Á hvaða dýpi er kvikuþróin?

Allt bendir til þess að það sé mjög stór kvikuþró undir Bárðarbungu. Þessi kvikuþró hefur til dæmis sent frá sér eitt stærsta basalthraun á jörðu á nútíma, Þjórsárhraunið.  Það rann fyrir um 8600 árum, alla leið suður í sjó, þar sem nú er Stokkseyri og Eyrarbakki.  Það hraun er um 25 rúmkílómetrar.  Sennilega er kvikuþróin með allt að 100 rúmkílómetra í tanknum af um 1175 oC heitri kviku.  En á hvaða dýpi er hún?  Ef til vill gefa jarskjálftarnir vísbendinu um það.  Jarðskjálftar verða ekki í kvikuþrónni, heldur líklega á misgengjum, sem eru tengd öskjusiginu.  Skjálftar orsakast af  hreyfingum á sprungum í jarðskorpunni, eins og þegar misgengi hreyfist. Fyrri myndin er fremur gróf mynd af þverskurði af eldfjalli með öskju.  Þetta er ekki Bárðarbunga, heldur dæmigert eldfjall eins og barn mundi teikna, en aðal atriðin eru hin sömu. Askjan myndast þegar kvika streymir út úr kvikuhólfinu og inn  gegnum MELTS Hð setjum efnagreinigu Jarðvm undir öskjunni. ftir að ur gr regions to the east and north of the volcano.top of ití kvikugang, eins og örin til hægri sýnir.  Þá sígur stór spilda af jarðskorpunni niður í kvikuþróna. Rauðu stjörnurnar eru tákn fyrir jarðskjálfta, sem myndast við brot í jarðskorpunni við sigið.  Jarðskjálftar dreifa sér því í hring, sem afmarkar útlínur öskjunnar á korti.   Neðri myndin sýnir Bárðarbungu á korti og undir kortinu er sýnd dreifing jarðskjálfta undir Bárðarbungu í ágúst mánuði.  Skjálftagögnin eru að sjálfsögðu frá vef Veðurstofu Íslands.   Skoðið þetta nánar á YouTube, hér: https://www.youtube.com/watch?v=3PTEDxrIRoM

Þessi mynd er því einskonar þversnið af skorpunni undir eldfjallinu.  Takið eftir að skjálftavirknin er nær eingöngu grynnri en 8 km undir öskjunni.  Samkvæmt því má áætla að þak kvikuþróarinnar sé á um 8 km dýpi.  Það segir okkur ekkert um hve djúp hún er eða hvað magnið af kviku er í þrónni.  Skjálftar geta ekki myndast dýpra, þar sem bergið hér undir kvikuþrónni er of heitt til að brotna. Það sígur í staðinn.  Ef til vill er kvikuþróin þá í grennd við rauða hringinn með brotalínunni á myndinni.  

Efnasamsetning kvikunnar hjálpar einnig til að ákvarða dýpi kvikuþróarinnar.  Ef við keyrum efnagreiningu Jarðvísindastofnunar Háskóla Íslands í gegnum MELTS  forrit hans Mark Ghiorso, þá er nokkurn veginn ljóst að þessi kvika getur ekki verið komin beint úr möttlinum, heldur hefur hún þróast í kvikuþró innan jarðskorpunnar, sennilega við þrýsting sem samsvarar um 10 km dýpi.  Sem sagt: skjálftunum og efnafræðinni ber vel saman.  Þetta er nú aðeins dýpra en ég hefði haldið, en við erum þá alltaf að læra eitthvað nýtt.   Lokið á kvikuþrónni (botninn á öskjunni) er þá um 8 til 10 km þykkur tappi og þvermál hans er álíka (10 til 12 km).  Hvað heldur hann lengi áfram að síga niður í kvikuþróna, um hálfan meter á dag? Byrjar hann að rísa aftur upp, þegar gosinu  lýkur og kvika streymir upp í kvikuþróna upp úr möttlinum?  Enginn veit, en eina dæmið, sem við höfum til samanburðar eru Kröflueldar 1975 til 1984, en þá reis og seig öskjubotninn hvað eftir annað í níu ár.  Spennandi tímar framundan?  En tilhugsunin um hið mikla magn af kviku, sem er í þrónni er vissulega ógnvekjandi.

Athugasemdir

[Ingibjörg Guðrún Magnúsdóttir, 20.9.2014 kl. 11:10]

Takk fyrir þennan fróðleik og upplýsingar Haraldur.

[Óskar (IP-tala skráð) 20.9.2014 kl. 11:43]

Þakka enn of aftur fyrir þessa fróðlegu pistla þína. Er þá hægt að draga þann lærdóm af þessu að módel þeirra Nettles og Ekström eigi ekki við um Bárðarbungukerfið, eða er það enn of snemmt? Amk virðist efri "tappinn" þá vera nokkuð þykkur og sá neðri væri þá á enn meira dýpi (15-17km?). Gæti það staðist miðað við eiginleika bergsins á þannig dýpi?

