Sólin Sólin Rís 08:50 • sest 17:33 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 17:49 • Sest 25:13 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 01:33 • Síðdegis: 14:21 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 07:49 • Síðdegis: 20:55 í Reykjavík

Hvernig varð Þingvallavatn til?

Sigurður Steinþórsson

Þingvallavatn fyllir suðurenda Þingvalla-lægðarinnar svonefndu, sem er sigdalur milli Hengils í suðri og Skjaldbreiðar í norðri. Sigdalur þessi er afleiðing af landsigi vegna gliðnunar jarðskorpunnar milli Norður-Ameríku- og Evrasíuflekanna, enda er oft litið á Þingvallalægðina sem mörk flekanna tveggja, N-Ameríku og Evrasíu. Meginmörkin eru samt 100 km austar, því síðustu 3 milljón árin hefur gliðnunin verið að flytjast til austurs frá Vestra rekbeltinu yfir á Eystra rekbeltið, sem með tímanum hefur verið að teygjast frá Vonarskarði til Surtseyjar. Þannig er gliðnunin á Þingvallasvæðinu núna aðeins 1–5 mm/ár en á Eystra beltinu 14–18 mm/ár[1] — heildarhraði gliðnunar á þessari breiddargráðu er því 19 mm/ár.

Ef flekaskilin í Þingvalladældinni væru í fullu fjöri — sem þau eru ekki — væru þarna öflugar eldstöðvar sem fylltu sigdalinn jafnóðum með hraunum. Það gerðist raunar síðast fyrir um 10.000 árum þegar gos í Skjaldbreiði og gossprungunni Eldborgum (suðaustan við Hrafnabjörg) fylltu norðurhluta sigdalsins af hrauni.[2] Löngu síðar runnu Þjófahraun niður milli Hrafnabjarga og Tindaskaga, frá gossprungu norðan við Eldborgir. Í suðurhluta svæðisins hafa orðið nokkur smágos eftir ísöld, hið síðasta fyrir 2000 árum þegar Sandey og Nesjahraun mynduðust.

Undir lok ísaldar, fyrir um 11.000 árum, lá bráðnandi skriðjökull í Þingvalla-lægðinni og niður í Grafning (mynd 1A). Við jöklsporðinn var jökullón sem í safnaðist árframburður, og þegar jökullinn hvarf, stóðu eftir malarhjallarnir kringum bæinn Krók í Grafningi, í 65 og 35 metra hæð yfir núverandi yfirborði Þingvallavatns.

1. mynd: Þróunarsaga Þingvallavatns. A. Lón í Grafningi við framjaðar ísaldarjökuls fyrir um 11 þúsund árum. Frá þeim tíma eru malarhjallar við bæinn Krók í Grafningi. B. Meðan jökullinn var að hverfa og fyrst á eftir var Þingvallalægðin hraunlaus í nokkur hundruð ár. Þá var vatnsborðið 5 m neðar en nú. Jökulá kann að hafa náð fram í vatn með framburð sinn og grugg. C. Hraunin úr Skjaldbreiði og Eldborgum leggjast í vatnsstæðið og fylla það upp að stórum hluta. Hraun rennur fyrir útfallið og veldur vatnsborðshækkun um rúma 15 metra. Næstu 10.000 árin stækkar vatnið aðallega til norðurs við landsig en Sogið sverfur sig niður við útfallið og hamlar á móti. D. Hraun renna út í vatn frá gossprungum í Uppgrafningi og fylla í víkur, síðast þegar Nesjahraun rann fyrir um 2000 árum. Þá gaus einnig úti í miðju vatni, öskugígurinn Sandey myndaðist og samtímis lagðist þykkt öskulag á botninn. Smelltu á myndina fyrir stærri mynd.

