Órói í jarðskorpunni

Í dag varð töluverð viðbót á fjölda jarðskjálfta á kerfinu sem kennt er við Svartsengi, og teygir sig niður í Grindavík. Skjálftarnir eru litlir og flestir á 3 til 5 km dýpi. En þetta er breyting, sem er vel þess virði að fylgjast með, t.d.  á https://www.vafri.is/quake/.    Annars virðist flest nú rólegt á yfirborði, en jarðskjálfti af stærð 3.35 undir Henglinum í gær minnir okkur á að flekamótin eftir endilöngu Reykjanesinu hafa vaknað.  Það þarf ekki endilega að þýða eldvirkni, en þessi sjö kerfi sem mynda flekamótin munu halda áfram að skjálfa og rifna. Hvort þau munu gjósa veit enginn. Þessi kerfi eru, frá vestri til austurs, Eldey, Reykjanes, Svartsengi, Fagradalsfjall, Krísuvík, Brennisteinsfjöll og  Hengill.   Fagradalsfjallskerfið er búið að afgreiða sig vel, með þremur hrinum og eldgosum árin 2021, 2022 og 2023.  Óvíst er hvort Svartsengi sé lokið af, en hætt er við að hin kerfin eigi eftir að umbyltast, hvert á fætur öðru næstu árin, þar til þessi miklu flekamót  á milli Norður Ameríkuflekans og Eurasiuflekans er komin í jafnvægi aftur. 

Þótt alt virðist vera í ró í augnablikinu, þá er ýmislegt að gerast undir niðri, sem vert er að fylgjast með. Það eru fyrst og fremst jarðskjálftar og GPS hreyfingar. Þegar berg brotnar og springur í sundur, þá koma alltaf fram skýr merki á jarðskjálftamælum sem mynda P- og S-bylgjur. Þessar bylgjur eru skarpar á línuritum jarðskjálftamæla og endast stutt, en berast mjög hratt í gegnum bergið, eða um 5 km á sekúndu.  En það er önnur tegund af bylgjum, sem kemur fram á jarðskjálftamælum,  sem nefnist órói.  Oft er rætt um að kvikuhreyfingar í eða undir skorpunni orsaki þennan titring sem kallast órói, og sumir telja að órói geti verið forboði eldgosa.  En órói á jarðskjálftamælum getur einnig myndast vegna veðurofsa, brims við ströndina og jafnvel mikillar umferðar. 

Rétt sunnan Hagafells er skjálftastöðin Melhóll, sem er um 2 km NA af Grindavík. Fyrri myndin sýnir að óróa gætir nú undir þessari stöð, en það er ekki nýtt, heldur hefur órói eða titringur verið hér síðan 11. nóvember.  Órói er í gangi en ekki eldgos ennþá. En hvað sýna jarðskjálftagögnin þegar eldgos skellur á?  Seinni myndin sýnir gögn um óróa á jarðskjálftastöðinni faf  í grennd við Litla Hrút, rétt austan Fagradalsfjalls.  Hinn 11. júlí 2023 hófst eldgos við Litla Hrút kl. 16.40. Það er ljóst á línuritinu (mynd 2) að það eru fimm toppar af óróa tveimur dögum áður og svo rýkur órói upp um klukkutíma fyrir gos.  Var hægt að nota slík gögn til að spá fyrir um eldgos? Lesandinn getur sjálf dæmt þar um, en ég held ekki.  Það er augljóst að óróinn rýkur upp þegar gýs, en það er ekki grundvöllur fyrir spá um gos.  Samt sem áður held ég að það sé mikilvægt að fylgjast með óróa á jarðskjálftamælum, og beita þeim upplýsingum til að tilkynna aðvörun þegar skorpugliðnun á GPS stöðvum og  jarðskjálftar benda til að eldstöðin sýni merki um kvikuhreyfingar.

 

Gosið sem ekki kom -- En það er ekki búið þótt það sé búið

Við getum víst andað léttara. Jarðskjálftum hefur að mestu lokið og skorpuhreyfingar eru nú litlar. Líkur á eldgosi í Grindavík virðast því litlar að sinni. Samt sem áður varar Veðurstofan ennþá við og segir á vef sínum í dag:   ”Viðvörun  -  Ennþá eru taldar líkur á eldgosi.”

