Bloggfærslur mánaðarins, ágúst 2014

Breidd bergganga

GangabreiddJarðvísindadeild Háskóla Íslands telur að kvikugangurinn frá Bárðarbungu sé 1,1 til 4,1 meter á þykkt.  Það er algeng þykkt á berggöngum á Íslandi. Takið eftir, að hann er kvikugangur á meðan hann er bráðinn og um 1200 oC heitur, en verður berggangur eftir nokkur ár, þegar hann kólnar og storknar.   Hér með fylgir mynd, sem sýnir þykkt tæplega 500 ganga á Snæfellsnesi, sem við Jóhann Helgason höfum mælt.  Lárétti ásinn er í metrum, en sá lóðrétti er fjöldi ganga sem eru mældir.  Flestir eru um 1 meter á breidd, en margir frá 3 til 5 m. En gangar, sem eru allt að 20 m eru til, þótt sjaldgæfir séu. Kvikugangurinn frá Bárðarbungu er því af algengri gerð, hvað varðar þykkt hans.

Gosúlfurinn

 

 

Úlfur - úlfurSmalinn í dæmisögu Esops hrópar “úlfur, úlfur!”  til að vekja athygli á sér og til að stríða fólkinu á bænum.   Einn daginn birtist úlfurinn út úr skóginum og smalinn hrópar hástöfum, en fólkið er nú hætt að trúa honum.  Úlfurinn nemur eitt lambið á brott á meðan strákurinn æpir og enginn hlustar lengur á.   Forna dæmisagan er að sjálfsögðu öfgafullt dæmi, en hún minnir okkur á hvað trúverðugleikinn er mikilvægur en brothættur. 

Sérfræðingar sem fjalla um eldgos og aðra náttúruvá verða að þræða hinn örmjóa stíg milli þess að veita upplýsingar og ráðgjöf um yfirvofandi atburð annars vegar, og að forðast þess að lesa ekki of mikið í gögnin og draga ótímabæra ályktun hins vegar.  Eitt frægasta dæmið í þessu sambandi gerðist á  La Soufriere eldfjalli á eynni Guadeloupe í Karíbahafi árið 1976.  Órói hófst í eldfjallinu  og franskir sérfræðingar ráðlögðu að öll byggðin skyldi rýmd, þar á meðal borgin Basse-Terre með 60 þúsund íbúa.  Jarðvísindamaðurinn, sem lagði þau slæmu ráð hafði góð sambönd og mikla hæfileika til að samfæra fólk, enda varð hann síðar menntamálaráðherra Frakklands.  Óróanum fylgdi aukin hveravirkni á svæðinu.  Borgin var tæmd og allt héraðið var lokað fyrir allri umferð í sex mánuði, sem hafði gífurleg áhrif á afkomu fólksins og efnahag eyjarinnar.  Ímundið ykkur að komast ekki heim í háft ár, að loka öllum verslunum og iðnaði!  Aldrei kom gosið.  Merki um eldgos er að kvika kemur upp á yfirborð jarðar í einhverju formi, annað hvort sem hraunkvika eða aska, sem kemur úr kviku við sprengigos.  Einn sérfræðingur á La Soufriere lýsti því yfir að hann hefði fundið glerkorn (storknuð kvika)  í efni sem kastaðist upp í hverasprengingum.  Þar með var dregin sú ályktun að gos væri hafið og svæðið því rýmt.   Síðari rannsóknir sýndu fram á að sérfræðingurinn hafði rangt fyrir sér, en hann hafði  misgreint kristalla af steindinni epídót sem gler.  Það voru dýr mistök, sem minna okkur á að jafnvel svokallaðir sérfræðingar geta haft rangt fyrir sér. 

Á ensku er oft notað orðatiltækið “to err on the right side.”   Ef þú gerir villu, þá er betra að hún sé réttu megin.  Allur er varinn góður, segjum við.  Það er víst betra að hafa spáð gosi, sem ekkert varð úr, en að hafa ekki spáð gosi, þegar gos brýst svo út.  En eftir hvað mörg platgos hættir fólkið að trúa þér?  

Hvað orsakaði stóra skjálftann?