Þegar jökull var horfinn úr Þingvallalægðinni stóð yfirborð vatnsins um 5 m neðar en nú, með útfall (eins og nú) við austurenda Dráttarhlíðar þar sem heitir Sogshorn. Jökulá frá Langjökulssvæðinu hefur sennilega náð fram í vatnið með framburð sinn og grugg og myndað jökulsanda í sigdalnum (mynd 1B). Þessi mynd breyttist svo fyrir um 10.000 árum í eldgosum þegar Skjaldbreiður stíflaði dalinn og hraun frá Eldborgum fyllti hálft þáverandi vatnsstæði Þingvallavatns (mynd 1C). Áður hafði yfirborð vatnsins verið um 5 m neðar en nú, en hraunið stíflaði frárennslið við Dráttarhlíð og yfirborð vatnsins hækkaði um rúma 15 metra þannig að það stóð 10 metrum ofan við núverandi yfirborð. Hraunið þekur nú um ¾ hluta vatnsbotnsins og ströndina allt frá Sogshorni til Þingvalla.

Síðan þessi tíðindi urðu fyrir 10.000 árum hefur hæg gliðnun og sig Þingvallalægðarinnar haldið áfram, jafnframt því sem útfallið við Sogshorn hefur lækkað vegna rofs (sennilega einkum af völdum íss). Um lækkun vatnsyfirborðsins ber vitni röð malarhjalla hjá Heiðarbæ, vestan við vatnið. En sögu um landsigið segja misgengi og sprungur sem marka sigdalinn milli Almannagjár og Hrafnagjár — í miðju lægðarinnar, við Vatnskot austan við Þingvelli, hefur land sigið 40-50 m á 10.000 árum, annars vegar samfellt um 1 mm/ár[3], hins vegar við skyndilegt sig í jarðhræringum, síðast allt að 2,5 m í jarðskjálftum 1789.[4] Þá lenti undir vatni alfaraleið til Þingvalla sunnan að undir Hallinum og færðist upp fyrir Hakið, og vellirnir þar sem búðir þingmanna stóðu, urðu að mýri.

2. mynd. Gliðnun, jöklar og hraun á allt sinn þátt í þróun og mótun Þingvallavatns.

Í stuttu máli er vatnsstæði Þingvallavatns sigdalur sem sífellt er í hægri þróun af völdum landsigs. Að sunnan heldur móbergshryggurinn Dráttarhlíð vatninu uppi, væri svo ekki mundi Þingvallavatn vera „framhald af Úfljótsvatni,“ með vatnsyfirborð 22 m neðar en nú er (79 m í stað 101 m). Eftir að hraungos í Eldborgum mótaði vatnsstæði Þingvallavatns hefur hæð yfirborðs þess og lega strandlínunnar ráðist af landsigi, sem veldur ágangi vatnsins til norðurs, og af hæð frárennslisins í Sogshorni. Eftir að „guð og eldur“ sköpuðu Skjaldbreið[5] fyrir 10.000 árum, sem hindraði streymi jökulár frá Langjökli niður sigdalinn, er aðstreymi í Þingvallavatn einkum neðanjarðar, auk Öxarár og fáeinna smálækja.

Tilvísanir:
  1. ^ Páll Einarsson, 2008. Plate boundries, rifts and transforms in Iceland. Jökull 58: 35–58.
  2. ^ Meginheimild um sögu Þingvallavatns er grein Kristjáns Sæmundssonar: Jarðfræði Þingvallavatns og vatnasviðs þess, bls. 40-63 í bókinni Þingvallavatn — undraheimur í mótun, ritstj. Pétur M. Jónasson og Páll Hersteinsson, Mál og menning, Reykjavík 2002.
  3. ^ Eysteinn Tryggvason, 1979: Hve hratt síga Þingvellir? Náttúrufræðingurinn 43: 175–182.
  4. ^ Ýmsum sögum fer um stærð landsigsins 1789, en óyggjandi niðurstöðu um sigið á einum stað, við NA-enda Þingvallavatns, nálægt miðju sigdalsins, þar sem sjá má sokkinn 60 metra langan túngarð hjá bænum Vatnskoti (í eyði síðan 1930) sem nær út á 2,8 m dýpi (Kristján Sæmundsson, 2002).
  5. ^ Jónas Hallgrímsson, 1845: Fjallið Skjaldbreiður (kvæði birt í Fjölni 1845).

Myndir:

Höfundur

Sigurður Steinþórsson

prófessor emeritus

Útgáfudagur

5.10.2020

Spyrjandi

Kári Þór Barry

Tilvísun

Sigurður Steinþórsson. „Hvernig varð Þingvallavatn til?“ Vísindavefurinn, 5. október 2020. Sótt 25. október 2020. http://visindavefur.is/svar.php?id=79102.

