Ekström pumpan undir Bárðarbungu

Megineldstöðin Bárðarbunga er hulin jökli og upplýsingar frá venjulegum jarðfræðiathugunum því ekki fyrir hendi.  En jarðeðlisfræðin bregst okkur ekki hér.

 vð  upp  eld julegar jarðfræðiathuganir þvnar er virkt.kjuna en það gæti verið vð Ég hef fjallað hér áður um túlkun þeirra  Nettles og Ekströms á uppbyggingu Bárðarbungu, en líkan þeirra er byggt á jarðskjálftagögnum.  Ég tek það strax fram, að þetta er þeirra líkan, en ekki mitt.  Samt sem áður finnst mér það athyglisvert og skýra ýmsa þætti.  Við skulum þá líta á það sem “working model”.  Göran Ekström er prófessor við Columbia háskóla í New York og viðurkenndur vísindamaður í sinni grein.   Ég hef skreytt mynd þeirra hér fyrir ofan með litum, til að skýra efnið.  Í stuttu máli virkar pumpan þannig:  (1) Basaltkvika steymir stöðugt uppúr möttlinum, og safnast fyrir neðst í jarðskorpunni (gula svæðið).  (2) Vegna léttari eðlisþyngdar sinnar leitar kvikan upp í gegnum jarðskorpuna (rauða örin) og streymir upp í grunnt kvikuhólf undir öskju Bárðarbungu. Ef til vill er þessi þáttur að gerast einmitt nú í dag.  Ekki er ljóst nákvæmlega hvar uppstreymið er.  Nettles og Ekström setja það undir miðja öskjuna (rauða örin)  en það gæti verið víðar.  (3)  Kvika safnast fyrir í grunnu kvikuþrónni með tímanum.  Kvikuþróin pumpast upp.  Það veldur þrýstingi á jarðskorpuna fyrir ofan og á tappann fyrir neðan.  Fyrir ofan kvikuþróna verður landris þegar öskjubotninn lyftist upp.  Því fylgja margir grunnir skjálftar á öskjubarminum, eins og nú gerist.  (4)  Þrýstingur kvikuþróarinnar niður á við getur komið af stað stórum jarðskjálftum af stærðargráðunni 5, eins og þeim tíu, sem Nettles og Ekström könnuðu í greininni 1998.  Slíkir jarðskjálftar gerast því þegar tappinn sígur niður og sprungur myndast meðfram hallandi veggjum hans.  Þetta er ekki tappi, sem maður dregur úr flöskunni, heldur tappinn sem maður rekur niður í flöskuna. Hreyfing á þessum hringlaga og bröttu sprungum er eins og litlu örvarnar sýna. En þrýstingur í kvikuþrónni getur einnig leitt til eldgosa á brún öskjunnar, einkum ef svæðisbundið sprungukerfi eldstöðvarinnar er virkt.  Það er því samspil milli  þrýstings í kvikukerfinu og virkni svæðisbundna sprungukerfisins sem skiftir öllu máli varðandi eldgosin, sem væru að öllum líkindum sprungugos, ef einhver verða.

Líkan Ekströms af Bárðarbungu er styrkt af jarðfræðiathugunum á öðrum fornum eldstöðvum, eins og þriðja myndin sýnir.  Þar er þversnið af slíkri eldstöð, þar sem hringgangar og keilugangar myndast.  Hringlaga myndanir eru einmitt algengar í rótum megineldstöðva á Íslandi.  Keilugangar mynda til dæmis vel afmarkaða hringi umhverfis Setberg eldstöðina á Snæfellsnesi, eins og ég hef bloggað um áður hér:    http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1176622/

  Þeir verða til þegar  kvika þrýstist upp í jarðskorpuna í miðju eldstöðvarinnar eftir keilulaga sprungum.  Einnig eru hringgangar (“ring dikes”) vel þekkt fyrirbæri í eldfjallafræðinni og voru fyrst uppgötvaðir í rótum fornra eldstöðva í Skotlandi, eins og til dæmis á Ardnamurchan skaga.  Ef til vill er stórbrotnasta kerfi af hringgöngum að finna í Sahara eyðimörkinni.  Þar er Richat hringurinn í Mauritaníu, um 30 km í þvermál, eins og sýnt er á myndinni hér.  Hér hefur orðið svo mikið rof, að hringarnir eru komnir fram á yfirborði.  Hringgangar myndast einmitt þegar hringlaga spilda eða tappi af jarðskorpu sígur niður, eins og Ekström stingur uppá fyrir Bárðarbungu.  Þegar tappinn sígur, þá leitar kvika inn í hringlaga sprungurnar og storknar þar sem hringgangar.  En bæði hringgangar og keilugangar geta innihaldið mikið magna af kviku, ekki síður en kvikuþróin, sem kann að vera ofaná tappanum.  Stóru gosin verða þegar svæðisbundin gliðnun verður í jarðskorpunni á slíku svæði.  Þegar svæðisbundið sprungukerfi verður virkt og sker megineldstöðina, þá  er hætt við stórfelldu kvikuhlaupi til hliðar út frá grunnu kvikuþrónni og sprungugosum á láglendi í grennd.  Slík sprungugos, sem eru beint tengd Bárðarbungu, eru til dæmis  gígaröðin sem nefnist Vatnaöldur og Veiðivötn.

Athugasemdir

[Júlíus Valsson, 17.8.2014 kl. 19:53]

Kærar þakkir Haraldur fyrir að útskýra flókið en afar áhugavert efni á mannamáli. Góð grein.

[Júlíus Valsson, 18.8.2014 kl. 09:12]

Smá viðbót:

Hér er áhugaverð grein eftir Ekström e.al um hringskjálfta (ring structures)

http://www.cis.rit.edu/~axvpci/docs/Kivu/Shuler_rwanda_presentation_online.pdf