Ég og félagar mínir, utangarðsmenn sem hafa reynt að fylgjast með gangi mála, höfum frá upphafi rýnt í fáanlegu gögnin um jarðskjálfta og skorpuhreyfingar, en gert okkur fulla grein fyrir að við fáum aldrei að sjá allt, að það eru þá sennilega einhver merkileg leynigögn sem við höfum ekki aðgang að og að við verðum því að sætta okkur við allar þessar spár um yfirvofandi eldgos, af því að spárnar koma frá sérfræðingum sem eru væntanlega með meiri upplýsingar en ekki endilega með meiri þekkingu eða reynslu.  

En er það þá í rauninni þannig?  Nú eftirá grunar mig að sérfræðingahópur Veðurstofunnar  hafi komist að sinni niðurstöðu og spá um yfirvofandi eldgos og skipulagt því rýmingu bæjarins og lokun, á grundvelli alveg sömu gagna sem ég og aðrir hafa rýnt í og ekki séð umrædda goshættu.  Það er í raun furðulegt að það geti verið svona skiptar skoðanir um mikilvægan hlut.  Aftur vekur það hugsun um hvort kerfið sé nægilega gott.

Einmitt nú er mikilvægt að vera á varðbergi. Þótt skjálftavirkni sé lítil eða engin, þá eru samt töluverðar skorpuhreyfingar í gangi, mest lóðréttar og upp. Ég skoða oft gögn frá þeim GPS stöðvum þar sem ris hefur verið í gangi síðan bresturinn mikli varð hinn 11. nóvember. Þessi gögn sé ég til dæmis á vefnum  https://strokkur.raunvis.hi.is Tökum til dæmis GPS stöðina Svartsengi SENG sem sýnir ris um 20 cm frá 11. nóvember og áframhaldandi. Sama má segja um GPS stöðina Skipastigshraun SKSH sem sýnir ris um 15 cm síðan 11. nóvember og áframhaldandi. Myndin sem fylgir hér með er GPS hreyfingin í Skipastigshrauni. Stöðin Eldvorp ELDC sýnir ris um 11 cm og áframhaldandi, einnig norv-site, sem  sýnir ris um 11 cm og áframhaldandi, og GPS sund-site sem sýnir ris um 4 cm síðan 11. nóvember og áframhaldandi. Hvað þýðir þetta?  Er jarðskorpan að jafna sig eftir átökin, eða er kvika á hreyfingu undir skorpunni?

 

 

Skorpuhreyfingar í jörðu og óstjórn á yfirborði

Ég hef nú fylgst nokkuð náið með þeim atburðum sem hafa gerst í jarðskorpunni undir Reykjanesi síðan 9. nóvember, og viðbrögðum stofnana, fræðimanna og sveitafélaga við þeim. Það sem ég hef fyrst og fremst lært af því er að nú er mikil nauðsyn að endurskoða þau mál sem snerta eftirlit, mælingar og uppfræðslu almennings á jarðskorpuhreyfingum og kvikuhreyfingum undir Íslandi.  Ég tel að þessi mál séu nú í ólestri á margan hátt, eins og málið í heild virðist höndlað af Ríkislögreglu-Almannavörnum, Veðurstofunni og Háskóla Íslands.  

Hér eru margar hliðar til að fjalla um. Mér hefur til dæmis aldrei verið ljóst hvers vegna Ríkislögreglustjóri  -  Almannavarnir er höfuðpaurinn í viðbrögðum gegn jarðskorpuhreyfingum og kvikuhreyfingum undir landinu. Þar sýnist ekki fyrir hendi breið sérþekking á þessu sviði jarðvísinda.    Gætir þú ímyndað þér að til dæmis Ameríski herinn stýrði viðbrögðum gegn náttúruhamförum í Bandaríkjunum?  Þar í landi hafa þeir eina vísindastofnun, US Geological Survey, sem setur upp og rekur mælitæki til að fylgjast með jarðskorpunni, miðlar upplýsingum nær samstundis, vinnur í samráði við það bæjarfélag sem getur orðið fyrir barðinu, og það bæjarfélag kallar fram sína lögreglu og starfslið heimafólks til að bregðast við á viðeigandi hátt.  Ég spyr, hvað þarf mikla sérþekkingu til að loka vegum og stýra umferð? Þetta ræður lögreglan alveg við  heima í hverju bæjarfélagi.   Þegar umbrot verða nú, þá koma lögreglusérfræðingar úr Reykjavik og taka völdin, ýta heimamönnum til hliðar. Það eru auðvitað heimamenn sem þekkja svæðið og fólkið og eru færastir um stjórnun.

