Heiti reiturinn undir Íslandi er yfir 1600oC heitur

Ísland rís upp úr hafinu sem allstórt landsvæði og eitt höfuð einkenni þess er mikil eldvirkni.  Ísland er þá það sem jarðvísindamenn kalla “hotspot” eða heitan reit.  Lengi hefur verið deilt um uppruna og eðli heitra reita, en þeir eru nokkrir á jörðu, þar á meðal Hawaii, Galapagos, Páskaeyja og Yellowstone.  Eru rætur heitu reitanna djúpar, langt niðri í möttlinum, jafnvel á mörkum möttuls og kjarna,  eða eru þetta fremur yfirborðsfyrirbæri?  Deilan meðal jarðvísindamanna um það hefur varið í nær fimmtíu ár.  Nú vitum við tvennt um íslenska heita reitinn , sem skiftir miklu máli:  (1) hann nær meir en 660 km niður í möttul jarðar og sennilega mun dýpra, og (2) hann er um 165 oC heitari en venjulegur möttull umhvefis.  Gögn sem jarðskjálftafræðingar hafa safnað undir Íslandi gera kleift að teikna nýtt þversnið af möttlinum undir Íslandi. Það er Yang Shen, prófessor í University of Rhode Island, sem teiknar.  Hann er með skrifstofu á hæðinni fyrir ofan mína skrifstofu í Rhode Island í Bandaríkjunum.   Þversniðið hans Yang nær niður fyrir 660 km dýpi á myndinni.  Í möttlinum eru greinileg skil, sem koma fram á skjálftabylgjum. Þau neðri eru á  660 km dýpi en hin efri á 410 km dýpi undir yfirborði.  Bogar  á þessum skilum sýna staðsetingu heita reitsins.  Hann er sem sé eins og hallandi strókur í möttlinum undir landinu, en honum virðist halla dálítið til norðurs.  Hann er um 200 km í þvermál í möttlinum.  Tökum eftir, að möttulstrókurinn  er fastur og óbráðinn.  Hann er mjög heitur, en vegna þrýstings í jörðu helst hann óbráðinn þar til hann rís grynnra.  Hann byrjar að bráðna og kvika myndast á línunum sem eru merktar “solidus”.     Basalt kvikan, sem gýs á yfirborði, getur veitt okkur upplýsingar um hitann í möttulstróknum undir Íslandi.  Keith Putirka  hefur rannsakað basaltið á Íslandi með þetta í huga og hann kemst að þeirri niðurstöðu, að möttulstrókurinn undir okkur sé yfir 1600 oC heitur.  Hann er þá um 165 oC heitari en “venjulegur” möttull jarðar.  Neðri myndin sýnir samanburð á hitanum á "venjulegum" möttli (til vinstri), möttlinum í heita reitnum undir Hawaií (í miðju) og lengst til hægri möttlinum í heita reitnum undir Íslandi.  Þetta er nú gott og blessað, en vakna þá ekki aðrar spurningar?  Hvers vegna er möttullinn heitari hér undir okkur?   Er það ef til vill vegna þess, að möttulstrókurinn, sem rís undir Íslandi, kemur af mjög miklu dýpi, úr heitari lögum jarðar, og jafnvel frá mörkum möttuls og kjarna jarðar?  Hversvegna er strókurinn hallandi, en ekki lóðrétt súla undir landinu?  Eins og venjulega, þá vekja nýjar upplýsingar nýjar og erfiðari spurningar í jarðfræðinni og reyndar í öllum vísindum.  Það er einmitt málið, sem gerir vísindin og alla fróðleiksleit svo dásamlega spennandi.

Athugasemdir

[Brynjólfur Þorvarðsson, 8.8.2014 kl. 06:21]

Eitt sem er væntanlega öðruvísi með heita reitinn undir Íslandi er að hann er einnig á flekaskilum. Eru aðrir heitir reitir jarðar á slíkum skilum?

Einhvern tímann sá ég því haldið fram að Ísland væri hafsbotn ef ekki væri fyrir heita reitinn, ekki vegna aukinnar eldvirkni heldur vegna þess að hitaþennsla stróksins lyfti yfirborðinu upp fyrir sjávarmál. Er eitthvað til í því? Ég sé að strókurinn er nokkurnveginn jafn breiður og landið á teikningunni efst.

[Haraldur Sigurðsson, 8.8.2014 kl. 06:31]

Galapagos er nálægt flekaskilum, og einni Azoreyja heiti reiturinn. Það er rétt, að Ísland er ofan sjávar vegna heita reitsins.  Ef hans gætti ekki,þá væru aðstæður allt aðrar. Ég hef fjallað um það í bók minni Eldur Niðri. Heiti reiturinn undir mið-austur Íslandi og Norður Atlantshafshryggurinn eru að skiljast að smátt og smátt. Í framtíðinni mun samband þeirra slitna og þá sígur landið, eins og Galapagos eyjar hafa gert.

[Helgi Jóhann Hauksson, 8.8.2014 kl. 11:38]

Hvað stæðu þá líklegast enn uppúr af því sem við þekkjum af landinu eftir 10-20 milljón ár?

[Brynjólfur Þorvarðsson, 8.8.2014 kl. 13:28]

Takk fyrir svar! Er þá vitað í hvaða átt heiti reiturinn er að fara miðað við flekaskilin?

[Haraldur Sigurðsson, 8.8.2014 kl. 13:38]

Flekamótin, og þar með Mið-Atlantshafshryggurinn, mjakast til vesturs með tímanum, en heiti reiturinn er stöðugur í möttlinum. Það eru þá flekaskilin, sem eru áhreyfingu til vesturs, en ekki heiti reiturinn.

[Haraldur Sigurðsson, 8.8.2014 kl. 13:44]

Hvað stendur eftir af Íslandi eftir 10 til 20 milljón ár?  Ef heiti reiturinn og hryggurinn skiljast að, eins og gerðist á Galapagos, þá dreifist hitinn á miklu stærra svæði í möttlinum og landið sígur. Þá standa aðeins hærri eldfjöll uppúr hafinu.  En framtíðarmyndin er einnig háð því, hvort ísaldir haldi áfram.