Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:12 • sest 21:41 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 00:00 • Sest 00:00 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 08:09 • Síðdegis: 20:27 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 02:12 • Síðdegis: 14:14 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Jarðvísindi

Hvenær myndast helluhraun?

Þorvaldur Þórðarson

Helluhraun (e. pahoehoe) er algengasta tegund basalthrauna á landi. Helluhraunbreiður myndast að jafnaði í mörgum hraunflóðum, þar sem hvert þeirra er mótað úr fjölda hraunsepa (sjá skýringarmynd). Slíkar hraunbreiður myndast í hraungosum, hvort heldur frá sprungum eða hringlaga gosrás, þar sem framleiðnin er hlutfallslega lítil og hraun flæðir yfir sléttlendi þar sem halli er undir fjórum gráðum.

Nöfn á helstu byggingarþáttum hrauna. Hraun frá einu eldgosi kallast hraunbreiða og að jafnaði er hún úr tveimur eða fleiri hraunflóðum, sem hvert um sig er byggt upp af mörgum hraunsepum.

Rannsóknir á Hawaii sýna að þar myndast helluhraun í gosum þegar framleiðnin er á bilinu 2-15 rúmmetrar á sekúndu, en rúmmál slíkra hrauna er gjarnan á bilinu 0,1-3 rúmkílómetrar.[1] Helluhraun myndast einnig í mjög stórum flæðibasaltgosum, þar sem rúmmál hrauns er 1000-3000 rúmkílómetrar, þegar framleiðnin er undir 4000 rúmmetrum á sekúndu.[2] Hraunkvikan flæðir frá upptökum til vaxtarjaðra eftir lokuðum rásum undir samfelldri og einangrandi skorpu.[3]

Rennslishraðinn í meginrásinni getur verið talsverður og hefur mælst allt að fimm metrum á sekúndu (18 km/klst) í gosi í Kilauea-eldfjallinu á Hawaii.[4] Þetta þýðir að hraunkvika flyst frá upptökum og langleiðina að vaxtarjöðrum hraunsins á mjög skömmum tíma, eða á fáeinum klukkustundum eða dögum, háð heildarlengd flutningskerfisins. Þegar nær dregur jöðrunum, kvíslast flutningskerfið í margar rásir, líkt og jökulsár fremst á söndum, og rennslishraðinn minnkar sem því nemur. Af þessum sökum er framrás hraunsins við vaxtarjaðra mun hægari en meðalrennslið í meginrásinni. Til dæmis var framrásin við jaðra helluhraunsins í gosinu í Kilauea að jafnaði 0,01-0,05 metrar á sekúndu (um 0,04-0,2 km/ klst).

Rannsóknir á Hawaii hafa sýnt að þar myndast helluhraun í gosum þegar framleiðnin er á bilinu 2-15 rúmmetrar á sekúndu. Helluhraun myndast einnig í mjög stórum flæðibasaltgosum, þar sem rúmmál hrauns er 1000-3000 rúmkílómetrar, þegar framleiðnin er undir 4000 rúmmetrum á sekúndu. Myndin er tekin á Hawaii 7. janúar 2004.

Lokað hraunrásarkerfi dregur jafnframt mjög úr varmatapi frá upptökum til virkra vaxtarjaðra (hitalækkun er innan við eina gráðu á kílómetra). Þess vegna mynda helluhraun oft mjög stórar hraunbreiður þrátt fyrir hóflega framleiðni.[5] Hraun með lokaðri rás renna greiðlega eftir landi sem hefur innan við tveggja gráða halla. Lítill yfirborðshalli kemur í veg fyrir að opin hraunrás myndist, og viðheldur þannig ákjósanlegum aðstæðum fyrir myndun flæðibasalthrauna.[6] Af þessum sökum fara helluhraun að jafnaði hægar yfir en apalhraun, og framrás þeirra hefur verið líkt við „gönguferð um landið,“[7] sem er alls ekki fjarstæðukennd samlíking. En þrátt fyrir hægaganginn eru það hin óþreytandi helluhraunflóð sem hafa myndað stærstu hraunflæmin, ekki einungis á Íslandi, heldur líka annars staðar á jörðinni.[8] Það eina sem stöðvar útbreiðslu helluhrauna, eru takmörkuð aðföng, þegar gosið stöðvast.

