Sólin Sólin Rís 07:08 • sest 19:32 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 20:06 • Sest 07:14 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 06:34 • Síðdegis: 18:50 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 00:32 • Síðdegis: 12:42 í Reykjavík

Er líklegt að gosið í Geldingadölum standi lengi?

Sigurður Steinþórsson

Enginn nema almættið veit hvenær gosinu í Geldingadölum lýkur. Ástæðan er meðal annars sú, að gosið er næsta einstætt — Reykjanesskagi er sérstæður hluti af rekbeltum landsins og um 780 ár eru frá því síðast gaus á Skaganum. Það gos batt enda á 500 ára hrinu nokkurra sprungugosa líkum gosinu í Geldingadölum, en ekki er vitað hve langvarandi þau urðu. Ef gengið væri út frá því að „framleiðsluhraði“ þeirra gossprungna hefði verið svipaður og nýju sprungunnar, mætti hugsa sér að meta goslengdina út frá rúmmál þessara hrauna og væntanlega goslengd í Geldingadölum.

Eldgosið í Geldingadölum í Fagradalsfjalli 16. maí 2021.

Reykjanesskagi er að sönnu hluti af íslenska rekbeltinu en vegna stefnu flekamótanna nálægt rekstefnunni er gliðnun mjög hæg miðað við Austurgosbeltið þar sem hún er um 2 cm á ári — slík flekamót eru nefnd „lek sniðgengi“ (e. leaky transforms).

Kvikumyndun (bráðnun) í deighveli jarðmöttulsins stjórnast af þrýstilétti — í möttulstrókum vegna þess að kristallað efni rís í átt til yfirborðs, á hryggjunum vegna gliðnunar skorpunnar, og í lok ísaldar (dyngjur og stapar) vegna landriss við bráðnun jökulíssins. Lögun hins heita möttulstróks undir Íslandi má líkja við svepp: „stilkurinn“ undir Mið-Íslandi rís hægt (sennilega < 1 cm/ári) af miklu dýpi, en efst dreifist efnið lárétt inn í lághraðalagið (deighvelið) undir jarðskorpunni. Undir Íslandi virðist streymi möttulefnisins að vísu vera stefnubundið, nefnilega einkum til suð-vesturs undir Reykjanesshrygg.

Í hinum rísandi möttulstrók léttir þrýstingi stöðugt og á tilteknu dýpi byrjar efnið að bráðna. Utangarðsefni, svo nefnd vegna þess að þau sækja í bráð en lenda utangarðs við kristöllun, leita í bráðina þannig að styrkur þeirra er mestur í fyrstu (og Mg-snauðustu) bráð. Bráðnun í stróknum heldur áfram meðan hann rís og þrýstingur lækkar; í hinu lárétt-streymandi möttulefni efst út frá stróknum léttir þrýstingi — og kvikumyndun — aðeins staðbundið við gliðnun skorpunnar. Af þessum sökum er kvikumyndun mest undir Mið-Íslandi og styrkur utangarðsefna í basaltinu bæði mestur og spönn styrksins mest (sjá mynd).

Undir Reykjanesskaga hlýtur kvikumyndun að vera hæg af tveimur ástæðum: gliðnun er hæg, og möttulefnið „skert“, — auðbræddasti hlutinn er þegar bráðnaður og horfinn úr því. Þetta sést meðal annars í hækkandi styrk magnesíns (Mg), en skýrast í lækkandi styrk utangarðsefna, en meðal slíkra efna í basalti eru kalín (K), fosfór (P) og títan (Ti). Meðfylgjandi mynd[1] sýnir styrk kalíns og fosfórs (sem oxíð) í basalti á Reykjaneshrygg[2] og í rekbeltum Íslands til norðurs og suð-vesturs frá Kverkfjöllum, sem þá (1974) voru talin vera yfir miðjum Íslands-möttulstróknum. Eins og sjá má þrengist spönn utangarðefna til beggja átta frá Mið-Íslandi þannig, að hæstu gildi lækka en lægstu gildin halda sér — lágbræðsluhlutinn hverfur smám saman úr hinu bráðnandi möttulefni.

Styrkur (sem oxíð) utangarðsefnanna K2O og P2O5 í basalti sem fall af fjarlægð frá Mið-Íslandi (Kverkfjöllum). Spönn efnanna þrengist til beggja átta frá miðju heita reitsins þannig, að hæstu gildi lækka en lægstu gildin halda sér.