 

Í morgun kom stærsti skjálftinn í Bárðarbungu til þessa.  Hann var 5,7 að styrk og á 6,2 km dýpi.  Hann er staðsettur djúpt undir norður brún öskju Bárðarbungu, samkvæmt Veðurstofunni.  Athugið að á þessum jarðskjálftaskala er til dæmis skjálfti af stærðinni 5 hvorki meira né minna en 33 sinnum stærri en skjálfti af stærð 4.  Þessi mikli skjálfti er af sömu stærðargráðu og skjáftarnir tíu undir Bárðarbungu, sem Meredith Nettles og Göran Ekstrom rannsökuðu í grein sinni árið 1998.  Það voru skjálftar frá 1976 til 1996, sem þau könnuðu, á dýpi allt að 6,7 km.   Hvað er það, sem hleypir af stað svona stórum skjálftum undir eldfjallinu?  Hvað þýðir það fyrir framhaldið?  Sérfræðingar hafa gefið í skyn að þeir telji skjálftann  í morgun  vera afleiðingu af kvikuflæði út úr kvikuþró undir öskjunni og inn í ganginn.  Það væri þá þak kvikuþróarinnar, sem er að síga niður og skjálftinn verður á brúninni.  Samkvæmt þeirri túlkun ætti kvikuþróin að ná niður á 6,2 km dýpi.    Kvikuþrær undir íslenskum eldfjöllum sem hafa öskjur eru fremur grunnt undir yfirborði.  Þanni er talið að kvikuþró sé á 2 til 3 km dýpi undir Kröflu, 2 km undir Kötlu og um 3 km undir Öskju.  Kvikuþró á allt að 6 km dýpi undir öskju Bárðarbungu væri því mjög ólíkt því sem við höfum vanist.  Þess vegna ber að athuga hinn möguleikan að stóri skjálftinn sé af tegundinni sem Ekstrom stingur uppá: tengdur hreyfingu á hringlaga sprungu, sem er í jarðskorpunni UNDIR kvikuþrónni.  Ég hef fjallað um líkan Ekstroms áður hér:  http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1428037/

Og einnig hér: http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1428340/

 Skjálftafræðingar eiga eftir að ákvarða af hvaða tegund þessi skjálfti er, út frá "first motion" eða könnun á hreyfingu fyrstu bylgjunnar í skjálftanum.  En á meðan verðum við að taka til greina að hann sé samkvæmt líkani þeirra Ekstroms.  Ef sig er að gerast í öskjunni og veldur jarðskjálftanum, þá ætti það að koma fram á GPS mælinum á Dyngjuhálsi. Svo er ekki.  Þá grunar mann að orsökin á þessum stóra skjálfta sé önnur en öskjusig.


Stærsti kristall jarðar

 

Carsten PeterKristall eða steind myndast þegar frumefni raða sér þétt saman á mjög reglubundinn hátt, þannig að úr verður steind eða hart efni með ákveðnar útlínur og form.  Flestir kristallar eru nokkrir millimetrar á stærð.  Stærstu kristallar, sem vitað er um í jarðskorpunni finnast í námu í Mexíkó.  Naica náman í norður hluta Mexíkó hefur verði rekin síðan árið 1794 og þar hafa menn grafið blý, silfur og sínk úr jörðu.  Náman er í  kalksteini frá Krítartíma, en fjöldi af berggöngum úr líparíti hafa skotist inn í kalkið. Af þeim sökum er hitastig nokkuð hátt hér í jarðskorpunni.  Árið 2000 sprengdu námumenn sig inn í stórt holrými eða helli, sem var fullur af um 58 stiga heitu vatni.  Síðan var hellirinn tæmdur, en jarðvatni er dælt uppúr námunni, sem samsvarar um 60 þúsund lítrum á mínutu.  Vatnið er reyndar saltur vökvi eða pækill, sem inniheldur ýmis efni í upplausn.  Þegar hellirinn var tæmdur af vatni, þá komu í ljós undurfagrir og risastórir kristallar, sem hafa vaxið úr gólfi og veggjum hans.  Þetta eru mest kristallar af gifsi, eða kalsíum súlfati, CaSO4.   Rannsóknir sýna að kristallarnir hafa verið að vaxa hér í meir en 200 þúsund ár.  Á þessum tíma hafa gefist kjöraðstæður fyrir kristalvöxt: stöðugur hiti, jöfn efnsamsetning pækilsins og algjör friður fyrir kristallana að ná risastærð. Sumir eru allt að 15 metrar á lengd og yfir meter í þvermál.  Til að komast í hellinni þaf að fara 300 metra niður í jarðskorpuna.  Þegar farið er inn í hellinn er nauðsynlegt að klæðast sérstökum búning, sem hefur innbyggt kælikerfi til að verjast 58 stiga hitanum og 100% raka.  Yfirleitt helst enginn þar við meir en 30 mínútur.  Nýlega fór vinur minn Carsten Peter niður í hellinn og tók þá þessa mynd.  Hér í dýpinu er ótrúleg fegurð, þar sem risavaxnir kristallar vaxa þvers og kruss um hellinn og dreifa ljósinu á töfrandi hátt.

