paleofloddalar som eroderats av inlandsisen.

2. Tunneldalarna har skapats genom jökulhlaups vid bergtrösklar

3. Tunneldalar förekommer ofta i närheten av rullstensåsar

Var hittar man tunneldalar och grundvatten?

1. Områden som är täckta med lera och torvjordar2. Områden med N-S sprickdalar täckta med lera3. Områden med karterade glacifluviala sediment4. Områden som karterats med ”svallsediment”5. I samband med områden med storblockig ”morän”6. Närvaro av källor i områden med lite eller inga glacifluviala

sediment7. Områden med jättegrytor eller andra strukturer som pekar

på en påverkan av rinnande vatten.