Sólin Sólin Rís 05:29 • sest 21:25 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 19:47 • Sest 05:31 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 05:41 • Síðdegis: 18:03 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 11:54 • Síðdegis: 24:11 í Reykjavík

Af hverju gýs ekki við Svartsengi þar sem kvikan safnast fyrir og landrisið er mest?

Páll Einarsson

Upprunalega spurningin hljóðaði svona:

Hversu stórt er svæðið við Svartsengi sem er að rísa og hníga á víxl? Af hverju kemur ekki kvika upp þar?

Land rís nú við Svartsengi í níunda sinn síðan 2020. Flest bendir til þess að risið stafi af söfnun kviku á um 4-5 km dýpi og virðist safnstaðurinn vera sá sami í öll skiptin. Tveimur aðferðum er beitt til að fylgjast með þessu landrisi, annars vegar GPS-landmælingum sem gefa hreyfingar einstakra mælipunkta á svæðinu, og hins vegar svokölluðum InSAR-mælingum en það eru ratsjármælingar úr gervitunglum. Þær gefa hreyfingu á öllu svæðinu á tímabilinu milli ferða gervitunglsins yfir svæðið. GPS-mælingarnar má gera nokkrum sinnum á sólarhring. Þær gefa því góða mynd af hraðabreytingum með tíma. InSAR-mælingarnar gefa hins vegar meðalhraða á tímabili sem getur verið nokkrir sólarhringar eða vikur. Þess þarf líka að gæta að þær sýna breytingar í lengd sjónlínunnar til gervitunglsins, sem er ekki lóðrétt. Ratsjáin horfir svolítið á ská.

Mynd 1: InSAR-mynd af aflögun yfirborðs á Reykjanesskaga 2022. Myndina gerði Vincent Drouin á Veðurstofu Íslands.

Gott dæmi um InSAR-kort af landrisinu við Svartsengi má sjá á meðfylgjandi 1. mynd. Niðurstöðurnar eru oft sýndar með litakóða sem sýnir breytingarnar sem fjölda bylgjulengda ratsjárinnar. Myndin sýnir hvernig bóla hefur myndast á yfirborði jarðar á tímabilinu milli 27. apríl og 21. maí 2022. Á gulu röndinni má sjá að miðja bólunnar hefur risið um rúmlega eina bylgjulengd ratsjárinnar. Þetta samsvarar fáeinum sentimetrum. Kortið sýnir umfang bólunnar. Hún er svolítið ílöng í stefnu ANA-VSV og miðja hennar er skammt vestan Þorbjörns. Ris mælist á svæði sem er 14 km langt og 9 km breitt. Þessar upplýsingar má síðan nota til að reikna dýpi niður á safnsvæði kvikunnar og segja nokkuð til um lögun þess.

Líkanreikningar benda til þess að kvikan safnist í svokallaðan laggang undir Svartsengi, það er lárétta sprungu sem þenst út við að kvika streymir inn í hana. Þetta má ímynda sér að gerist eins og mynd 2 sýnir.

Mynd 2: Skýringarmynd af landrisi yfir laggangi í jarðskorpunni. Örvarnar sýna hreyfingu í einstökum punktum, línuritin sýna lóðrétta (Δh) og lárétta hreyfingu (Δd).

Í fjögur fyrstu skiptin hætti kvikustreymið eftir fáeinar vikur án frekari atburða, ef frá er talin talsverð virkni gikkskjálfta á flekaskilunum umhverfis Svartsengi. Heildarrisið í hvert skipti var um 6 cm.

Fimmta risið hófst um 25. október 2023. Tveimur vikum síðar, 10. nóvember, dró til verulegra tíðinda. Rissvæðið tók að síga hratt og þessu fylgdu jarðskjálftar sem dreifðust út frá rönd laggangsins. Jarðskjálftarnir teiknuðu upp lóðréttan flöt í jarðskorpunni með NA-SV strikstefnu. InSAR-myndir af yfirborðinu sýndu ótvírætt að þarna var lóðréttur gangur á ferðinni. Svæðið austan og vestan hans reis upp, en yfir honum myndaðist sigsvæði. Þessum atburði er nánar lýst í nýútkominni grein eftir Freystein Sigmundsson og fleiri í vísindatímaritinu Science. Gangurinn náði ekki til yfirborðs og leiddi því ekki til eldgoss. Sigdalurinn yfir ganginum náði þó undir Grindavík og olli þar ómældu tjóni. Landris við Svartsengi hélt áfram eftir að gangainnskotinu í nóvember lauk og hafa þrír gangar síðan farið þessa sömu leið. Allir enduðu í eldgosum, það er 18. desember, 14. janúar og 8. febrúar.