Sennilega eru þetta stærstu kristallar sem finnast í jarðskorpunni, en þó ekki endilega stærstu kristallar í jörðinni  -- þeir finnast miklu dýpra.  Sumir jarðvísindamenn telja, að stærstu kristalla jarðar  sé að finna í innri kjarnanum.  Það var Inge Lehmann sem uppgötvaði innri kjarna jarðar árið 1936 út frá dreifingu jarðskjálftabylgna. Síðan var sýnt fram á að hann er heill, óbráðinn, ólíkt ytri kjarnanum, sem er fljótandi járn.  Kjarninn í heild er mjög heitur, eða um 6000 stig, en þegar þrýstingurinn eykst með dýpinu, þá storknar járnið í kristalla og myndar þannig innri kjarnann, með þvermál um 2440 km.  Innri kjarninn vex stöðugt, þegar járnbráðin úr fljótandi ytri kjarnanum kristallast utanum innri kjarnann.  Talið er að innri kjarninn stækki um það bil  0,5 mm á ári vegna mjög hægfara kólnunar jarðar.  kristalgerð

  Jarðskjálftabylgjur berast í gegnum innri kjarnann, en þær fara töluvert hraðar í norður-suður átt, en austur-vestur átt.  Jarðskjálftabylgjan fer um fjórum sekúndum hraðar milli pólanna en þvert í gegnum jörðina við miðbaug.  Þetta er um 3% hraðamunur.  Hvað veldur því að bylgjur berast hraðar frá norðri til suðurs en í austur-vestur átt?  Yfirleitt er talið að slíkt fyrirbæri sé vegna þess, að kristallar hafa vissa stefnu í jörðinni, en jarðskjálftabylgjur berast hraðar um einn ás kristalla en í aðrar áttir.   Það eru nokkrar gerðir af járn kristöllum sem koma til greina í innri kjarnanum.  Myndin sýnir innri gerð  þeirra, eða röðun atóma í kristalgerðinni.  Það er í járni með kristalgerðina hcp, sem jarðskjálftabylgjur berast hraðast í eina áttina.   Er þetta kristatltegundin, sem myndar innri kjarnann?  Lars Stixrude og Ronald Cohen hafa rannsakað þetta manna mest og telja að hægt sé að útskýra hraðamuninn á jarðskjálfatbylgjum í gegnum innri kjarnann aðeins með því að gera ráð fyrir að hann sé gerður úr einum stórum kristal eða mjög fáum samhliða kristöllum.  Þarna er þá ef til vill að finna stærsta kristal jarðar – í innri kjarnanum.

Gosgrín

MartinRowson

Bretar tóku gosinu í Eyjafjallajökli ekki vel.  Það vakti ótta á Bretlandseyjum og lokun allra flugvalla.  Nú er annað hljóð komið í strokkinn.  Það er ótrúlegt hvað menn eru fljótir að venjast breyttum aðstæðum.  Ef gos hefst í Bárðarbungu segjast bretar ekki munu láta það hafa áhrif á flugsamgöngur.  Þeir eru jafnvel farnir að grínast með gos, fyrir gos.  Hér með fylgir skopmynd, sem Martin Rowson hefur teiknað fyrir dagblaðið Guardian.  Norræni goðinn  kallar eftir fórnarlambi til að seðja eldfjallsguðinn.  Óvinsælir stjórnmálamenn frá ýmsum heimshornum (aðallega frá miðausturlöndum) bíða í einu horninu og vonast til að sleppa.  