Fyrrum var kvikan í sprungugosum almennt talin koma „beint að neðan“ úr jarðmöttlinum, en nú orðið teljast gossprungur tengjast megineldstöðvum þannig að kvikan komi, að minnsta kosti að hluta til, úr einhvers konar kvikuhólfi. Á Reykjanesskaga raðast fimm sprungusveimar með NA-SV-stefnu skásett eftir flekamótunum sem stefna nánast austur-vestur. Kvika úr möttlinum rís upp um hin hægt-gliðnandi flekamót og safnast þar sem sprungusveimar skera flekamótin — þar eru megineldstöðvar í mótun og eldvirknin mest eins og sjá má á móbergshryggjum og fjöllum sem raðast eftir flekamótunum. Fagradalsfjall og Geldingadalir eru yfir flekamótunum og kvika hefur sýnilega þrýstst inn í NA-SV-sprungu og myndað gang undir gossprungunni.

Í Kröflueldum 1975–84 rifjaðist upp eða kom í ljós ýmislegt fróðlegt, svo sem það (1) að gliðnun á gosbeltunum er lotukennd enda þótt gliðnun jarðskorpufleka í Norður-Atlantshafi sé samfelld, og (2) að í sprungugosi getur kvikan farið langa leið lárétt eftir sprungunni frá kvikuþró megineldstöðvar. Kröflueldar brustu á þegar 250 ár voru liðin frá Mývatnseldum 1724–28 án jarðskorpuhreyfinga og í Kröflueldum gliðnaði land á svæðinu á fáum árum um 5 metra (250 ár x 2 cm/ár). Og jarðskjálftafræðingar gátu fylgst með bergbráð brjóta sér leið marga kílómetra eftir sprungu áður en hún kom upp í sprungugosi.

Bergbráðin sem gýs í Geldingadölum er snauðust í títani og jafn-ríkust í magnesíni þeirra hrauna sem runnið hafa á Reykjanesskaga á sögulegum tíma (í goshrinum á níundu og þrettándu öld[3][4]). Sé litið svo á að gliðnun í jarðskjálftahrinum valdi staðbundinni bráðnun á möttulefni, hefur kvikugangurinn sem jarðeðlisfræðingar „sjá“ undir Geldingadölum myndast við bráðnun úr „skertu“ möttulefni í jarðskjálftahrinu sem byrjaði á svæðinu árið 2020.

Samkvæmt þessu líkani („sviðsmynd“) má ætla (1) að gosið í Geldingadölum marki upphaf nýrra Reykjanesselda, (2) að ólíklegt sé að gosið verði langvinnt eða hraunið rúmmálsmikið (stórar gosmyndanir á Skaganum mynduðust í ísaldarlok við „óeðlilegar“ aðstæður), (3) að gossprungur í væntanlegum Reykjanesseldum nái stutt frá rekbeltinu eins og í fyrri eldum — og í Krísuvíkursveimnum fjarri því að ná til höfuðborgarsvæðisins.

Tilvísanir:
  1. ^ Guðmundur E Sigvaldason og Sigurður Steinþórsson 1974. Geochemistry of tholeiitic basalts from Iceland and their relation to the Kverkfjöll hot spot. Í: Leó Kristjánsson (ritstj.): Geodynamics of Iceland and the North Atlantic Area. D. Reidel Publishing Company, bls. 155-164.
  2. ^ J-G Schilling 1973. Iceland Mantle Plume: Geochemical study of Reykjanes Ridge. Nature 242: 565–571.
  3. ^ Kristján Sæmundsson og Magnús Á Sigurgeirsson 2013. Reykjanesskagi, bls. 379–384 í Náttúruvá á Íslandi.
  4. ^ Kristján Sæmundsson og Magnús Á. Sigurgeirsson. (2015, 16. mars). Hvað getið þið sagt mér um eldvirkni á Reykjanesskaga? Vísindavefurinn.

Mynd:

  • JGÞ

Upprunalegu spurningarnar voru:
Er líklegt að gosið í Geldingadölum standi lengi? Er það vegna þess að kvikan kemur af miklu dýpi - og af hverju er það þannig? Getur gerst að eldgosið í Geldingadölum standi í ár og áratugi?

Höfundur

Sigurður Steinþórsson

prófessor emeritus

Útgáfudagur

17.5.2021

Spyrjandi

Björn Gústav Jónsson, ritstjórn

Tilvísun

Sigurður Steinþórsson. „Er líklegt að gosið í Geldingadölum standi lengi?“ Vísindavefurinn, 17. maí 2021. Sótt 21. september 2021. http://visindavefur.is/svar.php?id=81495.

