Sveipir á Mars

Þegar ég horfi á þessa mynd, þá dettur mér fyrst í hug gólfteppi, sem ég þekkti vel einu sinni, en það er auðvitað rangt. Þessi mynd var tekin nýlega af yfirborði plánetunnar Mars, nálægt miðbaug, og sýnir hún yfirborðið miklu betur en nokkru sinni fyrr. Það sem vekur strax furðu eru sveipir, spíralar eða rúllur á myndinni, sem minna óneitanlega á það hvernig skelin á kuðung er undin upp. Þessir spíralar eru frá 5 til 30 metrar í þvermál. Hvernig hafa þeir myndast? Ein hugmyndin er sú, að sveipirnir eða spíralarnir myndist á yfirborði hrauna, og að hér sé komin ein sönnun um stóra hraunfláka á þessu svæði á plánetunni rauðu. Ég læt fylgja hér með tvær myndir af slíkum sveipum, sem eru teknar á yfirborði ungra hrauna á Hawaíi. Lesandinn getur svo dæmt um hvort þetta sé líkleg skýring. En það er fleira merkilegt á myndinni frá Mars. Eitt eru bólur á yfirborði, sem gætu verið gasbólur í hrauni, og hitt atriðið eru tíglarnir, sem einkenna allt yfirborðið. Þeir minna óneitanlega á það mynstur sem verður til á yfirborði vegns stuðlabergsmyndunar í hrauni.  En snúum aftur af sveipunum á Mars. Takið eftir að þeir eru ALLIR með hægri snúning.  ÞAð minnig mig á þá staðreynd, að um 90% af öllum tegundum kuðunga eru einnig með hægri snúning.  Er þessi stöðuga snúningsstefna í sveipunum háð stefnu hraunrennslis?

Maðurinn sem uppgötvaði íslandít

Hinar ýmsu bergtegundir sem myndast á Jörðu bera hver sitt nafn, og fjallar bergfræðin m.a. um þá nafngift.  Þannig höfum við nöfn eins og basalt, líparít, gabbró, granít ofl. Það er ekki oft að nafn bætist við í þessa mikilvægu nafnaröð vísindanna, en árið 1958 kom út doktorsriterð í Bretlandi með nýtt nafn, icelandite eða íslandít.  Það var jarðfræðingurinn Ian Carmichael sem gaf bergtegundinni þetta nafn, en hann uppgötvaði íslandít auðvitað á Íslandi, í fjallinu Þingmúla uppaf Reyðarfirði.  Ian starfaði við jarðfræðirannsóknir á Þingmúla og nágrenni undir handleiðslu George Walker´s, sem kenndi þá við Imperial College í London. Ian tók eftir því að í Þingmúla voru forn hraun, sem höfðu marga eiginleika andesíts (hraunkvika með um 55 til 65% kísil), en bergið í Þingmúla hafði aðra efnafræðilega eiginleika, svo sem mjög hátt járn innihald, og hann lagði til að það væri svo sérstakt að bergið þyrfti nýtt nafn.  Þessi bergtegund er reyndar nokkuð algeng á Íslandi, til dæmis í Grundarmön á Snæfellsnesi, og hana má einnig finna á nokkrum öðrum eldfjallsvæðum Jörðu, einkum á Galapagos eyjum.  Íslandít er mjög dökkt berg, oftast fínkornótt, næstum eins og gler, og mjög stökkt. En þetta var aðeins ein af mörgum uppgötvunum Ians Carmichael.  Hann átti mjög glæsilegan feril sem vísindamaður, og starfaði í fjölda ára sem prófessor við Berkeley Háskóla í Kalíforníu. Hann gaf út kennslubækur og grundvallarrit í bergfræði, ól upp mikinn hóp af frábærum stúdentum sem nú skipa veglegar stöður bergfræðinga í mörgum háskólum heims.  Ian skifti sér ekki mikið meir af jarðfræði Íslands eftir doktorsritgerðina, heldur rannsakaði lengi eldfjöll í Mexíkó, Nýju Gíneu og víðar.  Hann lést árið 2011, og þar með féll frá einn merkasti jarðvísindamaður tuttugustu aldarinnar ... sem kom nafni Íslands inn í kennslubækurnar á sínu sviði.  Eintök af íslandíti frá Grundarmön má meðal annars skoða í Eldfjallasafni í Stykkishólmi.