Jökulsá á Fjöllum

JökulsáFEr það ímyndun hjá mér?  En mér sýnist Jökulsá á Fjöllum, þar sem hún renur hjá Upptyppingum, sýna óvenjulegt rennsli í dag. Ef þið skoðið línuritið sem fylgir (frá Veðurstofu Íslands) þá sjáið þið vel  hina hefðbundnu sveiflu, sem kemur í ána daglega undanfarna sex daga:  toppurinn við Upptyppinga er um kl. 22 eða 23 á kvöldin (ca. 207 til 217 rúmmetrar á sek.), en lágmark rennslis er um kl. 13 til 14 á dagin (ca. 155 til 170 rúmmetrar á sek.).  Síðan í nótt sýnir áin annað mynstur. Toppinum var ekki náð um miðnætti, eins og venjulega, en í staðinn hélst rennsli nokkuð stöðugt allan dag (um 180 til 185 rúmm. sek.), eins og línuritið sýnir.  Á hádegi í dag var áin í 182 rúmm. sek. í staðinn fyrir um 155 til 160 venjulega.  Af einhverjum ástæðum hefur daglega sveiflan truflast.  Er það breytt veðurfar, eða eitthvað annað?  Fylgjumst með...

Kröflumynstrið komið í Bárðarbungu

 

 KraflaAxelBjörnsson

Ég hef verð að bíða eftir því að sjá Kröflumynstrið um breytingar á landhæð í Bárðarbungu.  Nú virðist það ef til vill vera komið. Þegar Kröflueldar geisuðu, frá 1975 til 1984,  þá var eitt höfuð einkenni þeirra að land innan öskjunnar og umhverfis reis hægt or rólega í nokkrar vikur eða mánuði, eins og fyrsta myndin frá Axel Björnssyni sýnir,  þar til landsig gerðist mjög hratt.  Þið sjáið að stundum skifti landris metrum í miðju öskjunnar.  Siginu fylgdu skyndileg kvikuhlaup neðanjarðar og á stundum lítil sprungugos á yfirborði.  Krafla orsakaði byltingu í skilningi okkar á virkni íslenskra eldstöðva, eins og Páll Einarsson hefu bent á.   Í dag rakst ég loks á gögn frá GPS mælum umhverfis Bárðarbungu, sem sýna svipað mynstur og Krafla gerði. Þau má finna hér, á vefsíðu Jarðvísindastofnunar Háskóla Íslands: http://strokkur.raunvis.hi.is/gps/DYNC_3mrap.png

DYNC-GPSÖnnur mynd sýnir lóðréttu hreyfinguna á GPS stöðinni á Dyngjuhálsi, norður af Bárðarbungu.   Lóðrétta hreyfingin er ekki mikil, enda er Dyngjuháls nokkuð langt frá öskju Bárðarbungu, en mynstrið kemur nú fram þrisvar lengst til hæfri á myndinni, með hægfara ris og síðan hratt sig.  Risið er að öllum líkindum tengt streymi kviku úr djúpinu og upp í grunna kvikuþró undir  öskjunni. Þegar vissri hæð, eða vissum þrýstingi er náð í kvikuþrónni, þá hleypur kvikan út í ganginn og askjan sígur.  Gögnin frá Dyngjuhálsi eru uppfærð á átta tíma fresti (rauðu púnktarnir).   GPS mælingarnar verða því mikilvægar til að meta hegðun gangsins. Búast má við að lítið gerist í ganginum á meðan landris er hægt og stöðugt, þar til landris nær krítískri hæð.  Þá verður kvikuhlaup úr þrónni undir öskjunni og inn í ganginn, sem getur valdið því að gangurinn rýkur áfram norður í gegnum jarðskorpuna – eða gýs. 


Hvað gerist ef gangurinn nær alla leið til Öskju?