Sigurður Steinþórsson. (2020, 5. október). Hvernig varð Þingvallavatn til? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=79102

Sigurður Steinþórsson. „Hvernig varð Þingvallavatn til?“ Vísindavefurinn. 5. okt. 2020. Vefsíða. 25. okt. 2020. <http://visindavefur.is/svar.php?id=79102>.

Chicago | APA | MLA

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

=

Hvernig varð Þingvallavatn til?
Þingvallavatn fyllir suðurenda Þingvalla-lægðarinnar svonefndu, sem er sigdalur milli Hengils í suðri og Skjaldbreiðar í norðri. Sigdalur þessi er afleiðing af landsigi vegna gliðnunar jarðskorpunnar milli Norður-Ameríku- og Evrasíuflekanna, enda er oft litið á Þingvallalægðina sem mörk flekanna tveggja, N-Ameríku og Evrasíu. Meginmörkin eru samt 100 km austar, því síðustu 3 milljón árin hefur gliðnunin verið að flytjast til austurs frá Vestra rekbeltinu yfir á Eystra rekbeltið, sem með tímanum hefur verið að teygjast frá Vonarskarði til Surtseyjar. Þannig er gliðnunin á Þingvallasvæðinu núna aðeins 1–5 mm/ár en á Eystra beltinu 14–18 mm/ár[1] — heildarhraði gliðnunar á þessari breiddargráðu er því 19 mm/ár.

Ef flekaskilin í Þingvalladældinni væru í fullu fjöri — sem þau eru ekki — væru þarna öflugar eldstöðvar sem fylltu sigdalinn jafnóðum með hraunum. Það gerðist raunar síðast fyrir um 10.000 árum þegar gos í Skjaldbreiði og gossprungunni Eldborgum (suðaustan við Hrafnabjörg) fylltu norðurhluta sigdalsins af hrauni.[2] Löngu síðar runnu Þjófahraun niður milli Hrafnabjarga og Tindaskaga, frá gossprungu norðan við Eldborgir. Í suðurhluta svæðisins hafa orðið nokkur smágos eftir ísöld, hið síðasta fyrir 2000 árum þegar Sandey og Nesjahraun mynduðust.

Undir lok ísaldar, fyrir um 11.000 árum, lá bráðnandi skriðjökull í Þingvalla-lægðinni og niður í Grafning (mynd 1A). Við jöklsporðinn var jökullón sem í safnaðist árframburður, og þegar jökullinn hvarf, stóðu eftir malarhjallarnir kringum bæinn Krók í Grafningi, í 65 og 35 metra hæð yfir núverandi yfirborði Þingvallavatns.

1. mynd: Þróunarsaga Þingvallavatns. A. Lón í Grafningi við framjaðar ísaldarjökuls fyrir um 11 þúsund árum. Frá þeim tíma eru malarhjallar við bæinn Krók í Grafningi. B. Meðan jökullinn var að hverfa og fyrst á eftir var Þingvallalægðin hraunlaus í nokkur hundruð ár. Þá var vatnsborðið 5 m neðar en nú. Jökulá kann að hafa náð fram í vatn með framburð sinn og grugg. C. Hraunin úr Skjaldbreiði og Eldborgum leggjast í vatnsstæðið og fylla það upp að stórum hluta. Hraun rennur fyrir útfallið og veldur vatnsborðshækkun um rúma 15 metra. Næstu 10.000 árin stækkar vatnið aðallega til norðurs við landsig en Sogið sverfur sig niður við útfallið og hamlar á móti. D. Hraun renna út í vatn frá gossprungum í Uppgrafningi og fylla í víkur, síðast þegar Nesjahraun rann fyrir um 2000 árum. Þá gaus einnig úti í miðju vatni, öskugígurinn Sandey myndaðist og samtímis lagðist þykkt öskulag á botninn. Smelltu á myndina fyrir stærri mynd.