Tindfjallajökull - Stærsta gosið á Íslandi?

Ég gekk á Tindfjallajökul í blíðu veðri nú í vikunni og naut mikillar náttúrufegurðar þar.  Þótt Tindfjallajökull sé sennilega eitt óþekktasta og minnst kannaða eldfjallið á Íslandi, þá er það einmitt sú eldstöð sem hefur fætt af sér stærsta gosið sem við vitum um hér á landi. Það voru reyndar ekki jarðfræðiathuganir á landi, heldur rannsóknir á setlögum á hafsbotni suður í Atlantshafi árið 1941 sem gáfu fyrstu vísbendingar um mikið sprengigos á Atlantshafssvæðinu á ísöld. Frekari kannanir sýndu að það má rekja mikla  öskudreif á hafsbotni allt frá svæðinu fyrir norðan Azoreyjar og til Íslands og hlaut hún nafnið Ash Zone-2.  Síðan sýndum við fram á árið 1998 að efnasamseting á gleri eða tinnu í öskunni er sú sama og í gjóskuflóðsmyndun sem finnst í Þórsmörk, en hún er komin úr Tindfjallajökli.  Þá aldursgreindum við bergið í Þórsmörk sem er komið úr Tindfjallajökli og reyndist það vera frá sprengigosi sem varðfyrir um 54 þúsund árum síðan. Askan frá þessu gosi finnst einnig í  Grænlandsjökli, og hefur aldur gossins verið áætlaður um 57þúsund ár samkvæmt því. Við áætlum að heildarmagn gjósku frá þessu gosi, bæði í sjó og á landi, sé ekki innan við 20 km³.  Þegar Tindfjallajökull gaus, þá var Ísland að mestu hulið jöklum. Gjóskan streymdi sem gjóskuflóð yfir jökla og yfir láglendi, á haf út.  Gjóskufall var mikið á hafísinn umhverfis landið. Ísinn rak til vesturs og suðurs, út í Atlantshafið, og bar á yfirborðinu gjóskuna frá Tindfjallajöklis em töluvert öskulag.  Ísinn rak sunnar þar til hann bráðnaði nokkuð fyrir norðan Azoreyjar og askan féll til botns, og blandaðist venjulegu sjávarseti.  Í dag eru mestu vegsummerkin eftir gosið form og lögun Tindfjalla. Eins og sést á myndinni eftir Odd Sigurðsson, er greinileg hringlaga askja í fjallinu, og hefur hún sennilega myndast við þetta stórgos.   Tindfjallajökull er alls ekki dauður í öllum æðum.  Hér varð til dæmis jarðskjálftahrina árið 2000 og sumarið 2001. Jökullinn er um 15 ferkílómetrar og er talinn vera um 50 til 150 m á þykkt, en hann þynnist og minnkar stöðugt.  

Erindi um Hveri á Hafsbotni

Næsta erindi í Eldfjallasafni fjallar um hveri á hafsbotni í grennd við Nýju Gíneu í Suðurhöfum. Hér á 1700 metra dýpi er hitinn 306 stig og svartur mökkur streymir upp úr hverunum, með mikið magna af gulli. Einstakt lífríki þróast umhverfis hverina í dýpinu.  Laugardaginn 5. maí 2012, kl. 14, aðgangur ókeypis.