Tilvísanir:
  1. ^ Rowland, S K. og G. P. L. Walker, 1990. Pahoehoe and aa in Hawaii: volumetric flow rate controls the lave structure. Bulletin of Volcanology, 52, 615-628.; Heliker, C. og T. N. Mattox, 2003. The First Two Decades of the Pu'u O'o-Kupaianaha Eruption: Chronology and Selected Bibliography. U.S. Geological Survey professional paper 1676, 1-28.
  2. ^ Keszthelyi, L. og S. Self, 1998. Some physical requirements for the emplacement of long lava flows. Journal og Geophysical Research, 103(B11), 27447-27464.; Thordarson, T. og S. Self, 1998. The Roza Member, Columbia River Basalt Gropup: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Reserach, 103(B11), 27411-27445.
  3. ^ Mattox, T. N. og fleiri, 1993. Development of the 1990 Kalapana flow field, Kilauea Volcano, Hawaii. Bulletin of Volcanology, 55, 407-413.; Kauahikaua og fleiri, 1998. Observations on basaltic lava stream dynamics in the tubes from Kilauea Volcano, island of Hawaii. Journal of Geophysical Research, 103, 27303-27324.
  4. ^ Hon K. og fleiri, 1994. Emplacement and inflation of pahoehoe sheet flows: Observation and measurements of active lava flows on Kilauea Volcano, Hawaii. Bulletin of the Geological Society of America, 106, 351-370. Kauahikaua og fleiri, 1998. Observations on basaltic lava stream dynamics in the tubes from Kilauea Volcano, island of Hawaii. Journal of Geophysical Research, 103, 27303-27324.
  5. ^ Keszthelyi, L., 1995. A preliminary thermal budget for lava tubes on the Earth and planets. Journal of Geophysical Research, 100, 20411-20420.; Ho, A. M. og K. V. Cashman, 1997. Temperature constraints of the Ginkgo flow of the Columbia River Basalt Group. Geology, 25(5), 403-406.; Thordarson, T. og S. Self, 1998. The Roza Member, Columbia River Basalt Gropup: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Reserach, 103(B11), 27411-27445.; Heliker, C. og T. N. Mattox, 2003. The First Two Decades of the Pu'u O'o-Kupaianaha Eruption: Chronology and Selected Bibliography. U.S. Geological Survey professional paper 1676, 1-28.
  6. ^ Til dæims Keszthelyi, L. og S. Self, 1998. Some physical requirements for the emplacement of long lava flows. Journal og Geophysical Research, 103(B11), 27447-27464.
  7. ^ Á ensku er þetta kallað: the walk of pahoehoe.
  8. ^ Self, S. og fleiri, 1996. A new model for the emplacement of the Columbia River Basalt as large inflated pahoehoe sheet lava flow fields. Geophysical Research Letters, 23, 2689-2629.; Thordarson, T. og S. Self, 1993. The Roza Member, Columbia River Basalt Group: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Research, 103(B11), 27411-27445.; Thordarson, T. og S. Self, 1998. The Roza Member, Columbia River Basalt Gropup: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Reserach, 103(B11), 27411-27445.

Myndir:

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar (2013) og birt með góðfúslegu leyfi. Fyrri myndin kemur úr sama riti. Textinn er lítillega aðlagaður Vísindavefnum.

Höfundur

Þorvaldur Þórðarson

Þorvaldur Þórðarson

eldfjallafræðingur á Jarðvísindastofnun HÍ

Útgáfudagur

9.10.2023

Spyrjandi

Andrés Pétur Axelsson

Efnisorð

Tilvísun

Þorvaldur Þórðarson. „Hvenær myndast helluhraun?“ Vísindavefurinn, 9. október 2023. Sótt 27. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=67054.

