Uppruni Íslands liggur undir Baffinseyju

Það er ekki oft sem við heyrum minnst á Baffinseyju, en samt er hún um fimm sinnum stærri en Ísland, og rétt vestan Grænlands. Ef til vill komu forfeður okkar við á Baffinseyju á leið sinni vestur til Vínlands hins góða á söguöld, og nefndu eynna þá Helluland. Nálægt suðaustur odda Baffinseyjar er Nanook, en fornleifarannsóknir þar árið 2002 hafa hugsanlega leitt í ljós minjar af norrænum uppruna. Það eru þó ekki þessi fornsögulegu þættir sem tengja okkur íslendinga við Baffinseyju, heldur er það uppruni landsins. Nú hefur nefnilega komið í ljós, að möttulstrókurinn sem liggur undir Íslandi hóf sögu sína undir Baffinseyju fyrir um sextíu og tveimur milljón árum síðan. Eldvirknin á Baffinseyju var basalt kvika sem átti uppruna sinn í möttulstrók djúpt í jörðu. Myndin fyrir ofan sýnir eitt af þeim svæðum á Baffinseyju, þar sem þykkar myndanir af basalthraunum hafa gosið fyrir um sextíu og tveimur milljón árum. Nú hefur komið í ljós, að basaltið hér er upprunnið úr möttulsbergi undir eynni, sem er um 4500 milljón ára gamalt. Þar með er þessi möttull undir Baffin nú elsta berg sem hefur fundist til þessa á jörðinni. Það er mjög ólíklegt að eldra berg finnist nokkurn tíma á jörðu, þar sem aldur jarðar og sólkerfisins er nú talinn 4568 milljón ár, og er skekkjan á þessari aldursgreiningu talin aðeins ein milljón ára, plús og mínus. Það er jarðefnafræðin sem hefur sýnt fram á mikilvægi basaltsins á Baffinseyju. Í basaltinu finnst til dæmis óvenju mikið af gasinu helíum-3. Helíum gas er mjög ríkt í sólkerfinu, en mest af því hefur þegar tapast út úr jörðinni. Varðandi jarðefnafræðina er rétt að geta þess, að atóm eða frumeindir efnis geta haft mismargar nifteindir. Slíkar frumeindir nefnast samsætur. Helíum hefur tvær samsætur: He3 og He4. He3 samsætan einkennir sólkerfið, en nú hefur fundist helíum í basaltinu á Baffinseyju með 3He/4He hlutfall sem er 50 sinnum hærra en í andrúmslofti jarðar. Þetta helíum undir Baffinseyju er því óbreytt allt frá fyrstu milljónum ára jarðarinnar. Frekari greiningar jarðefnafræðinganna sýna að önnur frumefni eða samsætur gefa aldur möttulsins undir Baffinseyju sem um 4500 miljón ár. Þessi hluti möttuls jarðar tók að bráðna fyrir um 62 milljón árum, og bráðin er basaltkvikan, sem þá gaus á Bafinseyju.  Ekki er enn ljóst hvað kom þessum möttli á hreyfingu til að mynda möttulstrók, en hann hefur verið virkur æ síðan, og nú er þessi möttulstrókur staðsettur undir Íslandi. Saga hans er merkileg á ýmsan hátt. Með tímanun færðust flekarnir til vesturs fyrir ofan möttulstrókinn, og Baffinseyja rak frá, en Grænland lenti beint fyrir ofan hann. Þá tók að gjósa á Diskóeyju með vesturströnd Grænlands, og síðar færðist virknin enn austar, þegar möttulstrókurinn var staðsettur undir austur strönd Grænlands fyrir um 50 milljón árum, eins og myndin sýnir. (Á myndina hef ég dregið rauða ör, sem sýnir lauslega feril möttulstróksins sl. sextíu milljón ár, en takið eftir að það er ekki möttulstrókurinn sem hreyfist, heldur jarðskorpuflekarnir fyrir ofan.) Þá klofnar Evrasíuflekinn fyrir ofan möttulstrókinn, og Grænland rekur með restinni af Norður Ameríku flekanum til vesturs, og Norður Atlantshafið opnast. Þótt staðsetning möttulstróksins sé stöðug í möttlinum, þá mjakast flekamótin smátt og smátt til vesturs, og af þeim sökum hefur strókurinn myndað mjög víðtækt belti af basaltmyndunum, allt frá Baffin, til Diskó, undir allt Grænland frá vestri til austurs, og loks undir Norður Atlantshafið og myndað Ísland. Þannig eigum við margt og mikið sameiginlegt með Baffinseyju, þótt það séu meir en sextíu milljón ár líðin síðan við vorum í nánu jarðbundnu sambandi.

Athugasemdir

[Valdimar Samúelsson, 19.10.2011 kl. 20:47]

Það er þá á hreinu að við erum af vestari flekanum en ég spyr alltaf en er ekki augljóst að sprungan sem er i gegn um ísland tilheyrir ekki atlantshafs sprungunni sem er austar og kemur milli íslands og Færeyja og austan megin við Jan mayen  og vestan við Svalbarða. Ég tel því eins og kennt er í skólum í Ameríku að ísland sé allt á Ameríkuflekanum. Hitt er bara pólítíst bull.

