Uppruni Íslands: möttulsstrókur eða fornir flekar?

Ísland er ein af stóru ráðgátunum í jarðfræði jarðarinnar. Hvers vegna er hér þessi stóra eyja, mitt í úthafinu, umlukin miklu landgrunni? Eins og fyrsta myndin sýnir, þá er landgrunnið umhverfis Ísland eins og stór kringlótt kaka í miðju Norður Atlantshafinu, tengd við Mið-Atlantshafshrygginn og einnig tengd við neðansjávarhryggi til Grænlands og Færeyja. Allir jarðvísindamenn eru sammála um, að Ísland sé heitur reitur, þar sem mikil eldvirkni hefur myndað nýtt land. En hvers vegna einmitt hér? Ein hugmyndin er sú, að djúpt undir landinu sé heitur strókur af möttulsefni, sem nær ef til vill alla leið niður að mörkum möttulsins og kjarna jarðar.   Þetta er möttulstrókskenningin (mantle plume hypothesis), sem fyrst kom á sjónarsviðið í kringum árið 1971. Hin hugmyndin er sú, að í möttlinum undir Íslandi séu leifar af fornum jarðflekum, sem hafa sigið djúpt í jörðina í sigbelti, sem var í gangi í grennd við Bretlandseyjar fyrir um 400 milljón árum. Skorpan sem kann að hafa sigið niður í möttulinn á þeim tíma gæti bráðnað auðveldlega og framleitt kvikuna sem kemur upp á yfirborðið á Íslandi. Þannig eru tvær andstæðar og gjörólíkar kenningar í gangi varðandi uppruna Íslands, og miklar deilur geisa milli jarðfræðinga varðandi þær. Reyndar er möguleiki að íslenski heiti reiturinn sé af völdum beggja þessara fyrirbæra, sem vinna í sameiningu til að skapa hér sérstakar aðstæður. Sneiðmyndir af möttlinum undir Íslandi hafa verið gerðar með svipaðri aðferð og sneiðmyndir eru gerðar af mannslíkamanum, en þessar myndir nýta geislana frá jarðskjálftum um allan heim til að “gegnumlýsa” möttulinn. Þessi aðferð sýnir að heiti reiturinn nær að minnsta kosti niður á 660 km dýpi í möttlinum undir Íslandi og að miðja hans er undir Vatnajökli. Önnur myndin sýnir slikan þverskurð af Íslandi og efri hluta möttulsins undir okkur, niður á 400 km dýpi. Gult og brúnt á myndinni sýnir þau svæði, þar sem jarðskjálftabylgjur ferðast 2 til 8% hægar í gegnum möttulinn en í “venjulegum” möttli. Hægari jarðskjálftabylgjur þýða sennilega að möttullinn hér er partbráðinn, þ.e.a.s. það er lítilsháttar hraunkvika inni í berginu, sem hægir á jarðskjálftabylgjunum. En er það vegna þess að möttullinn er heitari, eins og möttulstrókskenningin telur, eða er það vegna þess að möttullinn hér bráðnar frekar auðveldlega, vegna þess að hann er að hluta til gömul jarðskorpa sem hefur sigið niður í sigbelti undir Bretlandseyjum fyrir 400 milljón árum? Í fyrstu fylgdu margir jarðvísindamenn möttulstrókskenningunni, vegna þess að hún kom með einfalda og elegant lausn, sem virtist ágæt. En nú eru margir komnir á aðra skoðun og tilbúnir til að taka til greina að ef til vill er möttullinn undir Íslandi frábrugðinn vegna þess að forn sigbelti hafa smitað hann með gamalli jarðskorpu og þá er auðveldara að bræða hann. Þetta er flókið og umdeilt efni, en ég hef gert mitt besta hér að reyna að skýra það fyrir lesendanum á einfaldan hátt. Auðvitað er uppruni Íslands grundvallarmál, sem skiftir alla máli sem vilja fylgjast með vísindum og menningu. Meira seinna um það…

Athugasemdir

[Emil Hannes Valgeirsson, 29.5.2012 kl. 00:45]

Þessar pælingar er áhugaverðar. Þarna spilar væntanlega inní spurningin hvort heiti strókurinn sé ættaður djúpt í möttlinum eins og klassískar kenningar segja til um og hingað kominn frá Grænlandi, eða grunnur strókur sem hefur fylgt svæðinu frá því Atlantshafið opnaðist. Hin mikla þykkt jarðskorpunnar hér styður líklega þessa seinni hugmynd. Nema um sé að ræða sambland af báðu.

Ég rakst á þessar hugmyndir varðandi möttulstrókinn fyrir þremur árum og skrifaði reyndar smá pistil um málið sem ég nefndi því hógværa nafni: Af hverju er ísland til?

Svo vona ég að ég hafi ekki gert einhverjum óleik með því að teikna upp mögulegt hraunrennsli vegna Heiðmerkuelda sem voru hér í umræðunni. Slíkt verk þyrfti sjálfsagt aðeins meiri yfirlegu.

[Björn Jónsson (IP-tala skráð) 29.5.2012 kl. 09:42]

Ég átta mig ekki á hvers vegna þú setur þessar kenningar fram á "annaðhvort-eða" forminu Haraldur, eins og ekki gætu verið fleiri skýringar á fyrirbærinu.