Þorvaldur Þórðarson. (2023, 9. október). Hvenær myndast helluhraun? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=67054

Þorvaldur Þórðarson. „Hvenær myndast helluhraun?“ Vísindavefurinn. 9. okt. 2023. Vefsíða. 27. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=67054>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvenær myndast helluhraun?
Helluhraun (e. pahoehoe) er algengasta tegund basalthrauna á landi. Helluhraunbreiður myndast að jafnaði í mörgum hraunflóðum, þar sem hvert þeirra er mótað úr fjölda hraunsepa (sjá skýringarmynd). Slíkar hraunbreiður myndast í hraungosum, hvort heldur frá sprungum eða hringlaga gosrás, þar sem framleiðnin er hlutfallslega lítil og hraun flæðir yfir sléttlendi þar sem halli er undir fjórum gráðum.

Nöfn á helstu byggingarþáttum hrauna. Hraun frá einu eldgosi kallast hraunbreiða og að jafnaði er hún úr tveimur eða fleiri hraunflóðum, sem hvert um sig er byggt upp af mörgum hraunsepum.

Rannsóknir á Hawaii sýna að þar myndast helluhraun í gosum þegar framleiðnin er á bilinu 2-15 rúmmetrar á sekúndu, en rúmmál slíkra hrauna er gjarnan á bilinu 0,1-3 rúmkílómetrar.[1] Helluhraun myndast einnig í mjög stórum flæðibasaltgosum, þar sem rúmmál hrauns er 1000-3000 rúmkílómetrar, þegar framleiðnin er undir 4000 rúmmetrum á sekúndu.[2] Hraunkvikan flæðir frá upptökum til vaxtarjaðra eftir lokuðum rásum undir samfelldri og einangrandi skorpu.[3]

Rennslishraðinn í meginrásinni getur verið talsverður og hefur mælst allt að fimm metrum á sekúndu (18 km/klst) í gosi í Kilauea-eldfjallinu á Hawaii.[4] Þetta þýðir að hraunkvika flyst frá upptökum og langleiðina að vaxtarjöðrum hraunsins á mjög skömmum tíma, eða á fáeinum klukkustundum eða dögum, háð heildarlengd flutningskerfisins. Þegar nær dregur jöðrunum, kvíslast flutningskerfið í margar rásir, líkt og jökulsár fremst á söndum, og rennslishraðinn minnkar sem því nemur. Af þessum sökum er framrás hraunsins við vaxtarjaðra mun hægari en meðalrennslið í meginrásinni. Til dæmis var framrásin við jaðra helluhraunsins í gosinu í Kilauea að jafnaði 0,01-0,05 metrar á sekúndu (um 0,04-0,2 km/ klst).

Rannsóknir á Hawaii hafa sýnt að þar myndast helluhraun í gosum þegar framleiðnin er á bilinu 2-15 rúmmetrar á sekúndu. Helluhraun myndast einnig í mjög stórum flæðibasaltgosum, þar sem rúmmál hrauns er 1000-3000 rúmkílómetrar, þegar framleiðnin er undir 4000 rúmmetrum á sekúndu. Myndin er tekin á Hawaii 7. janúar 2004.

Lokað hraunrásarkerfi dregur jafnframt mjög úr varmatapi frá upptökum til virkra vaxtarjaðra (hitalækkun er innan við eina gráðu á kílómetra). Þess vegna mynda helluhraun oft mjög stórar hraunbreiður þrátt fyrir hóflega framleiðni.[5] Hraun með lokaðri rás renna greiðlega eftir landi sem hefur innan við tveggja gráða halla. Lítill yfirborðshalli kemur í veg fyrir að opin hraunrás myndist, og viðheldur þannig ákjósanlegum aðstæðum fyrir myndun flæðibasalthrauna.[6] Af þessum sökum fara helluhraun að jafnaði hægar yfir en apalhraun, og framrás þeirra hefur verið líkt við „gönguferð um landið,“[7] sem er alls ekki fjarstæðukennd samlíking. En þrátt fyrir hægaganginn eru það hin óþreytandi helluhraunflóð sem hafa myndað stærstu hraunflæmin, ekki einungis á Íslandi, heldur líka annars staðar á jörðinni.[8] Það eina sem stöðvar útbreiðslu helluhrauna, eru takmörkuð aðföng, þegar gosið stöðvast.

