Stóra Bé

Ari Trausti storAri Trausti Guðmundsson, jarðeðlisfræðingur / pistill | Hér fara á eftir ýmsar upplýsingar og hugleiðingar eftir nokkurra vikna samfellda umfjöllun um afar merkan atburð í jarðsögu okkar tíma á Íslandi.  Bárðarbungukerfið (Bk.) er það stærsta af um 30 eldstöðvakerfum í landinu og Bárðarbunga (B.) mjög stór megineldstöð með djúpri öskju.  Gert er ráð fyrir að undir henni hvíli kvikuhólf, öskjunnar vegna, líkt og þekkist í megineldstöðvum.  Ekki er þó búið að staðfesta legu þess með mælingum eins og gert hefur verið t.d. undir Kötlu og Grímsvötnum.  Kerfið hefur verið vel virkt á nútíma (sl. 10.000-11.000 ár) og benda um 100 öskulög til margra gosa, sennilega flestra í jökulþakta hluta kerfisins en líka til gjóskugosa þar sem grunnvatn og stöðuvötn komu við sögu, sbr. Vatnaöldu- og Veiðivatnagosin (um 871 og 1477/80), í því síðarnefnda rann líka hraun.  Einhver gosanna kunna að hafa komið upp í B sjálfri en ekki vitað hver þeirra; önnur urðu í Dyngjujökli.  Misstór hlaup hafa komið í Jökulsá á Fjöllum og einnig einhver í Skjálfandafljót.

Hraungos hafa orðið mörg utan jökuls, t.d. á Dyngjuhálsi á 18. öld og norðan Jökulheima á 19. öld (Tröllahraun).   Mjög framleiðin hraungos eru þekkt í suðurhlutanum, svokölluð Tungnaárhraun, og þá Þjórsárhraunið stóra fyrir rúmum 8.000 árum.  Í norðurhlutanum kom t.d. upp efnismikið hraun sem rann um Bárðardal allt til sjávar í Skjálfandaflóa.

Sprungurein Br. í suðri er ágætlega afmörkuð en vafi leikur á norðurhlutanum sem er að hluta undir jökli og kann hún að einhverju leyti að skarast við norðurhluta Grímsvatnakerfisins og suðurhluta Öskjukerfisins.  Eldvirkni í Bk. verður að skoðast sem samspil rekgliðnunar vegna heildarhreyfingar platnanna á Íslandi, virkni í möttulstrók (heitum reit) sem fellur saman við plötuskilin og uppkomu kviku sem verður til við hlutbráðnun möttul- og skorpubergs á meira dýpi en sem svarar kvikuhólfi B.  Taka verður fram að dýpið og umfangið er óþekkt en telja má líklegra en ekki að hólfið sé grunnstætt eins og þau þekktu hólf sem vitað er um.

Núna, eftir að umbrot dagsins hófust 16. ágúst síðastliðinn, hefur margt verið sagt og skrifað um atburðarásina, horfur, hættur og afleiðingar ólíkra sviðmynda (þrjár til fjórar slíkar).  Öll hefur atburðarásin fram til þessa verið stórskorin: Tilurð megingangsins, skjálftar og jarðskorpuhreyfingar af hans völdum, hreyfingar í B. og stöðug, allmikil framleiðsla einu virku gossprungunnar af fjórum sem opnast hafa í tengslum við ganginn.  Fullyrða má að gangurinn er einstæður í nútíma jarðvísindasögu okkar.  Við höfum ekki séð svona öflugt fyrirbæri að verki eftir 1920-30.  Kröflueldar áttu sér rætur í innstreymi í kvikuhólf, gangamyndun, og jarðskorpugliðnun.  Þeir urðu samfara öflugri skjálftahrinu, hægu risi og hnigi lands í megineldstöð, og mörgum láréttum og meira eða minna lóðréttum innskotum. Kröflueldar voru miklu minni í sniðum en núverandi umbrot.  Virkni megingangsins er meiri, skjálftavirknin margföld á við það sem var (yfir 30.000 skjálftar) – og sig eða aðrar jarðskorpuhreyfingar í megineldstöðinni miklu umfangsmeiri í B. en í Kröflu. Raunar sér ekki fyrir endann á þeim.