Mörgum hefur þótt skjóta nokkuð skökku við að gangarnir skuli ekki hafa brotist upp þar sem landrisið er mest heldur til hliðar við þann stað. Skýringarinnar kann að vera að leita í lögun laggangsins. Spenna í jarðskorpunni í nágrenni gangs er mest við brodd gangsins og þar ætti hann að bresta ef þrýstingur hækkar að brotmörkum. Þar við bætist að jarðfræðilegar rannsóknir á laggöngum í jarðlagastafla sýna að laggangar eru oft brettir upp á jöðrunum, ekki ósvipaðir undirskál að lögun. Mestar líkur eru því að þeir myndi lóðrétta ganga þar sem uppbretta röndin er hornrétt á lárétta togspennu í jarðskorpunni. Það má því rökstyðja að laggangurinn undir Svartsengi hafi myndað gangana undanfarið einmitt á réttum stað, það er við Stóra-Skógfell. Annar staður ætti samkvæmt þessu að vera álíka líklegur, það er vestan rismiðjunnar við Svartsengi, nálægt Eldvörpum. En nú erum við kannski komin óþarflega langt inn í land óvissunnar.

Frekara lesefni:
  • Sigmundsson, F, M. Parks, H. Geirsson, A. Hooper, V. Drouin, K.S. Vogfjörd, B.G. Ófeigsson, S.H.M. Greiner, Y. Yang, C. Lanzi, G.P. de Pascale, K. Jónsdóttir, S. Hreinsdóttir, V. Tolpekin, H.M. Friðriksdóttir, P. Einarsson, S. Barsotti. 2024. Fracturing and tectonic stress drives ultrarapid magma flow into dikes. Science, 10.1126/science.adn2838.

Myndir:

Höfundur

Páll Einarsson

prófessor emeritus í jarðeðlisfræði við HÍ

Útgáfudagur

19.2.2024

Spyrjandi

Björgvin Sveinsson

Tilvísun

Páll Einarsson. „Af hverju gýs ekki við Svartsengi þar sem kvikan safnast fyrir og landrisið er mest?“ Vísindavefurinn, 19. febrúar 2024. Sótt 22. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=86229.

Páll Einarsson. (2024, 19. febrúar). Af hverju gýs ekki við Svartsengi þar sem kvikan safnast fyrir og landrisið er mest? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=86229

Páll Einarsson. „Af hverju gýs ekki við Svartsengi þar sem kvikan safnast fyrir og landrisið er mest?“ Vísindavefurinn. 19. feb. 2024. Vefsíða. 22. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=86229>.

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

=

Af hverju gýs ekki við Svartsengi þar sem kvikan safnast fyrir og landrisið er mest?
Upprunalega spurningin hljóðaði svona:

Hversu stórt er svæðið við Svartsengi sem er að rísa og hníga á víxl? Af hverju kemur ekki kvika upp þar?

Land rís nú við Svartsengi í níunda sinn síðan 2020. Flest bendir til þess að risið stafi af söfnun kviku á um 4-5 km dýpi og virðist safnstaðurinn vera sá sami í öll skiptin. Tveimur aðferðum er beitt til að fylgjast með þessu landrisi, annars vegar GPS-landmælingum sem gefa hreyfingar einstakra mælipunkta á svæðinu, og hins vegar svokölluðum InSAR-mælingum en það eru ratsjármælingar úr gervitunglum. Þær gefa hreyfingu á öllu svæðinu á tímabilinu milli ferða gervitunglsins yfir svæðið. GPS-mælingarnar má gera nokkrum sinnum á sólarhring. Þær gefa því góða mynd af hraðabreytingum með tíma. InSAR-mælingarnar gefa hins vegar meðalhraða á tímabili sem getur verið nokkrir sólarhringar eða vikur. Þess þarf líka að gæta að þær sýna breytingar í lengd sjónlínunnar til gervitunglsins, sem er ekki lóðrétt. Ratsjáin horfir svolítið á ská.

Mynd 1: InSAR-mynd af aflögun yfirborðs á Reykjanesskaga 2022. Myndina gerði Vincent Drouin á Veðurstofu Íslands.