 

breidd_1244564.jpgÞað er ljóst að mikil breyting varð á skjálftavirkni undir Vatnajökli hinn 23. ágúst.  Þá tók skjálftavirknin mikið stökk til norðurs, eins og fyrsta myndin sýnir.  Hún er byggð á skjálftagögnum frá Veðurstofu Íslands, en lóðretti ásinn á myndinni er breiddargráðan (norður).  Aðeins skjálftar stærri en 2 eru sýndir hér.   Þessu samfara er einnig stökk niður á bóginn, eins og seinni myndin sýnir.  Hún er dreifing jarðskjálfta í tíma og dýpi. Lóðrétti ásinn er dýpið í kílómetrum undir yfirborði.  Undanfarna viku hefur þungamiðjan af skjálftum stærri en 2  verið á dýpi í kringum  7 til 12 km.  En hinn 23. ágúst  er virknin mun dýpra, með flesta skjálfta af þessari stærð á bilinu 12 til 15 km. Gangurinn virðist fara dýpra en áður. Þetta er ekki sú hegðun, sem maður býst við sem undanfara eldgoss.  Það skal þó tekið fram að stærsti skjálftinn, 5,3, og mesta útlosun orku til þessa, var á 5,3 km dýpi og annar 5,1 á 6 km.  Það vekur athygli manns að nær engir skjálftar eiga upptök dýpri en um 15 km.  Hvað veldur því?  Er það ef til vill vegna þess, að á meira dýpi er jarðskorpan orðin svo heit, að hún brotnar ekki?  Sjálfsagt eru kvikuhreyfingar að gerast dýpra en 15 km en við höfum ekki tólin og tækin til að sjá þær. 

dy_769_pi_1244565.jpgKvikugangurinn frá Bárðarbungu heldur áfram að vaxa, en hefur nú breytt stefnu frá norðaustri til norðurs.  Hann stefnir því beint að megineldstöðina Öskju.  Getur hann náð alla leið til Öskju?  Það er aðeins 25 km leið frá jökulsporðinum á Dyngjujökli og til Öskju.  Gangar geta orðið mjög langir. Tökum nokkur  dæmi frá Íslandi.   Skaftáreldar eða Lakagosið árið 1783 var sprungugos, sem kom upp í gegnum jarðskorpuna úr kvikugangi. Gossprungan sjálf er um 25 km löng, en allt bendir til að hún nái inn undir Vatnajökul og alla leið til Grímsvatna.  Kvikan sem gýs í Grímsvötnum er sú sama og kemur upp í Lakagígum.  Það bendir til að gangurinn nái frá kvikuþrónni undir Grímsvötnum og alla leið til Lakagíga, eða um 70 km veg.   Svipaða sögu er að segja um Eldgjá og Kötlu.  Sprungan sem myndar Eldgjá er vitneskja á yfirborði um gang, sem nær alla leið til Kötlu.  Efnagreiningar sýna að kvikan úr Eldgjá samsvarar kvikunni í kvikuþrónni undir Kötlu.  Hér mun vera gangur sem myndaðist  árið  934, sem er um 55 km langur.  Þriðja dæmið er Askja sjálf.  Árið 1875 gaus í Öskju, en undanfari þess goss var sprungugos  í Sveinagjá, um 70 km norður af Öskju.  Aftur  hjálpar efnafræðin okkur hér og sýnir að basaltkvikan sem kom upp í Sveinagjá er hin sama og gaus í Öskju.  Það er því auðvelt að hugsa sér að nýi gangurinn  frá Bárðarbungu gæti náð til Öskju.  Ef það gerist, þá er atburðarásin háð því hvort gangurinn sker kvikuþró Öskju, eða sneiðir framhjá.  Eitt er það sem við lærum af hegðun ganganna í Lakagígum 1783, Eldgjá 934 og Sveinagjá 1875, að kvikan kom alltaf upp á yfirborðið þar sem gangarnir brutust í gegnum jarðskorpuna á láglendi.  Kvikan er þungur vökvi og það er eðli hennar að streyma til hliðar, frekar en upp, svo framalega sem opin sprunga er fyrir hendi.  Mestar líkur eru því á gosi nú, þegar gangurinn skríður í gegnum jarðskorpuna undir söndunum norðan Dyngjujökuls og sunnan Öskju.  Ef hann gýs ekki þar, þá tekur við norðar mikið hálendi Dyngjufjalla, Kollóttudyngju og Ódáðahrauns og ólíklegt að hann komi upp á yfirborð þar.    