   Kanar eru ekki endilega góð fyrirmynd, en ég tek þá hér fyrir ofan sem eitt dæmi.   Ég hef kynnst starsháttum í ýmsum löndum á þessu sviði, Kólombíu, Mexíkó, Vestur Indíum, Indónesíu, Kameroun í Afríku og víðar. Þar eru hættir í viðbrögðum við slíkum náttúruhamförum svipaðir og hér er lýst fyrir Ameríku.  

Annað stórt atriði er rannsóknahliðin, sem er uppsetning nets af tækjum sem nema skorpuhreyfingar af ýmsu tagi, GPS tæki, jarðskjálftamæla, borholumæla sem skrá bæði hita og breytingar vatnsborðs og könnun yfirborðs jarðar með gervihnöttum.  Listinn er miklu lengri, en þetta er nú allt framkvæmt á einn eða annan hátt í dag. 

Söfnun gagna er mikilvæg, en hún er gagnminni eða jafnvel gagnslaus ef þessum gögnum er ekki líka dreift strax til almennings. Þar komum við að viðkvæmasta málinu hvað varðar jarðskorpukerfið á Íslandi og eftirlit með því.  Besta dæmið um söfnun og dreifingu vísindagagna á jörðu er starfsemin sem ríkisreknar veðurstofur stunda um allan heim. Síðan 1920 hefur Veðurstofa Íslands stundað slíka starfsemi, með athugunum, mælingum og veðurspám sem eru gefnar út daglega eða oftar. Það er góður rekstur.

En af einhverjum sökum var Veðurstofunni snemma falið að safna einnig jarðskjálftagögnum og skyldum gögnum um hreyfingar á jarðskorpu Íslands.  Þar með var Veðurstofan einnig farin að fylgjast með stormum inni í jörðinni. En þar byrjar vandinn. Jarðeðlisfræðileg gögn hafa ekki verið gerð jafn aðgengileg og ekki dreift á sama hátt og veðurgögnum.  Vefsíður Veðurstofunnar á þessu sviði eru afleitar, illa haldið við, sumt efni er síðan 2008 og hefur ekki verið uppfært síðan og svo mætti lengi telja. Slík gagnastefna þrengir til dæmis þann hóp jarðvísindamanna sem búa yfir þekkingu og túlkun á gögnum. 

Það er ekki ljóst hvað veldur.  Ef þú leitar að GPS gögnum á vefsíðum  Veðurstofunnar, þá rekur  þú þig á tíu ára gömul skilaboð sem bægja þér frá.  Þar segir til dæmis eitthvað í þessa átt.  ´Upplýsingar á þessari síðu eru úreltar. Ný síða er í vinnslu og verður vonandi opnuð fljótlega.´  http://hraun.vedur.is/ja/strain/index.html    Eða þetta:  ´Athugið að ekki er ráðlegt að nota gögnin nema í samráði við starfsmenn jarðeðlissviðs Veðurstofu Íslands.´   http://hraun.vedur.is/ja/gps/data.html    Eða þetta. ´Athugið að aðgengi að ISGPS gögnum hefur verið takmarkað, sjá tilkynningu og leiðbeiningar um aðgengi.´   http://hraun.vedur.is/ja/gps/data.html. Slík skilaboð hafa verið á vefsíðunni síðan 2008.  Af einhverjum sökum virðist GPS vera olnbogabarn innan Veðurstofunnar.  Aðgangur er greiðastur á vefsíðu sem er gefin út  úti í bæ https://www.vafri.is/quake/.  En GPS gögn Veðurstofunnar eru ekki uppfærð strax, heldur eftir tvo daga. Til allrar hamingju er vefsíða rekin af Háskóla Íslands https://strokkur.raunvis.hi.is/gps/8h og þar eru nær rauntíma gögn. 