Sigurður Steinþórsson. (2021, 17. maí). Er líklegt að gosið í Geldingadölum standi lengi? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=81495

Sigurður Steinþórsson. „Er líklegt að gosið í Geldingadölum standi lengi?“ Vísindavefurinn. 17. maí. 2021. Vefsíða. 21. sep. 2021. <http://visindavefur.is/svar.php?id=81495>.

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

=

Er líklegt að gosið í Geldingadölum standi lengi?
Enginn nema almættið veit hvenær gosinu í Geldingadölum lýkur. Ástæðan er meðal annars sú, að gosið er næsta einstætt — Reykjanesskagi er sérstæður hluti af rekbeltum landsins og um 780 ár eru frá því síðast gaus á Skaganum. Það gos batt enda á 500 ára hrinu nokkurra sprungugosa líkum gosinu í Geldingadölum, en ekki er vitað hve langvarandi þau urðu. Ef gengið væri út frá því að „framleiðsluhraði“ þeirra gossprungna hefði verið svipaður og nýju sprungunnar, mætti hugsa sér að meta goslengdina út frá rúmmál þessara hrauna og væntanlega goslengd í Geldingadölum.

Eldgosið í Geldingadölum í Fagradalsfjalli 16. maí 2021.

Reykjanesskagi er að sönnu hluti af íslenska rekbeltinu en vegna stefnu flekamótanna nálægt rekstefnunni er gliðnun mjög hæg miðað við Austurgosbeltið þar sem hún er um 2 cm á ári — slík flekamót eru nefnd „lek sniðgengi“ (e. leaky transforms).

Kvikumyndun (bráðnun) í deighveli jarðmöttulsins stjórnast af þrýstilétti — í möttulstrókum vegna þess að kristallað efni rís í átt til yfirborðs, á hryggjunum vegna gliðnunar skorpunnar, og í lok ísaldar (dyngjur og stapar) vegna landriss við bráðnun jökulíssins. Lögun hins heita möttulstróks undir Íslandi má líkja við svepp: „stilkurinn“ undir Mið-Íslandi rís hægt (sennilega < 1 cm/ári) af miklu dýpi, en efst dreifist efnið lárétt inn í lághraðalagið (deighvelið) undir jarðskorpunni. Undir Íslandi virðist streymi möttulefnisins að vísu vera stefnubundið, nefnilega einkum til suð-vesturs undir Reykjanesshrygg.

Í hinum rísandi möttulstrók léttir þrýstingi stöðugt og á tilteknu dýpi byrjar efnið að bráðna. Utangarðsefni, svo nefnd vegna þess að þau sækja í bráð en lenda utangarðs við kristöllun, leita í bráðina þannig að styrkur þeirra er mestur í fyrstu (og Mg-snauðustu) bráð. Bráðnun í stróknum heldur áfram meðan hann rís og þrýstingur lækkar; í hinu lárétt-streymandi möttulefni efst út frá stróknum léttir þrýstingi — og kvikumyndun — aðeins staðbundið við gliðnun skorpunnar. Af þessum sökum er kvikumyndun mest undir Mið-Íslandi og styrkur utangarðsefna í basaltinu bæði mestur og spönn styrksins mest (sjá mynd).

Undir Reykjanesskaga hlýtur kvikumyndun að vera hæg af tveimur ástæðum: gliðnun er hæg, og möttulefnið „skert“, — auðbræddasti hlutinn er þegar bráðnaður og horfinn úr því. Þetta sést meðal annars í hækkandi styrk magnesíns (Mg), en skýrast í lækkandi styrk utangarðsefna, en meðal slíkra efna í basalti eru kalín (K), fosfór (P) og títan (Ti). Meðfylgjandi mynd[1] sýnir styrk kalíns og fosfórs (sem oxíð) í basalti á Reykjaneshrygg[2] og í rekbeltum Íslands til norðurs og suð-vesturs frá Kverkfjöllum, sem þá (1974) voru talin vera yfir miðjum Íslands-möttulstróknum. Eins og sjá má þrengist spönn utangarðefna til beggja átta frá Mið-Íslandi þannig, að hæstu gildi lækka en lægstu gildin halda sér — lágbræðsluhlutinn hverfur smám saman úr hinu bráðnandi möttulefni.

