Af hverju er Grænihryggur grænn á litinn?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Af hverju er Grænihryggur grænn á litinn?
Spurningarnar hljóðuðu svona í heild sinni:

Af hverju er Grænihryggur svona grænn á litinn? Af hverju stafar græni liturinn? Hvaða efni eða efnasamband gerir bergið grænt í Grænagili inn í Landmannalaugum?

Grænn litur á bergi bendir oftast til ummyndunar, því steindir sem einkenna ummyndun eru iðulega grænar, svo sem klórít, epidót og seladónít í basalti og malakít (spanskgræna) myndast við veðrun kopars og koparsteinda. Slíku er samt ekki til að dreifa á Torfajökulssvæðinu svonefnda, sem Landmannalaugar eru hluti af, því það er eitt helsta líparítsvæði Íslands – basalt fátítt og svæðið allt jarðfræðilega ungt. Líparít (ríólít, ljósgrýti) er gosberg, storknað úr kísilríkri bergbráð (um 70% SiO₂). Yfirleitt er líparít dulkornótt (úr örsmáum kristöllum) og grátt, gráhvítt, brúngult eða bleikleitt (1. mynd), en við snögga storknun bráðarinnar, til dæmis við gos undir jökli, myndast gler. Kísilrík gosaska, samsett úr glerfrauði og -mylsnu, er ljós að lit, samanber stóru Heklulögin og landnámslagið fræga, en ljósi hluti þess er uppruninn nærri Landmannalaugum. Massíft kísilríkt gler nefnist hrafntinna, svart að lit eins og nafnið bendir til, en í þunnri sneið, 0,03 mm eins og bergfræðingar nota til að skoða berg í smásjá, er hún gagnsæ og litlaus eins og gosaskan.

Bergið í Grænagili og Grænahrygg er gosmöl, túff, og við smásjárskoðun reynist það vera gert úr óummynduðu, kísilríku gleri. Í þunnsneið er glerið litlaust (eins og hrafntinnan) en í þykkari molum grænt. Slíkt grænt, glerjað berg er ekki algengt, en til samanburðar kemur í hug þykkt grænt flikrubergslag (e. ignimbrite) í Blábjörgum í Berufirði eystra, 10 milljón ára kísilríkt gosberg sem myndast hefur úr glóðheitri, loftborinni gjósku. Sá staður er nú friðaður.

En hvað veldur græna litnum? Svars við því er helst að leita í glergerðarlistinni sem rekja má 5.500 ár aftur í tímann, til Mesópótamíu. Smám saman komust menn upp á lag með að búa til mismunandi litað gler með íblöndun ýmissa efna. Meðfylgjandi mynd sýnir mola af gleri með ofurlitlu íblönduðu járnoxíði, FeO,^[1] og einna helst virðist líkjast græna glerinu hjá Landmannalaugum.

Gler er undirkældur vökvi, og glergerð er í því fólgin að bræða efnablöndu og kæla bráðina síðan hæfilega hratt þannig að hún kristallist hvorki né springi. „Venjulegt“ litlaust gler er að grunni til kísill (SiO₂) með íblönduðu kalsíni (CaO) og natríni (Na₂O) til að minnka seigju bráðarinnar og lækka bræðslumark hennar. Samsetning glers er þó mismunandi eftir áætlaðri notkun, til dæmis rúðugler, hitaþolið „Pyrex“-gler, gler til glerblásturs og svo framvegi. Wikipedia^[2] nefnir dæmi um samsetningu glers (þunga %) en með því að ekki fannst greining af náttúrlegu grænu gleri er í töflunni hér að neðan birt til samanburðar hluti úr greiningu á gleri (hrafntinnu) úr Hrafntinnuskeri, skammt suð-vestan við Landmannalaugar:^[3]

Tafla 1. Dæmi (þunga%) um efnahlutföll tilbúins glers^[4] og náttúrlegs glers^[5]

	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	FeO	Na2O	K2O	B2O3
Manngert	67	5	10	2	0	12	1	3
Hrafntinna	72,39	12,14	0,34	0,14	1,93	5,70	4,43	-

Hin ýmsu efni í manngerða glerinu hafa áhrif á eiginleika þess, en þau íbótarefni sem breyta lit glersins eru snefilefni, til dæmis < 0,4% FeO í grænu gleri, líkt og fáein korn af kryddi breyta bragði matar.

Eins og fyrr segir, bendir grænn litur á bergi oftast til ummyndunar. Það kom því nokkuð á óvart þegar í ljós kom undir smásjá á Náttúrufræðistofnun að græna bergið frá Landmannalaugum^[6] er fullkomlega ferskt og tært gler með fáeinum smáum kristöllum sem virtust helst vera járn-ólivín (fayalít, 2FeO.SiO₄). Röntgenmæling gerð hjá Íslenskum orkurannsóknum, ÍSOR^[7], sýndi þó feldspat vera algengustu steind í glerinu, en þar kann að vera um ósýnilega „nanókristalla“ að ræða. Jafnframt var hið 10 milljón ára græna flikruberg úr Berufirði rannsakað með röntgen-greiningu: þar reyndust helstu kristallar vera litlausir: kvars, feldspat og zeólítinn heulandít – en engar grænar leirsteindir. Kísilríkt gler er ekki hvarfagjarnt þannig að sennilegast er að græni litur fikrubergsins stafi af gleri sem ekki hefur kristallast við ummyndun. Hitt er þó umhugsunarefni að tvígilt járn (fremur en þrígilt, sem mundi óðara mynda smáa kristalla) skuli einmitt finnast í gleri sem væntanlega hefur myndast í gufuríku (og þar með fremur oxuðu) umhverfi. Kannski hefur það með seigju kvikunnar að gera, og þar með tregan hreyfanleika efna í henni.

Svarið við spurningunni er því: Bergið í Grænagili og Grænahrygg er gler-túff og græni liturinn stafar af dálitlu tvígildu járni í glerinu.

Tilvísanir:

1. ^ Glass coloring and color marking - Wikipedia.
2. ^ Glass batch calculation - Wikipedia.
3. ^ Sýnið NI-21702 úr safni Náttúrufræðistofnunar Íslands.
4. ^ Glass batch calculation - Wikipedia.
5. ^ Sýnið NI-21702 úr safni Náttúrufræðistofnunar Íslands.
6. ^ Sýnin úr Landmannalaugum og Berufirði lagði til Kristján Jónasson, Náttúrufræðistofnun Íslands.
7. ^ Röntgengreiningarnar gerði Sigurður Sveinn Jónsson, ÍSOR.

Myndir:

• Fyrri mynd: Kristján Jónasson, 2008.
• Seinni mynd: Iron2GlassStonePile.jpg - Wikipedia. (Sótt 16. 1. 2017).

...