Tilvísanir:
  1. ^ Rowland, S K. og G. P. L. Walker, 1990. Pahoehoe and aa in Hawaii: volumetric flow rate controls the lave structure. Bulletin of Volcanology, 52, 615-628.; Heliker, C. og T. N. Mattox, 2003. The First Two Decades of the Pu'u O'o-Kupaianaha Eruption: Chronology and Selected Bibliography. U.S. Geological Survey professional paper 1676, 1-28.
  2. ^ Keszthelyi, L. og S. Self, 1998. Some physical requirements for the emplacement of long lava flows. Journal og Geophysical Research, 103(B11), 27447-27464.; Thordarson, T. og S. Self, 1998. The Roza Member, Columbia River Basalt Gropup: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Reserach, 103(B11), 27411-27445.
  3. ^ Mattox, T. N. og fleiri, 1993. Development of the 1990 Kalapana flow field, Kilauea Volcano, Hawaii. Bulletin of Volcanology, 55, 407-413.; Kauahikaua og fleiri, 1998. Observations on basaltic lava stream dynamics in the tubes from Kilauea Volcano, island of Hawaii. Journal of Geophysical Research, 103, 27303-27324.
  4. ^ Hon K. og fleiri, 1994. Emplacement and inflation of pahoehoe sheet flows: Observation and measurements of active lava flows on Kilauea Volcano, Hawaii. Bulletin of the Geological Society of America, 106, 351-370. Kauahikaua og fleiri, 1998. Observations on basaltic lava stream dynamics in the tubes from Kilauea Volcano, island of Hawaii. Journal of Geophysical Research, 103, 27303-27324.
  5. ^ Keszthelyi, L., 1995. A preliminary thermal budget for lava tubes on the Earth and planets. Journal of Geophysical Research, 100, 20411-20420.; Ho, A. M. og K. V. Cashman, 1997. Temperature constraints of the Ginkgo flow of the Columbia River Basalt Group. Geology, 25(5), 403-406.; Thordarson, T. og S. Self, 1998. The Roza Member, Columbia River Basalt Gropup: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Reserach, 103(B11), 27411-27445.; Heliker, C. og T. N. Mattox, 2003. The First Two Decades of the Pu'u O'o-Kupaianaha Eruption: Chronology and Selected Bibliography. U.S. Geological Survey professional paper 1676, 1-28.
  6. ^ Til dæims Keszthelyi, L. og S. Self, 1998. Some physical requirements for the emplacement of long lava flows. Journal og Geophysical Research, 103(B11), 27447-27464.
  7. ^ Á ensku er þetta kallað: the walk of pahoehoe.
  8. ^ Self, S. og fleiri, 1996. A new model for the emplacement of the Columbia River Basalt as large inflated pahoehoe sheet lava flow fields. Geophysical Research Letters, 23, 2689-2629.; Thordarson, T. og S. Self, 1993. The Roza Member, Columbia River Basalt Group: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Research, 103(B11), 27411-27445.; Thordarson, T. og S. Self, 1998. The Roza Member, Columbia River Basalt Gropup: A gigantic pahoehoe lava flow field formed by endogenous processes? Journal of Geophysical Reserach, 103(B11), 27411-27445.

Myndir:

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar (2013) og birt með góðfúslegu leyfi. Fyrri myndin kemur úr sama riti. Textinn er lítillega aðlagaður Vísindavefnum....