[Valdimar Samúelsson, 19.10.2011 kl. 20:47]

Meinti að segja. Þakka margar góðar greinar. 

[Hörður Þórðarson, 20.10.2011 kl. 02:12]

Takk fyrir þessa frábæru grein.

[Emil Hannes Valgeirsson, 20.10.2011 kl. 10:38]

Sæll Haraldur.

Ég hef séð tvær ólíkar hugmyndir með þennan heita reit undir Íslandi. Annarsvegar að möttulstrókurinn sé kominn frá Grænlandi/Baffinslandi eins og hér er gert ráð fyrir eða hann bara grunnur reitur sem hefur alltaf verið bundinn við flekaskilin og sé þannig að endurnýta gamalt basalt undir yfirborðinu. Samkvæmt þessu seinna þá er reiturinn bundinn við landið og ekki að fara neitt en var þó vestan Grænlands á meðan flekaskilin láu þar.

Ef þetta hinsvegar er djúpur reitur fastur í möttlinum og yfirborðið á leiðinni í vestur miðað við reitinn, þá ætti eldvirkni að aukast á austurhluta landsins og reiturinn jafnvel að slíta sig frá Atlantshafshryggnum að lokum og þróast sem sjálftstæður reitur austan Íslands á leið sinni til Evrópu.

[Haraldur Sigurðsson, 20.10.2011 kl. 11:24]

Emil: Uppruni og eðli heitra reita í jörðu er eitt umdeildasta efni jarðvísindanna í dag, enda er það mikilvægt mál. Sjá til dæmis vefsíðuna mantle plumes um deilurnar

http://www.mantleplumes.org/

Þetta er ekki alveg eins mikilvægt efni og þróunarkenning Darwins eða flekahreyfingarnar, en samt sem áður er hér á ferðinni fyrirbæri sem er grundvallaratriði í jarðvisindunum. Menn eru að reyna að fjalla um kenninguna um möttulstróka og heita reiti á lógískan og vísindalegan hátt, og hafa beitt aðallega jarðefnafræðinni og að nokkru leyti jarðeðlisfræðinni til þess. Sumir telja, eins og þú, að heiti reiturinn sé mjög grunnt fyrirbæri, en aðrir að hann sé mjög djúpur, og nái alla leið niður að mörkum möttuls og kjarna (2900 km). Gögnin frá Baffinseyju sýna heiti reiturinn sem er tengdur Íslandi er mjög gamall, og að hann innihélt eitt elsta möttulbeg jarðar. Varðandi tengslin við flekamörkin: sumir hafa haldið því fram, að möttulstrókurinn hafi brotið flekann frir ofan og þannig skapað flekamörkin.

[Þorkell Guðbrandsson (IP-tala skráð) 20.10.2011 kl. 12:36]

Kærar þakkir fyrir þenna pistil og alla aðra pistla þína, dr. Haraldur. Ein spurning vaknaði hjá leikmanni við lesturinn, en hún er hvort þetta sé eini staðurinn á jörðinni, þar sem heitur reitur er á flekaskilum? Annar vel þekktur heitur reitur er t.d. á Hawaii, og rekja má "slóð" hans til VNV áleiðis í áttina að Kamtsjatka minnir mig að ég hafi lesið. En hann er ekki á flekaskilum. Svo átta ég mig ekki á (mín fáfræði) hvernig tengingin er við basaltsvæðin hér suðaustan við okkur, þ.e. Færeyjar og líklega einnig á Írlandi?

[Haraldur Sigurðsson, 20.10.2011 kl. 13:08]

Jú, það er nokkuð rætt með sérstöðu Íslands, en ekki alveg. Azoreyjar eru nálægt flekaskilum, og einnig heiti reiturinn undir Kerguelen eyju í Suður Indlandshafi. Færeyjar og basalt svæðin á norðanverðum Bretlandseyjum og Norður Írlandi eru tengd heita reitnum undir Íslandi. Þau eru um 40 til 55 milljón ára gömul gossvæði, sem mynduðust snemma þegar að Norður atlantshafið var að opnast. Galapagos er annar heitur reitur, sem er nálægt hrygg, en hefur verið að færast fjær hryggnum. Ég hef fjallað töluvert um samanburð á Íslandi og Galapagos í nýlegri bók minni Eldur Niðri, og kem þar með kenningu þess efnis, að í framtíðinni verði jarðfræðilegt ástand Íslands svipað og nú er í Galapagos.

[Haraldur Rafn Ingvason, 20.10.2011 kl. 17:00]

Talandi um þróunarkenningu Darwins, þá virðast tvær einlendar íslenskar tegundir hafa þróast í grunnvatnskerfum sem væntanlega hafa tengst þessum möttulstrók frá upphafi. Þar á ég við ferskvatnsmarflærnar sem fyrst fundust í hinum miklu lindavatnskerfum á Þingvöllum.

Náttúrufræðistofa Kópavogs gerði grein fyrir þessum merkilegu skepnum á veggspjöldum á síðustu Safnanótt. Hér má finna stutta kynningu ásamt veggspjöldunum .

Svona geta og jarðfræðin og líffræðin stundum stutt hvor aðra