 


Skjálftasagan í hnotskurn

EinarEinar hefur sent okkur kvikmynd af sögu  og dreifingu jarðskjálfta undir Bárðarbungu og umhverfi. Takið eftir að aðeins skjálftar með gæði yfir 60% eru sýndir.  Guli hringurinn er miðgildi á staðsetningu skjálfta hverrar klukkustundar, svarta línan sýnir sögu á miðgildi.  Það er fróðlegt að sjá hvernig virknin hoppar á milli, ýmist í kvikuinnskotinu eða öskjunni og víðar.   Rautt eru skjálftar frá 23. ágúst. Takið eftir hvað gangurinn rýkur hratt norður þann dag.  Gangurinn er reyndar kominn norður fyrir jökulsporðinn, og ef hann kemur upp á yfirborðið, þá væri það á íslausu landi.  Norður endi gangsins er nú kominn á sama stað og upptök Holuhrauns eru, en þar gaus árið 1797, eins og jarðfræðikort ISOR sýnir (sjá síðustu blogg færslu).  Hættan á jökulhlaupi minnkar því   stöðugt.  Svarta línan fylgir hreyfingu þungamiðju skjálftanna.   Smellið á hér til að skoða kvikmyndina:

https://dl.dropboxusercontent.com/u/40576923/bardarbunga.gif

Fréttir um gos eru misvísandi.  Ef til vill er hafið gos undir jökli, en ekkert bendir þó til þess, ef skoðuð eru gögn um rennsli í Jökulsá á Fjöllum við Upptyppinga.  Áin sýnir sína venjulega daglegu sveiflu frá um 220 til 150 rúmmetrum á sekúndu, eins og línuritið sýnir. Engin vöxtur er þar enn.   Sóri skjálftinn í nótt, sem var af stærðinni 5,3, var undir öskjubrúninni á Bárðarbungu og á um 5,3 km dýpi.  Er hann vegna hreyfinga á hringbrotinu, sem afmarkar öskjuna, eða vegna enn dýpri hreyfinga?  Það verður fróðlegt að sjá hvaða tegund af skjálfta þetta er: lóðrétt misgengi eða önnur hreyfing.Jökulsa Upptypp

Gangurinn undir Vatnajökli

ISORÖll þjóðin hefur fengist að fylgjast með vexti og þróun berggangsins, sem hefur klofið sér leið í gegnum jarðskorpuna norðaustan við Bárðarbungu.  Hvergi á jörðu er jafn almennur áhugi fyrir hegðun jarðar, enda hafa fyrri byltingar íslenskra eldfjalla haft afdrifaríkar afleiðingar fyrir þjóðina.  Nú virðist kvika úr ganginum hafa náð yfirborði í Dyngjujökli.   ISOR hefur birt ágæta mynda af dreifingu jarðskjálfta undanfarið og tengt virknina nú við fyrri eldvirkni á svæðinu.  Þessa mynd má sjá hér: http://www.isor.is/frettir/holuhraun-kvikuflutningar-fra-bardarbungu

ISOR stingur uppá, að eldgosið sem myndaði Holuhraun við norður rönd Dyngjujökuls árið 1797  kunni að vera komið úr Bárðarbungu, á svipaðan hátt og gosið, sem hófst í dag.  Það gos, árið 1797, braust út á yfirborðið utan jökulsins og olli því ekki jökulhlaupi. Jarðvísindastofnun

Þróun nýja kvikugangsins er vel lýst í gögnum, sem Jarðvísindadeild Háskóla Íslands hefur birt. Mynd þeirra er hér sýnd fyrir neðan, en hana má finna hér: http://jardvis.hi.is/uppfaert_kort_stadsetning_jardskjalfta_sil_jardskjalftamaelakerfi_vedurstofu_islands_og_faerslur

 

Hreyfingar mældar af GPS stöðvum umhverfis jökulinn gera kleift að mynda líkan af kvikuinnskotinu eða þróun kvikugangsins.  Þetta bendir til gangs sem er um 1,6 m á breidd og um 20 km langur.  Þá vakna spurningar um það, hvaðan kemur kvikan, sem safnast fyrir í ganginum? Kemur hún út úr grunnri kvikuþró, undir öskju Bárðarbungu?  Er kvikustreymi í gangi undir Bárðarbungu, sem kemur dýpra að?   


Næsta síða »

Innskráning

Ath. Vinsamlegast kveikið á Javascript til að hefja innskráningu.

Hafðu samband