Hraunkúlur

Öðru hvoru rekst maður á risastórar kúlur í grennd við eldfjöll, eins og þessa myndarlegu kúlu á myndinni til hliðar. Þessi kúla, sem er um 5 metrar á hæð og um 10 metra löng, er rétt sunnan við gjallgíginn Rauðukúlu (917 m) eða Miðhraunskúlu í Ljósufjöllum á Snæfellsnesi. Lengi var haldið, jafnvel meðal jarðfræðinga, að slíkar kúlur hefðu kastast eins og risavaxnar fallbyssukúlur upp úr gígum, borist langa leið í loftinu og skollið síðan til jarðar. Einn þekktur eldfjallafræðingur benti á slíkar kúlur í grennd við eldfjallið Arenal í Costa Rica eftir gosið mikla 1968, og reiknaði út að krafturinn sem þurfti til að skjóta þeim út úr gíginum var ótrúlegur. Hann beitti þeim reikningum til að sýna að kúlurnar hefðu verið á hraða sem nemur 600 m á sekúndu, og reyndi að sanna út frá þessu stærð gossins. En þetta er einfaldlega rangt. Kúlur sem þessi í grennd við Rauðukúlu fljúga ekki frá eldfjallinu eins og fallbyssukúlur, vegna sprengikrafts gossins, heldur rúlla þær niður hlíðarnar og er hreyfikraftur þeirra því aðeins þyngdarlögmál jarðar.  Þegar líða tók á gosið var gígurinn orðinn mjög hár, en hraun safnaðist saman í gígnum þar til það tók að renna yfir gígbrúnina. Hlíðin sem hraunið rann niður var þá svo brött að hraunið festist lítt eða ekki við hlíðina heldur tók að hrynja niður brattann. Þá tóku hraunflygsur að hlaða meira hrauni utan á sig, alveg á sama hátt og snjóbolti stækkar við að rúlla niður brekku. Að lokum var kúlan orðin risastór þegar hún stöðvaðist við rætur gígsins fyrir utan. Samanburðurinn við rúllandi snjóbolta er einmitt ágætur og skýrir fyrirbærið mjög vel. En stundum rekst maður á tilfelli í hlíðum eldfjalla þar sem risastórar rúllur eru algengari en kúlur af þessu tagi. Besta dæmið um hraunrúllur, sem ég hef séð á jörðu er í hlíðum Hestöldu fyrir norðaustan Heklu. Hér eru risastórar rúllur, í laginu eins og rúllutertur, undir hlíðum öldunnar, og hafa myndast á sama hátt og kúlan á myndinni. Sem sagt: kúlur og rúllur hafa ekkert að gera með sprengikraft gossins, heldur eru tengdar því að hraun berst niður mjög brattar hlíðar gígsins. Reyndar geta þær skoppað og hoppað ef hraði þeirra verður mikill, og þannig myndað litlar dældir eða gígi í landslagið, en þetta eru ekki fallbyssukúlur sem skjótast upp úr gígnum.

Jarðhiti í Kerlingarskarði

Samkvæmt mælingum Orkustofnunar liggur jarðhitasvæði í norðaustur átt, frá Snæfellsnesi og yfir Breiðafjörð, eins og myndin sýnir.   Hér á kortinu er sýndur hitastigull jarðskorpunnar, þ.e.a.s. hversu hratt hitinn vex með dýpi, byggt á jarðborunum.  Þannig er hitastigull á rauða svæðinu um og yfir 100 stig á hvern kílómeter í dýpinu. Þetta er lághitasvæði, en er þó vel vinnanlegt fyrir byggðarfélögin, eins og hitaveitan í Stykkishólmi sýnir vel.  Á nokkrum stöðum sést hitinn  á yfirborði, og einn af þeim er í Kerlingarskarði.  Í mynni Ófærugils, á eystri bakka Köldukvíslar er jarðhitasvæði sem er um eitt hundrað metrar á lengd, og stefnir í norðaustur.  Svæðið er rétt austan við gamla veginn um Kerlingarskarð, fast sunnan við Gæshólamýri. Hér eru nokkrar volgrur, þar sem vatn streymir upp og er hitinn í flestum um 13 til 18 stig, en sú heitasta er 21.9 stig.  Umhverfis heitu augun er marglitt og skrautlegt slý, sem einkennir flest jarðhitasvæði, en einnig er töluvert um hverahrúður, sem er sennilega kísilhrúður að mestu leyti.  Hafa myndast lágar bungur af hverahrúðri umhverfis volgrurnar. Þetta hverasvæði er sennilega í landi Hjarðarfells, en ekki er mér kunnugt um að hér hafi verið gerð ítarleg rannsókn né jarðboranir.  