Styrkur (sem oxíð) utangarðsefnanna K2O og P2O5 í basalti sem fall af fjarlægð frá Mið-Íslandi (Kverkfjöllum). Spönn efnanna þrengist til beggja átta frá miðju heita reitsins þannig, að hæstu gildi lækka en lægstu gildin halda sér.

Fyrrum var kvikan í sprungugosum almennt talin koma „beint að neðan“ úr jarðmöttlinum, en nú orðið teljast gossprungur tengjast megineldstöðvum þannig að kvikan komi, að minnsta kosti að hluta til, úr einhvers konar kvikuhólfi. Á Reykjanesskaga raðast fimm sprungusveimar með NA-SV-stefnu skásett eftir flekamótunum sem stefna nánast austur-vestur. Kvika úr möttlinum rís upp um hin hægt-gliðnandi flekamót og safnast þar sem sprungusveimar skera flekamótin — þar eru megineldstöðvar í mótun og eldvirknin mest eins og sjá má á móbergshryggjum og fjöllum sem raðast eftir flekamótunum. Fagradalsfjall og Geldingadalir eru yfir flekamótunum og kvika hefur sýnilega þrýstst inn í NA-SV-sprungu og myndað gang undir gossprungunni.

Í Kröflueldum 1975–84 rifjaðist upp eða kom í ljós ýmislegt fróðlegt, svo sem það (1) að gliðnun á gosbeltunum er lotukennd enda þótt gliðnun jarðskorpufleka í Norður-Atlantshafi sé samfelld, og (2) að í sprungugosi getur kvikan farið langa leið lárétt eftir sprungunni frá kvikuþró megineldstöðvar. Kröflueldar brustu á þegar 250 ár voru liðin frá Mývatnseldum 1724–28 án jarðskorpuhreyfinga og í Kröflueldum gliðnaði land á svæðinu á fáum árum um 5 metra (250 ár x 2 cm/ár). Og jarðskjálftafræðingar gátu fylgst með bergbráð brjóta sér leið marga kílómetra eftir sprungu áður en hún kom upp í sprungugosi.

Bergbráðin sem gýs í Geldingadölum er snauðust í títani og jafn-ríkust í magnesíni þeirra hrauna sem runnið hafa á Reykjanesskaga á sögulegum tíma (í goshrinum á níundu og þrettándu öld[3][4]). Sé litið svo á að gliðnun í jarðskjálftahrinum valdi staðbundinni bráðnun á möttulefni, hefur kvikugangurinn sem jarðeðlisfræðingar „sjá“ undir Geldingadölum myndast við bráðnun úr „skertu“ möttulefni í jarðskjálftahrinu sem byrjaði á svæðinu árið 2020.

Samkvæmt þessu líkani („sviðsmynd“) má ætla (1) að gosið í Geldingadölum marki upphaf nýrra Reykjanesselda, (2) að ólíklegt sé að gosið verði langvinnt eða hraunið rúmmálsmikið (stórar gosmyndanir á Skaganum mynduðust í ísaldarlok við „óeðlilegar“ aðstæður), (3) að gossprungur í væntanlegum Reykjanesseldum nái stutt frá rekbeltinu eins og í fyrri eldum — og í Krísuvíkursveimnum fjarri því að ná til höfuðborgarsvæðisins.

Tilvísanir:
  1. ^ Guðmundur E Sigvaldason og Sigurður Steinþórsson 1974. Geochemistry of tholeiitic basalts from Iceland and their relation to the Kverkfjöll hot spot. Í: Leó Kristjánsson (ritstj.): Geodynamics of Iceland and the North Atlantic Area. D. Reidel Publishing Company, bls. 155-164.
  2. ^ J-G Schilling 1973. Iceland Mantle Plume: Geochemical study of Reykjanes Ridge. Nature 242: 565–571.
  3. ^ Kristján Sæmundsson og Magnús Á Sigurgeirsson 2013. Reykjanesskagi, bls. 379–384 í Náttúruvá á Íslandi.
  4. ^ Kristján Sæmundsson og Magnús Á. Sigurgeirsson. (2015, 16. mars). Hvað getið þið sagt mér um eldvirkni á Reykjanesskaga? Vísindavefurinn.

Mynd:

  • JGÞ

Upprunalegu spurningarnar voru:
Er líklegt að gosið í Geldingadölum standi lengi? Er það vegna þess að kvikan kemur af miklu dýpi - og af hverju er það þannig? Getur gerst að eldgosið í Geldingadölum standi í ár og áratugi?
...