Hvaða gastegundir koma upp í eldgosi?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvaða gastegundir koma upp í eldgosi?
Lofttegundir sem mynda eldfjallagas, eru sumar hverjar leystar upp í bergkvikunni. Þær eru í meginatriðum af þrennum toga, úr möttli jarðar, úr myndbreyttu gosbergi eða setbergi, og úr yfirborðsjarðlögum, að vatnshveli jarðar meðtöldu. Aðrar myndast úr uppleystum frumefnum eða sameindum kvikunnar, meðan uppgufun eða eiming stendur yfir, vegna þrýstifalls eða kristöllunar.

Það kallast eiming lofttegunda þegar vökvi eða vökvablanda verður að lofttegund, samanber uppgufun vatns. Bergkvika er vökvi með uppleystum lofttegundum sem gufa mishratt úr kvikunni eftir ytri aðstæðum. Eldfjallagas er þannig breytileg heild þeirra lofttegunda sem eimast úr bergkviku á hverjum tíma.

Í grófum dráttum má skipta lofttegundum í eldfjallagasi í aðalefni og snefilefni sem eru undir 1% af rúmmáli. Efnasamband getur verið meðal aðalefna á fyrstu stigum eldvirkni, en það getur breyst þegar frá líður. Einnig geta hlutföll aðal- og snefilefna breyst við kólnun, svo sem hlutfall brennisteinstvíoxíðs á móti brennisteinsvetni, SO₂/H₂S, er lækkar við kólnun þannig að H₂S, sem upphaflega var snefilefni, verður meðal aðalefnanna.

Oxíð frumefnanna vetnis, kolefnis og brennisteins eru uppistaðan í eldfjallagasi. Algengustu loftegundirnar eru vatn (H₂O), vetni (H₂), koltvíoxíð (CO₂), kolsýringur (CO) og brennisteinstvíoxíð (SO₂), en magn þeirra getur náð tugum hundraðshluta af rúmtaki gassins (mól%). Aðrar sameindir aðalefnanna, svo sem brennisteinsvetni (H₂S), brennisteinn (S₂) og metangas (CH₄), og einnig klórsýra (HCl) og flúorsýra (HF), eru ávallt til staðar en gjarnan langt undir einum hundraðshluta af rúmtaki.

Snefilefni í eldfjallagasi eru ákaflega mismunandi. Öll þau frumefni og efnasambönd sem mynda lofttegundir við hitastig og oxunarstig bergkviku koma til greina, en algengust eru sölt af klóríði, flúoríði eða súlfati. Hættuleg efnamengun frá eldgosum er einkum bundin við eitruð flúoríð-sölt, jafnvel þótt þau séu ávallt snefilefni í eldfjallagasi, og koltvíoxíð sem getur losnað í gífurlegu magni.

Talið er að meginhluti lofttegunda í basalti úthafshryggja komi frá myndunarsvæðum basalts í möttlinum. Því fer samt fjarri að eldfjallagas berist einungis frá möttlinum, því að umhverfi kvikuhólfa á meginlandsbrúnum getur að hluta verið úr setbergi. Sjávarset inniheldur oftast kalkstein og gifs sem sundrast við upphitun og gefur frá sér koltvíoxíð, brennisteinssýru og vatn. Þessar lofttegundir leysast upp í kvikunni og verða síðar hluti af eldfjallagasi. Ríólít-sprengigos meginlandsbrúnanna eru gasríkust allra eldgosa, enda líklegast að hátt vatnsmagn á myndunarstað þeirra, þar sem úthafsfleki sekkur undir meginlandsbrún, ráði mestu um myndun slíkrar kviku. Það sem mestu varðar um mengandi lofttegundir er hversu mikið af klóríði og flúoríði er í kvikunni. Kvika sem að hluta til er mynduð við uppbræðslu setbergs, inniheldur mest af þeim efnum.

Mynd:

• Bárðarbunga Volcano, September 4 2014 | Flickr - Photo Sharing! Höfundur myndar: Peter Hartree. (Sótt 1.12.2014).

---

Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar og birt með góðfúslegu leyfi.

...