Nýtt erindi: Skjálftavirkni undir Snæfellsjökli

Laugardaginn 28. apríl kl. 14 held ég erindi í Eldfjallasafni í Stykkishólmi. Efnið eru nýar niðurstöður um jarðskjálftavirkni undir Snæfellsjökli. Aðgangur er ókeypis.

Frægir jarðfræðingar í stjórnmálum

Nú berast fréttir þess efnis að jarðfræðingur hyggist bjóða sig fram til forsetakjörs. Áður en við byrjum að fárast yfir því að maðurinn er hvorki hagfræðingur né lögfræðingur, sem eru hinar hefðbundnu leiðir inn í pólitíkina á Íslandi, þá skulum við líta á nokkra fræga stjórnmálamenn sem byrjuðu “bara” sem jarðfræðingar. Einn sá þekktasti var forseti Bandaríkjanna frá 1929 til 1933, Herbert Hoover.  Mynd af honum er hér til hliðar. Hann hlaut jarðfræðimenntun við Stanford háskóla í Kaliforníu árið 1895 og starfaði sem jarðfræðingur við námurekstur bæði í Ástralíu og í heimalandi sínu. Bók hans as Principles of Mining er fræg kennslubók á þessu sviði. Einnig þýddi hann og gaf út merka bók eftir Georgius Agricola: De re metallica, sem enn er á prenti. Hoover var repúblikani, en aðeins átta mánuðum eftir að hann tók við embætti forseta varð algjört efnahagshrun og kreppan mikla í Ameríku. Af þeim sökum tapaði hann kosninu árið 1933 fyrir demókratanum Franklin D. Roosevelt. Herbert Hoover hefur ávalt verið talinn versti forseti Bandaríkjanna. Bandaríski hershöfðinginn Colin Powell útskrifaðist frá New York háskóla með jarðfræðigráðu en fékk aðeins “C” á lokaprófinu. Ekki varð mikið úr jarðfræðistörfum hans og snéri hann sér að herþjónustu í staðinn. Lengi var talið að hann yriði forsetaefni repúblikana en svo fór ekki eftir hrakfarir hans í Írak. Jarðfræðingurinn Emil Constantinescu varð forseti Rúmaníu frá 1996 til 2000. Hann var prófessor í jarðfræði við háskólann í Búkarest. Um tíma stýrði hann áróðri fyrir kommúnistaflokkinn í Rúmaníu, en söðlaði síðan um, og tók virkan þátt í frelsisbaráttunni uppfrá því. Annar merkur stjórnmálamaður er jarðfræðingurinn Wen Jiabao, núverandi forsætisráðherra Kína. Hann útskrifaðist frá Jarðfræðistofnun Beijing háskóla og hlaut mikinn frama innan jarðvísindanna í Kína. Hann hefur verið forsætisráðherra síðan árið 2002. Jiabao mun hafa rætt um varmaorku í jarðskorpunni við forseta Ólaf Ragnar Grímsson. Árin 1970 til 1974 starfaði ég í Vestur Indíum, og þá kynntist ég jarðfræðingnum Patrick Manning. Hann starfaði lengi við olíuleit í Trínidad, en varð síðan forsætisráðherra þar í landi árið 1991 og þar til 2010. Olía og jarðgas eru miklar auðlindir í Trínidad og hafði Manning mikil áhrif á nýtingu þeirra. Síðast en ekki síst skal getið Steingríms J Sigfússonar, en hann tók B.Sc.-próf í jarðfræði árið 1981 og starfaði um tíma við jarðfræðirannsóknir. Það er óðþarfi að rekja stjórnmálaferil hans, en hann hefur verið í einum eða öðrum ráðherrastól alltaf öðru hvoru frá 1988 til þessa árs.

