Íslenski Heiti Reiturinn á Metið!

Þegar ég var að stíga mín fyrstu spor í jarðfræðinni, í kringum 1963, þá var stærsta málið að Ísland væri hluti af Mið-Atlantshafshryggnum. Þetta eitt skýrði þá alla eldvirkni hér á landi. Myndun og saga landsins var fyrst og fremst skýrð sem hryggjarstykki, orðið til við gliðnun skorpufleka. Úthafshryggir voru stóra málið, enda nýuppgötvaðir. Það er mér sérstaklega minnistætt þegar Sigurður Þórarinsson kom heim af fundi í Kanda árið 1965 og sýndi okkur bókina The World Rift System. Þar var meir að segja mynd af Almannagjá og Þingvöllum á kápu bókarinnar, eins og sjá má af mynd af kápunni, sem fylgir hér með. Sigurður var uppveðraður af hinum nýju fræðum, en ekki voru allir af hinum eldri (og einnig sumum af þeim yngri) jarðvísindamönnum á Íslandi tilbúnir að taka á móti hinum nýju kenningum. Sigurður var alltaf fljótur að átta sig á því hvað var rétt og snjallt í vísindunum. En það voru þeir Gunnar Böðvarsson og George Walker sem birtu merkustu greinina á þeim árum um stöðu Íslands í samhengi við Mið-Atlantshafshrygginn, árið 1964. Þá var aðeins eitt ár liðið frá uppruna hugmyndarinnar um úthafshryggi, og Gunnar og George voru einnig fljótir að átta sig á því hvað skifti máli. Kenningin um eldvirkni á flekamótum var og er stórkostleg framför í jarðvísindum, en hún skýrði ekki allt – langt því frá. Mörg eldfjallasvæði, eins og til dæmis Hawaíieyjar, eru fjarri flekmótum og krefjast annarar skýringar. Þetta eru heitu reitirnir: svæði, þar sem mikil eldvirkni á sér stað, sem er ekki endilega tengd flekamótum. Það var árið 1971 að Ameríski jarðeðlisfræðingurinn W. Jason Morgan kom fram með kenninguna um möttulstróka (mantle plumes) undir heitu reitunum. Þar með var komið fram hentugt líkan, sem gæti skýrt eldvirkni utan flekamóta. Rætur þessarar eldvirkni eru miklu dýpri en þeirrar sem gerist á flekamótunum. Sumir halda að möttulstrókarnir sem fæða heitu reitina komi alla leið frá mörkum möttuls og kjarna, þ.e. á um 2900 km dýpi.

Bygging og þróun jarðskorpunnar undir Íslandi hefur verið rannsökuð nú í um fimmtíu ár aðallega í ljósi hugmynda um eldvirkni á flekamótum. Ég held að nú séu að gerast tímamót á þessu sviði. Því meir sem ég hef kynnst jarðfræði Íslands, því meir er ég nú sannfærður um mikilvægi heita reitsins.

Möttulstrókurinn er sennilega um 100 til 200 km breið súla af heitu möttulbergi, sem rís undir Íslandi. Hiti súlunnar erða stróksins er um 150^oC hærri en umhverfið og nálægt því um 1300 til 1400^oC en ekki bráðinn fyrr en hann kemur mjög nærri yfirborði. Hár þrýstingur í dýpinu kemur í veg fyrir bráðnun.

Nú hafa þeir Ross Parnell-Turner og félagar sýnt framá að virkni möttulstróksins gengur í bylgjum á 3 til 8 milljón ára fresti, eins og sýnt er á mynd þeirra. Streymi efnis í möttulstróknum telja þeir hafa verið allt að 70 Mg s snemma í sögu Norður Atlantshafsins, en nú er rennslið um 18 Mg s, eða um 18 tonn á sekúndu. (Mg er megagramm, sem er milljón grömm, og er það jafnt og eitt tonn). Þetta er ekki streymi af kviku upp í gegnum möttulinn, heldur magn af möttulefni, sem rís upp til að mynda heita reitinn. Og rennslið er sífellt, sekúndu eftir sekúndu, ár eftir ár, öld eftir öld, milljón árum saman. Aðeins lítill hluti af möttulefni skilst frá sem kvika nælægt yfirborði og gýs eða storknar sem jarðskorpa. Til samanburðar er straumurinn af efni í möttulstróknum undir Hawaíi um 8,7 tonn á sekúndu, eða um helmingi minna en undir Íslandi. Við getum því státað okkur nú af því að búa á stærsta heita reit jarðar. Eldvirknin sem nú er í gangi og er tengd Bárðarbungu og Holuhrauni er einmitt yfir miðju möttulstróksins og minnir okkur vel á hinn gífurlega kraft og hitamagn sem hér býr undir.

Athugasemdir

[Kristinn (IP-tala skráð) 26.12.2014 kl. 13:35]

http://www.leeds.ac.uk/news/article/3642/scientists_observe_the_earth_grow_a_new_layer_under_an_icelandic_volcano

Af lestri þessarar greinar mætti ætla að höfundar hennar hefðu ekki heyrt af heita reitnum.

[Jóhann (IP-tala skráð) 26.12.2014 kl. 22:02]

Ágæt grein, en mikið óskaplega er leiðinlegt að sjá þessa ensku hástafa-áráttu í fyrirsögninni.

[Kris B (IP-tala skráð) 28.12.2014 kl. 18:12]

Athyglisvert, aðeins 2 spurningar:

1. man ég það rétt, að þú hafir sagt heita reitinn undir Íslandi hafa ferðast hingað frá Síberíu (var það á 250 millj. árum?). Miðað við afstæði hreyfingar, hvað er það sem segir að heiti reiturinn hafi ferðast, en ekki jarðskorpan frá Grænlandshafi til Síberíu?

2. Gillian R. Foulger hefur skrifað mikla bók Plates vs. Plumes með fallegri mynd af Þingvöllum á forsíðu (http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1405161485.html; (http://www.mantleplumes.org/P%5E2Reviews.html). Fljótt á litið sýnist mér hún skipa sér í hóp þeirra sem ekki trúa á heita reiti. Er þetta sem sagt ennþá umdeilt?

[Kris B (IP-tala skráð) 28.12.2014 kl. 19:15]

Athyglisvert, aðeins 2 spurningar:

1. man ég það rétt, að þú hafir sagt heita reitinn undir Íslandi hafa ferðast hingað frá Síberíu (var það á 250 millj. árum?). Miðað við afstæði hreyfingar, hvað er það sem segir að heiti reiturinn hafi ferðast, en ekki jarðskorpan frá Grænlandshafi til Síberíu?

2. Gillian R. Foulger hefur skrifað mikla bók Plates vs. Plumes með fallegri mynd af Þingvöllum á forsíðu (http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1405161485.html; (http://www.mantleplumes.org/P%5E2Reviews.html). Fljótt á litið sýnist mér hún skipa sér í hóp þeirra sem ekki trúa á heita reiti. Er þetta sem sagt ennþá umdeilt?

[Haraldur Sigurðsson, 28.12.2014 kl. 22:27]

 Kris:

Heiti reiturinn hefur ekkert hreyfst, heldur hefu skorpan fyrir ofan fært sig til. Já, sumir, þar á meðal Gillian Fulger, eru með aðra skoðun á þessu máli og trúa ekki á tilvist heita reitsins.  En þannig er með allar nýjar og bytlingarkenndar kenningar í vísindunum.  Það teur tíma að koma þessu inn meðal hinna íhaldsömu.