[Haraldur Sigurðsson, 20.9.2014 kl. 12:09]

Líkan Nettles og Ekströms árið 1998 var brautryðjendastarf.  Við höfum lært mikið síðan um Bárðarbungu. Efri tappinn er til staðar, en ekki ljóst hvort sá neðri er til í raunveruleikanum.  En einhvern veginn þarf kvikan að koma upp úr möttlinum og inn í kvikuhólfið á um 8 til 10 km dýpi.

[Óskar (IP-tala skráð) 20.9.2014 kl. 12:53]

Takk fyrir skjót svör. Las fyrst um módelið hjá þér og fannst það heillandi og gefa glögga mynd af "aflfræðinni" á bak við virknina. Finnst hins vegar miðað við nýjustu upplýsingar (og þá aðallega í gegnum bloggið þitt) að það hljót nú að leika verulegur vafi á um hvort módelið eigi við. Hins vegar ætti þessa mikla gagnaskráning sem nú fer fram í gegnum alla þessu sjálfvirku mæla að skila miklum og góðum efnivið fyrir kenningasmiði. Þannig að þessi umbrot hljóta næstum því að vera eins og jólin fyrir ykkur fræðimennina.  Á móti koma þær ályktanir sem þú dregur er varða stærð kvikuhóflsins og það ógnarmagn af kviku sem þar leynist. Sannarlega ekki uppörvandi að hugsa til þess ef þetta fari nú að brjótast fram eins og í Þjórsárdal fyrir 8500 árum.

[Sverrir Sv. Sigurðarson (IP-tala skráð) 20.9.2014 kl. 13:08]

Í annarri færslu hjá þér kemur fram að jarðskorpan á Íslandi er mis þykk, og e.t.v. þykkust einmitt á svæðinu kringum Bárðarbungu, eða kannski um 40 km (þynnst við Breiðafjörðinn). Þannig að kvikuþróin er eins og "bóla" af bráðinni kviku sem gengur upp í jarðskorpuna þarna? Annars er merkilegt ef jarðskorpan er þykkust þar sem gliðnunin er milli stóru jarðskorpuflekanna undir N-Ameríku og Evrasíu.

Mynd í fyrri færslu:

http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1008300/

[Sigurður Þór Guðjónsson, 20.9.2014 kl. 13:12]

Magnið í kvikuþrónni ógnvekjnadi, já, allt að 100 rúmkílómetrar! Er einhver hætta á að það geti allt komið upp? Eða þó ekki væri nema  svonna einnn fjórði af því. Hvað gæti eiginlega verið von á að mikið kæmi upp í versta falli svo ógnin yrði alveg raunveruleg?

[Jón Steinar Ragnarsson, 20.9.2014 kl. 14:22]

Er hægt að draga einhver líkindi milli Bárðarbungu og holuhrauns og milli túistagossins á Fimmvörðuhálsi sem var forspil gossins í Eyjafjallajökli?

Þ.e. Losaði gosið á Fimmvörðuhálsi um þrýsting í gígnum undir Eyjafallajökli sem leiddi til sigs í honum, sem endaði svo með að "tappinn" þar losnaði og gosið braust þar upp?

[Haraldur Sigurðsson, 20.9.2014 kl. 15:41]

Óskar: Þjórsárhraun er einstakt tilfelli. Það mikla magn af kviku sem gaus þá er sennilega vegna þess að bráðnun jökla starx eftir ísöldina létti miklu fargi af jarðskorpunni, sem örvaði eldfjöll til mikilla dáða.  Sem sagt:  ekki sambærilegt við ástandið nú í dag. 

[Haraldur Sigurðsson, 20.9.2014 kl. 15:44]

Sverrir: Það er rétt að jarðeðlisfræðingar halda því fram að skorpan sé þykkust undir mið Íslandi. Einnig rétt hjá þér að það stingur í stúf við flekahreyfingarnar.  Maður mundi búast við því að skorpan væri þynnri við flekamótin og þykknaði í átt frá þeim. Ef til vill er líkan jarðeðlisfræðinga ekki rétt af skorpuþykktinni.  Ef til vill er efnið, sem þeir telja með skorpunni, þ.e. neðri og heitari hluti jarðskorpunnar, aðallega kvika eða möttull, sem inniheldur mikið magn af kviku.

[Haraldur Sigurðsson, 20.9.2014 kl. 15:46]

Sigurður:  Ég tel engar líkur á að mikið magn af kvikuþrónni komi upp á yfirborð. Hins vegar tel ég að ef sprungumyndun og gangur myndast frá Bárðarbungu og til suðurs, þá séu meiri líkur á stærra sprungugosi þar.  Þar er land lægra og tappar betur af kvikuþrónni en í Holuhrauni, þar sem landhæð er um 700  mys.