Dýpi skjálfta undir Jöklinum

Fyrstu niðurstöður um dreifingu jarðskjálfta undir Snæfellsjökli sýna, að þeir eru aðallega á dýpinu 9 til 13 km og mest 28 km. Þetta er tiltölulega djúpt og þess vert að velta fyrir sér frekar hvað kann að vera að gerast undir Jöklinum. Jarðskjálftar gerast fyrst og fremst þegar berg eða jarðskorpa brotnar, en einnig kunna þeir að vera af völdum kvikuhreyfinga, alveg eins og titringur sem verður stundum í vatnslögnum í húsinu hjá þér. Styrkleiki jarðskorpunnar er breytilegur eftir dýpi. Fyrsta myndin sýnir styrk jarðskorpu, ekki endilega undir Íslandi, en þetta er gott dæmi. Styrkurinn eykst með dýpinu að vissu marki. Þessi aukning á styrk er tengd þrýstingi, sem þjappar og gerir bergið þéttara og sterkara, lokar glufum og sprungum. En fyrir neðan viss mörk (brittle-ductile transition) verður bergið veikara, fyrir neðan 15 km dýpi í þessu tilfelli. Styrkleiki bergsins minnkar hér vegna vaxandi hita, og heldur áfram að minnka með dýpinu þar til bergið byrjar að bráðna. Það er viðbúið að mikið af skjálftum eigi upptök sín á því svæði þar sem bergið er sterkast. Það er búið að brotna fyrir ofan og neðan, en harðasti parturinn heldur lengst, þar til hann brestur líka. Á þetta við um Snæfellsjökul? Eru þessir skjálftar á 9 til 13 km dýpi einmitt á þessum púnkti í jarðskorpunni? Eða eru þeir vegna kvikuhreyfinga? Skjálftinn sem mældist á 28 km dýpi er sennilega of djúpur til að orsakast af því að skorpa brotnar, og ef til vill vegna kvikuhreyfinga í dýpinu. Jarðefnafræðingar hafa rannsakað hraunin úr Snæfellsjökli, og eru þær rannsóknir komnar miklu lengra á veg heldur en könnun á jarðeðlisfræði Jökulsins. Sjá blogg mitt um það efni hér. http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/991763/  Gögnin um jarðefnafræðina sýna að það er eða hefur verið þar til nýlega ein eða fleiri kvikuþrær undir Jöklinum, eins og myndin sýnir. Hugsanlega verður hægt í framtíðinni að áætla dýpið á kvikuþrónni út frá bergfræðirannsóknum á hraununum, en efnasamsetning þeirra er nokkuð háð dýpinu þar sem kvikan myndast eða þar sem kvikan dvaldist síðast í jarðskorpunni.

Jarðskjálftar undir Snæfellsjökli kalla á skjálftamælanet

Ég hef fjallað áður hér um nauðsyn þess að setja upp jarðskjáftanet á Snæfellsnesi http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1198670/

Nú eru komin fram gögn sem sýna að það er skjálftavirkni í gangi undir Jöklinum og við vitum bókstaflega ekkert um hvað er að gerast hér í jarðskorpunni, hvorki undir Ljósufjöllum né undir Snæfellsjökli. Gögnin koma frá nokkrum jarðskjálftamælum sem Matteo  Lupi and Florian Fuchs frá Bonn háskóla í Þýskalandi settu upp í um tveggja mánaða bil á nesinu í fyrra sumar. Þá kom fram jarðskjálfavirkni bæði undir Ljósufjöllum og Jöklinum. Rauðu hringirnir á myndinni fyrir ofan sýna staðsetningu jarðskjálfta á þessum tíma.  Þeir eru dreifðir mest á um 9 til 13 km dýpi, og flestir beint undir jöklinum. Nú er ljóst að Veðurstofu Íslands ber skylda til að setja upp varanlegt net af jarðskjálftamælum á Snæfellsnesi, sem nær bæði yfir Ljósufjöll og Snæfellsjökul.  Það er rétt að benda á rétt einu sinni í viðbót, að Ljósufjöll hafa verið virk eldstöð eftir landnám (Rauðhálsahraun um 900), en Jökullinn hefur sennilega ekki gosið í um 1750 ár.