Hvernig vita vísindamenn að kvikan í Geldingadölum er komin úr möttlinum?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvernig vita vísindamenn að kvikan í Geldingadölum er komin úr möttlinum?
Efsti hluti jarðmöttulsins nefnist deighvolf eða lághraðalag vegna þess að bergið þar er heitt, nálægt bræðslumarki sínu – það er deigt (eins og deig) og hraði jarðskjálftabylgja lækkar á ferð um það. Möttulbergið samanstendur af fjórum steindum, ólivíni, díopsíti, enstatíti og, háð þrýstingi, plagíóklas eða spínli, og samsetning bráðar sem myndast í jafnvægi við þessar steindir er bundin, breytileiki einungis háður þrýstingi (dýpi í jörðinni). Tilraunir sem fyrst voru gerðar upp úr miðri síðustu öld, og síðari tíma tölvuforrit, sýna að basalt með heildarsamsetningu (bráð + kristallar) kvikunnar sem nú gýs í Geldingadölum, myndast við bræðslu steindafylkis efri möttuls og í jafnvægi við þrýsting samsvarandi 14–16 km dýpi. Samkvæmt skjálftamælingum eru um 15 km niður í möttul undir Reykjanesskaga. Einnig bendir lágur styrkur utangarðsefnisins títans (TiO₂) í hrauninu til þess að úr möttulefninu, sem nú leggur til kvikuna, hafi áður talsvert bráðnað — kannski að verið sé að kreista úr henni síðustu dropana.

Eftir uppsöfnun og blöndun mismunandi bráðarskammta nærri mörkum möttuls og skorpu, rís bráðin upp gegnum gosrás sem líklega spannar alla þykkt jarðskorpunnar undir Reykjanesskaga. Bráðin kólnar á þessu ferðalagi og þegar hún kemur upp á yfirborð er hún 1180–1190°C heit. Bráðin ber með sér kristalla (smádíla) sem útreikningar sýna (að vísu með mikilli óvissu) að kristölluðust í jafnvægi við bráðina á 0,5–2,0 km dýpi. Það samræmist því að bráðin hafi dvalið um hríð í grunnstæða kvikuganginum sem jarðskorpuhreyfingar hafa gefið vísbendingu um. Hins vegar liggur fyrir að bráðin ber líka með sér kristalla sem urðu til mun dýpra í skorpunni eða jafnvel allt niðri í möttli. Frekari mælingar munu sérstaklega beina athygli að þessum kristöllum og bráðarinnlyksum sem í þeim kunna að leynast.

Sem dæmi um upplýsingar af þessu tagi er, að plagíóklas, sú dílategund sem mest er af í berginu, sýnir einfalda beltun – það er samfellda breytingu í samsetningu frá miðju til brúnar. Af þessu má lesa þrennt:

1. Kristallinn óx tiltölulega hratt í kyrrstæðu umhverfi, ella hefði samsetning bráðarinnar næst kristalnum hrærst stöðugt upp og samsetning kristalsins verið einsleit.
2. Einföld beltun sýnir að ekki bættist við fersk bráð meðan kristallinn var að vaxa – að á vaxtartíma sínum óx hann í „lokuðu kerfi“.
3. Kristallinn dvaldi fremur skamman tíma við háan hita í „kvikuhólfi“ því ella hefðu sést merki um að beltunin jafnaðist út.

Frekari rannsóknir af þessu tagi kynnu að skera út um það hvort kvikan í „kvikuhólfinu“ (ganginum) endurnýjast eða ekki – og þar með hvort gosið verði langvinnt eða ekki.

Mynd:

• JGÞ.

---

Þakkir: Gögn sem hér er lagt út af eru frá Jarðvísindastofnun Háskólans, Sæmundi Ara Halldórssyni (bergfræði) og Bryndísi Brandsdóttur (skorpuþykkt). Sæmundur las einnig yfir og bætti textann. ...