[Haraldur Sigurðsson, 20.9.2014 kl. 15:48]

Jón Steinar:  Gosið á Fimmvörðuhálsi var basalt kvika sem kom nokkurn veginn beint upp úr möttli jarðar.  Gosið sem kom upp úr toppgíg Eyjafjallajökuls var úr lítilli kvikuþró af andesít kviku.  Allt -ruvísi kerfi en Bárðarbunga og ekkert sameiginlegt.

[Ágúst H Bjarnason, 20.9.2014 kl. 16:36]

Bestu þakkir fyrir fróðleikinn Haraldur.

[Gunnar Sæmundsson (IP-tala skráð) 20.9.2014 kl. 21:07]

Bestu þakkir fyrir fróðlega pistla. Svona venjulegur sveitamaður eins og ég er smeykur. Af því sem maður sér koma frá vísindamönnum okkar þá er ljóst að menn búast við ýmsu. Vonandi fer allt vel, en eins og okkar bestu sérfræðingar benda á skulum við vera við öllu búin.

[Snorri Hansson, 21.9.2014 kl. 02:09]

Við eru mörg hugsi yfir mikilleika þessara atburða . þess vegna er ómetanlegt að talað sé við okkur  eins og vitibornar manneskjur.

Kærar þakkir

[Andrew judd (IP-tala skráð) 21.9.2014 kl. 10:59]

Haraldur, I am still struggling with peoples interpretations of the magmas origin.  Do you mind explaining in a bit of detail how the following IMO statement from the 19th fits in with what you are saying please?

"Chemical analysis and modelling, of the magma coming up in the Holuhraun eruption, indicates that the magma is coming up from a depth of more than 10 km."

Has there been a new lava analysis that supercedes what you have earlier written about in detail?   How does the greater than 10km fit in with your own comment yesterday about a magma chamber at 8 to 10km?

Many thanks for any answers you are able to provide 

 Andrew

[Haraldur Sigurðsson, 21.9.2014 kl. 11:08]

I have not seen any other analyses nor do I know of the data behind this statement.

[Páll (IP-tala skráð) 21.9.2014 kl. 11:29]

Hvar er askjan við Mývatn staðsett sem reis og hneig?

[Árni Guðmundsson (IP-tala skráð) 21.9.2014 kl. 13:25]

Sæll Haraldur og bestu þakkir fyrir þína fóðlegu pistla sem ég les af áhuga. Nokkur atriði eru í huga mér varðandi umbrotin í og norðan við Bárðarbungu. Fyrir nokkrum árum varð þónokkur jarðskjálftahrina undir Upptyppingum sem þá var talað um að væri af völdum kvikuinnskots og jafnvel talinn möguleiki á eldgosi þar. Síðasta vetur varð vart við ísbráðnun á Öskjuvatni og það var rannsakað. Lítið hefur hinsvegar heyrst um þá rannsókn en orðrómur var um aukna hveravirkni á botni vatnsins. í sumar varð svo mikið hrun úr hlíðum Öskju, en orsök þess hruns er að einhverju leiti ráðgáta að því ég best veit. Geta þessir atburðir sem ég nefni tengst þeim umbrotum sem nú eru á svæðinu ?

Kveðja, Árni Guðmundsson.

[Haraldur Sigurðsson, 21.9.2014 kl. 13:53]

Páll:  Þú átt við Kröflu, en hún er skammt fyrir norðaustan Mývatn.  Askja Kröflu reis og seig á víxl árin 1975 til 1984.

[Haraldur Sigurðsson, 21.9.2014 kl. 13:57]

Árni: Hrunið í Öskju var í Suðurbotnum, í suðaustur hluta Öskjufjalla.  Hrunið stafaði af því að hér er stærsta jarðhitasvæði Öskju. í langan tíma hefur jarðhitinn soðið bergið og breytt því í leir. af þeim sðökum hrundi fjallshlíðin.  Virknin  undir Upptyppingum var árið 2007 og er ein lengsta jarðskjálftahrina hér.  Hún var vegna kvikuhreyfinga í jarðskorpunni.  En aldrei kom gosið.  Það minnir okkur á að meiri hluti kvikunnar kemur aldrei upp á yfirborðið. Ég hef ekki fengið upplýsingar um neina aukna hveravirkni í Öskjuvatni. 

[Júlíus Valsson, 21.9.2014 kl. 15:15]

Kærar þakkir Haraldur fyrir afar fróðlegan og skýrt framsettan fyrirlestur í gær (20. september 2014) í Eldfjallasafninu í Stykkishólmi um eldgosið í Bárðarbungueldstöðinni.

Hér eru nokkrar minningar frá fyrirlestinum og eftir hann:

https://www.flickr.com/photos/juliusvalsson/sets/72157647448780639/

[Haraldur Sigurðsson, 21.9.2014 kl. 15:26]

Þakka þér, Júlíus.