Þetta gengur varla lengur með tregan aðgang almennings að GPS gögnum á vef Veðurstofu Íslands. Það er hætta á ferðum, líf, heimili og verðmæti eru í húfi. Flæði vísindagagna þarf að vera opið og greitt. Það er því nauðsynlegt að koma rekstri  á rannsóknum jarðskorpuhreyfinga í réttan farveg strax.  

Hvað bæjaryfirvöld varðar á Íslandi almennt, er nú ljóst að það er þörf á því að endurnýja eða gera nýtt áhættumat sem tekur fyllilega til greina þau jarðfræðigögn sem eru almennt  fyrir hendi. Þar er Grindavík nærtækasta dæmið. Það hefur lengi verið augljóst, fyrst út frá loftmyndum Ameríska hersins frá 1954 og síðan út frá nákvæmum jarðfræðikortum að bærinn er reistur í sprungukerfi og í sigdal. Það kemur fram í Aðalskipulagi Grindavíkur frá 2020 að yfirvöldum var ljóst að spungur liggja undir bænum. Um þetta mál er fjallað til dæmis í Fylgiskjali með Aðalskipulagi Grindavíkur (61 bls.) en hvergi virðist tekið til greina að jarðskorpuhreyfingar gætu hafist á ný. Nú blasir við okkur nýr raunveruleiki.  

 

Í grennd við Þorbjörn

Þessa ágætu loftmynd sendi mér Ágúst Guðmundsson hjá [e-mail]  en myndin gefur góða kynningu á svæðinu rétt fyrir norðan Grindavík.  Fyrir miðju er móbergsfjallið Þorbjörn frá Ísöld, en það er rifið og margklofið af þremur norðlægum sprungum og gjám. Rétt norðan við Þorbjörn er varmaorkuverið Svartsengi, og þar fast fyrir vestan eru pollar og tjarnir sem mynda Bláa Lónið. 

Ég kom fyrst í Svartsengi með Þorleifi Einarssyni jarðfræðing árið 1976. Þá var há girðing umhverfis nýju virkjunina og þar voru stórir pollar af heitu vatni, sem var affall frá virkjuninni og rann út í hraunið. Við fundum gat á girðingunni og fórum að stærsta pollinum. Hann var mátulega heitur og það var mjúkur  og mjallhvítur leir sem þakti allan botninn svo hægt var að ganga berfættur á hraunbotninum.  Við Þorleifur fórum úr öllu og fengum okkur ágætt bað.  Síðar varð þetta skolvatn úr virkjuninni nefnt Bláa Lónið og fólk greiddi fé fyrir aðgang.

Við vestur og suðvestur jaðar Þorbjarnar er mikið flæmi af ungum hraunum, en þessi hraun eru flest frá miklum hraungosum á tímabilinu 1210 til 1240 e.Kr. sem mynduðu Eldvörp. Það hraun rann suður til sjávar. 

Austan við Þorbjörn er lítið móbergsfell sem ber nafnið Hagafell. 

Í sundinu milli Þorbjarnar og Hagafells er um 2000 ára gömul hraunsprunga og gígaröð en gígarnir eru fast við vestur og suðvestur hlíð Hagafells. Þessi gossprunga endar um 2 km fyrir norðan Grindavík, en hraunið rann til sjávar og liggur undir miklum hluta bæjarins. Það minnir okkur rækilega á að jarðskorpan undir bænum er mjög ung og mikil umbot hafa átt sér stað hér tiltölulega nýlega —- í jarðfræðilegum skilningi. Það er fyrst og fremst Kristján Sæmundsson sem hefur kortlagt allt þetta svæði og lesið úr jarðsögu þess. 

Hvernig Grindavík færist til

Ég hef fjallað hér fyrir ofan um mikilvægi þess að hafa aðgang að GPS gögnum til að kanna flekahreyfingar sem nú ganga yfir.  Einfaldast er að fara inn á vefsíðuna  https://vafri.is/quake/  til þessa verks.