Þegar jökull var horfinn úr Þingvallalægðinni stóð yfirborð vatnsins um 5 m neðar en nú, með útfall (eins og nú) við austurenda Dráttarhlíðar þar sem heitir Sogshorn. Jökulá frá Langjökulssvæðinu hefur sennilega náð fram í vatnið með framburð sinn og grugg og myndað jökulsanda í sigdalnum (mynd 1B). Þessi mynd breyttist svo fyrir um 10.000 árum í eldgosum þegar Skjaldbreiður stíflaði dalinn og hraun frá Eldborgum fyllti hálft þáverandi vatnsstæði Þingvallavatns (mynd 1C). Áður hafði yfirborð vatnsins verið um 5 m neðar en nú, en hraunið stíflaði frárennslið við Dráttarhlíð og yfirborð vatnsins hækkaði um rúma 15 metra þannig að það stóð 10 metrum ofan við núverandi yfirborð. Hraunið þekur nú um ¾ hluta vatnsbotnsins og ströndina allt frá Sogshorni til Þingvalla.

Síðan þessi tíðindi urðu fyrir 10.000 árum hefur hæg gliðnun og sig Þingvallalægðarinnar haldið áfram, jafnframt því sem útfallið við Sogshorn hefur lækkað vegna rofs (sennilega einkum af völdum íss). Um lækkun vatnsyfirborðsins ber vitni röð malarhjalla hjá Heiðarbæ, vestan við vatnið. En sögu um landsigið segja misgengi og sprungur sem marka sigdalinn milli Almannagjár og Hrafnagjár — í miðju lægðarinnar, við Vatnskot austan við Þingvelli, hefur land sigið 40-50 m á 10.000 árum, annars vegar samfellt um 1 mm/ár[3], hins vegar við skyndilegt sig í jarðhræringum, síðast allt að 2,5 m í jarðskjálftum 1789.[4] Þá lenti undir vatni alfaraleið til Þingvalla sunnan að undir Hallinum og færðist upp fyrir Hakið, og vellirnir þar sem búðir þingmanna stóðu, urðu að mýri.

2. mynd. Gliðnun, jöklar og hraun á allt sinn þátt í þróun og mótun Þingvallavatns.

Í stuttu máli er vatnsstæði Þingvallavatns sigdalur sem sífellt er í hægri þróun af völdum landsigs. Að sunnan heldur móbergshryggurinn Dráttarhlíð vatninu uppi, væri svo ekki mundi Þingvallavatn vera „framhald af Úfljótsvatni,“ með vatnsyfirborð 22 m neðar en nú er (79 m í stað 101 m). Eftir að hraungos í Eldborgum mótaði vatnsstæði Þingvallavatns hefur hæð yfirborðs þess og lega strandlínunnar ráðist af landsigi, sem veldur ágangi vatnsins til norðurs, og af hæð frárennslisins í Sogshorni. Eftir að „guð og eldur“ sköpuðu Skjaldbreið[5] fyrir 10.000 árum, sem hindraði streymi jökulár frá Langjökli niður sigdalinn, er aðstreymi í Þingvallavatn einkum neðanjarðar, auk Öxarár og fáeinna smálækja.

Tilvísanir:
  1. ^ Páll Einarsson, 2008. Plate boundries, rifts and transforms in Iceland. Jökull 58: 35–58.
  2. ^ Meginheimild um sögu Þingvallavatns er grein Kristjáns Sæmundssonar: Jarðfræði Þingvallavatns og vatnasviðs þess, bls. 40-63 í bókinni Þingvallavatn — undraheimur í mótun, ritstj. Pétur M. Jónasson og Páll Hersteinsson, Mál og menning, Reykjavík 2002.
  3. ^ Eysteinn Tryggvason, 1979: Hve hratt síga Þingvellir? Náttúrufræðingurinn 43: 175–182.
  4. ^ Ýmsum sögum fer um stærð landsigsins 1789, en óyggjandi niðurstöðu um sigið á einum stað, við NA-enda Þingvallavatns, nálægt miðju sigdalsins, þar sem sjá má sokkinn 60 metra langan túngarð hjá bænum Vatnskoti (í eyði síðan 1930) sem nær út á 2,8 m dýpi (Kristján Sæmundsson, 2002).
  5. ^ Jónas Hallgrímsson, 1845: Fjallið Skjaldbreiður (kvæði birt í Fjölni 1845).

Myndir:

...