Gott dæmi um InSAR-kort af landrisinu við Svartsengi má sjá á meðfylgjandi 1. mynd. Niðurstöðurnar eru oft sýndar með litakóða sem sýnir breytingarnar sem fjölda bylgjulengda ratsjárinnar. Myndin sýnir hvernig bóla hefur myndast á yfirborði jarðar á tímabilinu milli 27. apríl og 21. maí 2022. Á gulu röndinni má sjá að miðja bólunnar hefur risið um rúmlega eina bylgjulengd ratsjárinnar. Þetta samsvarar fáeinum sentimetrum. Kortið sýnir umfang bólunnar. Hún er svolítið ílöng í stefnu ANA-VSV og miðja hennar er skammt vestan Þorbjörns. Ris mælist á svæði sem er 14 km langt og 9 km breitt. Þessar upplýsingar má síðan nota til að reikna dýpi niður á safnsvæði kvikunnar og segja nokkuð til um lögun þess.

Líkanreikningar benda til þess að kvikan safnist í svokallaðan laggang undir Svartsengi, það er lárétta sprungu sem þenst út við að kvika streymir inn í hana. Þetta má ímynda sér að gerist eins og mynd 2 sýnir.

Mynd 2: Skýringarmynd af landrisi yfir laggangi í jarðskorpunni. Örvarnar sýna hreyfingu í einstökum punktum, línuritin sýna lóðrétta (Δh) og lárétta hreyfingu (Δd).

Í fjögur fyrstu skiptin hætti kvikustreymið eftir fáeinar vikur án frekari atburða, ef frá er talin talsverð virkni gikkskjálfta á flekaskilunum umhverfis Svartsengi. Heildarrisið í hvert skipti var um 6 cm.

Fimmta risið hófst um 25. október 2023. Tveimur vikum síðar, 10. nóvember, dró til verulegra tíðinda. Rissvæðið tók að síga hratt og þessu fylgdu jarðskjálftar sem dreifðust út frá rönd laggangsins. Jarðskjálftarnir teiknuðu upp lóðréttan flöt í jarðskorpunni með NA-SV strikstefnu. InSAR-myndir af yfirborðinu sýndu ótvírætt að þarna var lóðréttur gangur á ferðinni. Svæðið austan og vestan hans reis upp, en yfir honum myndaðist sigsvæði. Þessum atburði er nánar lýst í nýútkominni grein eftir Freystein Sigmundsson og fleiri í vísindatímaritinu Science. Gangurinn náði ekki til yfirborðs og leiddi því ekki til eldgoss. Sigdalurinn yfir ganginum náði þó undir Grindavík og olli þar ómældu tjóni. Landris við Svartsengi hélt áfram eftir að gangainnskotinu í nóvember lauk og hafa þrír gangar síðan farið þessa sömu leið. Allir enduðu í eldgosum, það er 18. desember, 14. janúar og 8. febrúar.

Mörgum hefur þótt skjóta nokkuð skökku við að gangarnir skuli ekki hafa brotist upp þar sem landrisið er mest heldur til hliðar við þann stað. Skýringarinnar kann að vera að leita í lögun laggangsins. Spenna í jarðskorpunni í nágrenni gangs er mest við brodd gangsins og þar ætti hann að bresta ef þrýstingur hækkar að brotmörkum. Þar við bætist að jarðfræðilegar rannsóknir á laggöngum í jarðlagastafla sýna að laggangar eru oft brettir upp á jöðrunum, ekki ósvipaðir undirskál að lögun. Mestar líkur eru því að þeir myndi lóðrétta ganga þar sem uppbretta röndin er hornrétt á lárétta togspennu í jarðskorpunni. Það má því rökstyðja að laggangurinn undir Svartsengi hafi myndað gangana undanfarið einmitt á réttum stað, það er við Stóra-Skógfell. Annar staður ætti samkvæmt þessu að vera álíka líklegur, það er vestan rismiðjunnar við Svartsengi, nálægt Eldvörpum. En nú erum við kannski komin óþarflega langt inn í land óvissunnar.

Frekara lesefni:
  • Sigmundsson, F, M. Parks, H. Geirsson, A. Hooper, V. Drouin, K.S. Vogfjörd, B.G. Ófeigsson, S.H.M. Greiner, Y. Yang, C. Lanzi, G.P. de Pascale, K. Jónsdóttir, S. Hreinsdóttir, V. Tolpekin, H.M. Friðriksdóttir, P. Einarsson, S. Barsotti. 2024. Fracturing and tectonic stress drives ultrarapid magma flow into dikes. Science, 10.1126/science.adn2838.

Myndir:...