Það er ef til vill eðlilegt að maður snúi sér fyrst að GPS mælinum GRIC, sem er staðsettur rétt fyrir norðan Grindavík. Hann sýnir að skorpan undir mælinum færðist í fyrstu hægt til suðausturs um 5 cm frá 27. október til 7. nóvember, en rykkist þá til vest-norðvesturs um 30 cm og dettur niður um 120 cm.  Mælirinn virðist staðsettur niðri í miðjum sigdalnum sem liggur til suðvesturs í gegnum bæinn og til sjávar.  Þar sem Grindavíkurmælirinn er staðsettur niðri í miðri sprungunni, þá gefur hann takmarkaðar upplýsingar um um flekahreyfingar og stóru myndina.  Undir þessum mæli er allt berg brotið og sjálfsagt nokkur lítil flekabrot, sem nú mjakast til í ýmsar áttir.  GRIC mælirinn gefur okkur því ekki mikla innsýn inn í stóru flekahreyfingarnar sem nú geysa yfir, þar sem mælirinn er niðri í sprungunni sjálfri. 

Þegar þetta er ritað virðist vera komin nokkur rólegheit í jarðskorpunni undir mælistöðini GRIC í Grindavík. Sigið hefur að mestu stöðvast, og einnig hefur rekið til vesturs stoppað. En stöðin heldur áfram að reka til suðurs um 2 cm á dag. Myndin sýnir lóðréttu hreyfinguna sem mælst hefur til þessa. 

Þetta er mín fyrsta færsla um niðurstöður GPS mælinga á Reykjanesi.  Ég mun fjalla um niðurstöður GPS mælinga annars staðar á Nesinu á næstu dögum og varpa ljósi á spennandi ferðir Ameríkuflekans samkvæmt GPS mælingum á norður og vestur hluta Reykjaness.

 

Náði gossprungan frá Eldvörpum suður til sjávar á Miðöldum?

Þeir sem hafa áhuga á jarðfræði Reykjaness ættu endilega að lesa stuttan pistil ISOR um Reykjaneselda, sem var eldvirkni í gígaröðinni Eldvörpum í kringum 1210 til 1240 e.Kr. og fróðleik um basalt hraun sem þá rann til sjávar til suðurs af Reykjanesi.  https://en.isor.is/historical-submarine-eruptions-off-reykjanes/

Hraunið er talið hafa runnið um 2.7 km leið neðan sjávar, og ef til vill náði  sjálf kvikusprungan eða gangurinn frá Eldvörpum alla leið til sjávar.  Glæsilegt jarðfræðikort fylgir greininni og einnig eru hér myndir af hafsbotninum rétt sunnan Reykjaness, sem minna okkur á þann fjársjóð af upplýsingum um jarðfræði sem ISOR býr yfir. Myndin sem hér fylgir sýnir hraunið á hafsbotninum frá Eldvörpum.

 

Hvað kólnar kvikugangurinn hratt?

Allar líkur eru á því að basalt hraunkvika, um 1250 oC heit, hafi risið upp í  jarðskorpusprunguna sem liggur til norðaustur frá Grindavík.  Kvikan hefur nú staðnað á um 1 km dýpi og miklar bollaleggingar eru um framhaldið.  Þá hefur hafist kapphlaup um tíma í náttúrunni, af því að þegar kvikan staðnar, þá byrjar hún að gefa frá sér hita út í kalda bergveggi umhverfis og þegar það gerist, þá byrjar kvikugangurinn að storkna og breytast í fast berg, sem  auðvitað ekki gýs upp á yfirborð.  Þar með er goshættan útþurrkuð í þessum gangi -  um tíma. 

 

Við vitum ekki hvað kvikugangurinn er breiður, en það er sú vídd sem ræður kólnunarhraðanum. Hitt vitum við, að þegar kvika er komin undir 800 til 900 oC þá er hún orðin alltof seig og köld til að gjósa.  

Það eru til ágæt reiknilíkön af kólnun kviku í gangi, en ég ætla að taka aðeins tvö dæmi.  Fyrra dæmið er fyrir 10 metra breiðan gang, sem er risastórt stykki, og stærri en ég hef séð á öllum mínum 50 ára ferli. Líkanið sýnir að risagangur sem er 10 metra breiður getur haldist heitur í nokkra mánuði, en það á við um miðju eða innri hluta gangsins. Ytri hlutinn myndar storknaða skorpu. 