Ein sem hefur verið á kreiki í a.m.k . 30 ár er að risastór loftsteinn  hafi skollið á jörðinni þar sem Ísland er núna, nánast eins og risastór byssukúla, og grafið sig svo djúpt niður að hún hafi getað hleypt af stað öllum þeim eldgosum sem siðan hafa byggt upp landið. 

Þetta er ekki mín kenning heldur var hú sett fram um sama leiti og kenningarnar um útrýmingu risaeðlanna komu fram af völdum loftsteins fyrir rúmum 60 milljónum ára (K-T skilin fyrir 65,5 M.árum), kenningar sem fengu síðan byr undir báða vængi þegar næstum nægilega stór gígur fannst á Yúcatan skaganum sem hefði getað valdið útrýmingunni.  En þó voru ýmsir ekki alveg sannfærðir, sögðu að meira hefði þurft að koma til og að jafnvel fleiri en einn loftsteinaárekstrar hefðu orðið nánast samtímis, þar á meðal einn á Íslandi, þar sem tertíeri landgrunnurinn byrjaði einmitt að byggjast upp fyrir um 60 M. árum (að flestra jarðfræðinga mati).

Það þyrfti góðan verkfræðing til þess að reikna út hversu mikla krafta þyrfti til þess fyrir loftstein að grafa sig nægilega djúpt, en það er ekki lengur hægt að afskrifa slíkar kenningar eftir að við horfðum öll í beinni útsendingu á samskonar atburð gerast á Júpiter fyrir einum 3 árum.

[Kjartan Pétursson (IP-tala skráð) 30.5.2012 kl. 12:20]

Ég velti því fyrir mér hvort að Ísland geti verið nýtt meginland í myndun og sé dæmi um hvernig ný meginlönd verði til. Er eitthvað sem útilokar það?

[Haraldur Sigurðsson, 30.5.2012 kl. 12:52]

Kjartan: Nei, jarðskorpan undir Íslandi líkist ekki meginlandsskorpu. Undir meginlöndum er skorpa sem er eðlisléttari, og hefur efnsamsetningu sem er töluvert hærri í kísilinnihaldi. Skorpa eins og meginlandsskorpa er hins vegar að myndast í dag á þeim flekamótum jarðar, sem einkennast af sigbeltum. Það eru svæði, þar sem einn fleki sígur undir annan fleka. Afleiðing af því er myndun kviku sem nefnist andesít, og hefur hærra kísilmagn. Andesít eldfjöllin í sigbeltunum eru viðbót við meginlandsskorpuna, eins og til dæmis í Japan, Indónesíu, og með vestur strönd Mið og Suður Ameríku. Þannig eru meginlöndin að stækka smátt og smátt í tengslum við sigbeltin. Svæði eins og Ísland hafa myndast fyrr í jarsögunni, en þau hafa nær alltaf sigið í hafið þegar eldvirkninni lauk. Þannig finnast mjög stórar spildur á hafsbotni til dæmis í Kyrrahafi, sem mynduðust á svipaðan hátt og Ísland.

[Sævar Óli Helgason, 30.5.2012 kl. 14:28]

Ég las stórskemmtilega pælingu einmitt útfrá thessu... Ég man ekki hver kom med hana en hún var einhvernvegin á thá leid ad myndun Íslands hefdi verid ástæda thess ad "ofur-" meignlandid "Pangea" hefdi brotnad upp og atlantshafid hafi ordid til... Ég veit ekki en mér fannst thessi pæling svakalega fjarstædukennd... Svona svipad langsótt og ad næsti nordurpóll muni myndast rétt vestur af Íslandi, ef ákvedin skilyrdi í vedurfrædi verda...

En hversu langt er sídan ad atlantshafid vard til...? Er einhver möguleiki á ad thetta sé eitthvad sem raunverulega er pælandi í...?

[Haraldur Sigurðsson, 30.5.2012 kl. 14:50]

Sævar: Grænland byrjaði að reka frá Norður Evrópu fyrir um 55 til 60 milljón árum síðan. Þá byrjaði þessi hluti Norður atlantshafs að opnast. Það hefur vissulega verið stungið upp á því, að heiti reiturinn sem nú er undir Íslandi hafi myndað brotið milli Grænlands og Evrópu og hrint af stað þessu landreki. Það er umdeild kenning en alls ekki svo vitlaus. Heiti reiturinn myndar bólgu eða hæð í möttlinum umhverfis og þessi hæð getur ýtt undir flekahreyfingar í áttir frá heita reitnum.

[Sævar Óli Helgason, 4.6.2012 kl. 18:58]

Heh...!

Þá er ekkert að því að eihvað af því sem er undir Íslandi séu "flekar..."

En ef svo væri, sem ég trûi frekar, þá eru þeir það langt niðrí jörðinni að við höfum ekki/eða "varla" tæknilegagetu til að getað náð niðurí þessar leyfar af þessum "flekum..." (Nema með ótrúlegri heppni...!)

En auðvitað er ég að svindla... Ég er Íslendingur...!

Og ég hef mjög greinilepa mjög mikla meiri vitneskju um jörðina og hennar hlutverk í veruleika þeirra en aðrir, sem eru í kringum þá hafa... Þessa daganna...

En... Samt...! Djö... Sorrý...!