Seinna dæmið (litmyndin) er líkan sem er reiknað fyrir 1 m breiðan og 1 km langan basaltgang, sem er albráðinn og  byrjar með 1250 oC hita.  Líkanið sýnir að hann er nær alveg storknaður efti þrjá daga.  Mér þykir það líklegt að þetta dæmi eigi nokkuð vel við í tilfellinu með Grindavíkurganginn, en ef til vill er hægt að áætla betur hver þykkt hans er, út frá GPS gögnum. Alla vega sýnist mér að þessi gangur muni storkna á nokkum dögum, innan við viku, og þar með er goshættan úr söguni  — í bili. 

 

 

Leyfið fólkinu skoða GPS mælingar frá Reykjanesi

Árið 1978 settu Bandaríkin á loft 24 gervihnetti, sem sendu út geisla eða merki  sem tæki á jörðu gátu tekið við til að ákvarða með nokkuð mikilli nákvæmni staðsetningu tækisins á yfirborði jarðar.  Þannig varð GPS til (Global Positioning System). Í fyrstu var GPS Amerískt hernaðarleyndamál, en 1990 kom tækið loks á markaðinn og þá eignaðist ég mitt fyrsta Trimble GPS,  til rannsókna í Indónesiu og á hafsbotninum í Austur Indíum.  Þetta var stórkostleg bylting. Þú ýtir á takka og færð nokkuð nákvæma lengd og breidd á púnktinum sem þú stendur á.  Nákvæmnin er um 30 metrar, en ef þú keyrir tækið stöðugt á sama punkti, þá færð þú nákvæmni upp á cm eða jafnvel mm.  Nú er GPS komið í hvers manns vasa, þar sem afbrigði af GPS er inni í flestum símum og oft í bílum. 

GPS tæknin var bylting en er alveg tilvalin til þess að fylgjast með jarðskorpuhreyfingum á Íslandi.  Sennilega var GPS fyrst notað til að kanna jarðskorpuhreyfingar á Íslandi árið 1986, þegar Breska konan Gillian Foulger og félagar gerðu fyrst mælingar hér.  Loks var net af GPS mælum sett upp árið 1999 og það hefur verið rekið af Veðurstofu Íslands síðan.  Það er grundvallaratriði fyrir vísindastarfssemi á Íslandi að halda við GPS kerfinu til að fylgjast með skorpuhreyfingum.  Tækjanetið virðist vera í góðu standi, en aðgengi almennings að GPS gögnum er því miður afleitt.  Vefsíða Veðurstofunnar fyrir jarðhræringar er fyrst og fremst helguð jarðskjálftavirkni.  Ef þú leitar að GPS gögnum, þá rekur  þú þig á tíu eða tuttugu ára gömul skilaboð sem bægja þér frá.  Þar segir til dæmis.  ´Upplýsingar á þessari síðu eru úreltar. Ný síða er í vinnslu og verður vonandi opnuð fljótlega.´  http://hraun.vedur.is/ja/strain/index.html    Eða þá þetta:  ´Athugið að ekki er ráðlegt að nota gögnin nema í samráði við starfsmenn jarðeðlissviðs Veðurstofu Íslands.´   http://hraun.vedur.is/ja/gps/data.html    Eða þetta. ´Athugið að aðgengi að ISGPS gögnum hefur verið takmarkað, sjá tilkynningu og leiðbeiningar um aðgengi.´   http://hraun.vedur.is/ja/gps/data.html. Slík skilaboð hafa verið á vefsíðunni síðan 2008.  Af einhverjum sökum er GPS olbogabarn innan Veðurstofunnar.  

En bíddu nú við!  Ekki örvænta, því að góður borgari og áhugamaður úti í bæ  hefur komið upp vefsíðu þar sem gott aðgengi er að bæði jarðskjálftagögnum Veðurstofunnar og einnig GPS mælingum á Íslandi.  Þetta er vefsíðan https://vafri.is/quake/    Hreinn Beck kvikmyndaframleiðandi á mikinn heiður skilið fyrir þetta merka framtak.  En Veðurstofunni ber skylda til að koma þessum gögnum fram í formi, þar sem þau eru aðgengileg öllum almenningi. 

Að lokum set ég hér inn mynd af berggangi, fyrir þá lesendur sem ekki hafa rekist á slík fyrirbæri áður. Lóðrétta dökkbrúna bríkin fyrir framan stafn skútunnar er basalt berggangur í eyju á Scoresbysundi í Austur Grænlandi. Gangurinn er frá þeim tíma þegar heiti reiturinn okkar lág undir Grænlandi, fyrir um 50 milljón árum. Skútan er Hildur frá Húsavík.

 

 

 

Eru aðeins um 8 km niður á möttul undir Reykjanesi?

  Fjöldi spurninga vakna í sambandi við umbrotin undir Reykjanesi. Það eitt er stórmerkilegt að allir jarðsjálftarnir sem nú koma fram við Grindavík eru grunnir, eins og myndin sýnir.  Það eru nær engir jarðskjálftar mældir á meira dýpi en 7 til 8 km undir Reykjanesi.  Jarðskorpan undir Reykjanesi virðist því vera frekar þunn, eins og úthafsskorpa. 

Hvaða upplýsingar höfum við um þykkt skorpunnar og hita undir henni á Reykjanesi ?  Við vitum til dæmis út frá jarðborunum að það hitnar mjög rækilega í neðri hluta jarðskorpunnar á utanverðu Reykjanesi.  Þegar djúpa Reykjanes borholan var komin niður í um 4.5 km dýpi árið 2017 var hitinn kominn upp í um 535 oC og var hratt vaxandi þegar borun var hætt.  Bergfræðirannsóknir sýna að hiti hafi jafnvel náð upp í 650  oC nærri botninum, en berg þarf að fara vel yfir 1000 oC til að byrja að bráðna.   

Flest eðliseinkenni bergs breytast þegar hitinn hækkar og vísindin fjalla mikið um breytingu á eiginleikum bergs þegar það hitnar og breytist úr hörðu og föstu bergi í heitt og lint eða mjúkt berg. Þetta nefna vísindamenn brittle to ductile transition.  Sumir segja að breytingin hefjist við um 550 oC, en aðrir telja að berg verði mjúkt fyrst við um 700 til  800°C, sem er líklegra. Um leið og berg hitnar að þessu marki og verður mjúkt, þá hættir bergið alveg að bera jarðskjálftabylgjur. Þær deyja út og hverfa í þessum hita og dýpi.  

Snúum okkur þá aftur að jarðskorpubrotinu og sigdalnum við Grindavík. Hvers vegna koma engir skjálftar fram á meira dýpi?  Það getur stafað af tvennu.  Við vitum að undir jarðskorpunni tekur möttullinn við og hann er of heitur til að brotna og valda jarðskjálftum. Undir skorpunni, á meir en 8 km dýpi, er því allt annar heimur, sem er heimur möttulsins, sem nær um 2900 kílómetra niður í jörðina, eða allt niður að yfirborði kjarnans.  Hinn möguleikinn er sá að undir 8 km skorpu sé lag af basalt kviku, en allir skjálftar kafna í slíku lagi.

Það er eiginlega sláandi, finnst mér, að allir skjálftar deyja út þegar komið er niður á um 8 km dýpi. Mörkin milli jarðskorpu og möttuls eru ótvíræð undir Reykjanesi, sem minnir okkur rækilega á að höfuðpaurinn í öllum þessum látum hlýtur að vera möttullinn og hann er of heitur til að brotna eins og venjulegt berg.  Það er jú hreyfing og þrýstingur í jarðskorpunni, sem veldur því að skorpan brotnar og sendir frá sér jarðskjálfta. Möttullinn er hins vegar partbráðinn, sem þýðir að hann er blautur af heitri kviku. Það er ef til vill ekki mjög góð samlíking, en það má hugsa sér möttulinn eins og blautan sand í flæðarmáli í fjörunni, þar sem örþunn himna af sjó liggur milli sandkornanna. Á sama hátt er möttullinn blautur, en það er örþunn himna af hraunkviku sem smýgur á milli sandkornanna eða kristallanna í partbráðnum möttlinum. Þar verður hraunkvikan til. 

 

Sprungukort og sigdalur

Allir fagna því að Veðurstofan hefur birt gott kort sem sýnir dreifingu á jarðsprungum umhverfis Grindavík.  Einnig birtir Veðurstofan nú línurit sem sýnir hvernig botn sigdalsins norðan bæjarins er að síga niður, um 25 cm á fimm dögum. Veðurstofan, eins og allar opinberar stofnanir, veit vel að almenningur þarf að hafa greiðan aðgang að mikilvægum gögnum, sérstaklega þegar mikið er í húfi.