Eldgosið í Holuhrauni hefur staðnæmst í þróuninni, í bili.   Kvikan fann sína auðveldustu leið upp eftir nokkrar tilraunir.   Smám saman hefur þrengst að megingosopinu sem engu að síður sendir frá sér eitthvað í líkingu við rennsli Sogsins af hrauni.   Ekkert bólar á lægð og sennilega getur þetta mallað svona dögum, vikum og mánuðum saman en það er þó alls ekki víst.   Meðalgosið getur hætt innan skamms tíma eða orðið að stóru gosi ef miðað er við hraunmagnið sem á ritunardegi er sennilega orðið hátt í 600 milljón rúmmetrar.  Allt Surtseyjargosið (kvikan þar var þunnfljótandi basalt líkt og nú) endaði í um einum rúmkílómetra af þéttu bergi á fjórum árum, en stór hluti settist upp sem gjóska.   Á löngum tíma (ár eru ekki útilokuð) getur gosopið í Holuhrauni þróast í stóran gíg með hrauntjörn og eldstöðin í dyngju sömu gerðar og hallalitli hraunskjöldurinn á Surtsey eða t.d. Kollóttadyngja skammt frá Herðubreið.   Goslofttegundirnar í Holuhrauni eru mest vatnsgufa en athygli vekur magnið af brennisteinsdíoxíði sem virðist vera óvenju mikið miðað við önnur hraungos eins og Kröfluelda og Öskjugosið 1961.   Það þarfnast skýringar við og spurning hvort brennisteinsrík kvika bendi til uppkomu og þróunar á tölverðu dýpi.

islenskar_eldstodvar_Ari TraustiEkki er útséð um hvort Holuhraunsgosið geti verið undanfari hraungoss á miklu lengri sprungu í sprungureininni, t.d. í grunna sigdalnum sem hefur myndast ofan við ganginn. Ekki er heldur útséð um að skorpan rofni undir Dyngjujökli, t.d. þar sem mest skelfur, u.þ.b. 5 km inn af jaðrinum um þessar mundir.   Það myndi leiða til gjóskugoss (a.m.k. um tíma) og jökulhlaups.   Eins er með Bárðarbungu sjálfa – enginn veit hvort eða hvenær þar hefst gos utan í hlíðum fjallsins með vatnsrennsli til Grímsvatna, í Köldukvísl eða í Skjálfandafljót, auk Jökulsár.   Svo getur vissulega gosið inni í öskjunni, t.d. á sveigðum jarðarsprungum við rætur öskjubarmanna, og þar safnast fyrir mikið vatn sem á ekki auðvelda rennslisleið því lægsta skarðið í þá er í um 1350 m hæð.   Afl gjóskugoss sem nær að bræða sig upp um 700-800 metra af jökulís er allsendis óvíst og þar með áhrifin af hugsanlegu gjóskugosi upp úr jöklinum.   Öflugt gos með miklu öskufalli getur orðið snöggt (fáeinir dagar) en það getur líka dregist á langinn og gengið í misöflugum bylgjum.   Slíkir möguleikar valda verulegum áhyggjum. Gasmengun í „blautum“ gosum hefur á hinn bóginn reynst mun minni en í hraungosum.

Það hefur myndast nærri 30 m djúp og breið snjólægð með fremur ógreinilegum hringsprungum í hvel B.  Rúmmálið er talið 0,5 til 0,6 rúmkm.  Hún er sögð spegla sig öskjubotnsins á stóru svæði (eða hans alls?).   Stundum sést skyndilegt sig (t.d. 20-30 cm) í kjölfar harðs skjálfta, eftir að GPS-mæli var komið fyrir á kollinum.   Enn fremur hafa birst kenningar um að þarna komi í ljós að stóri gangurinn er beintengdur kvikuhólfi B. og að sigið starfi af því að upp komi kvika í Holuhrauni.
Þetta merkir að kvikan flæðir lárétt yfir 45 km leið.   Þetta merkir líka að það þarf sig í öskjunni til að útskýra myndun gangsins áður en upp úr honum gaus.   Sést hafa ólíkar tölur fyrir rúmmál kviku í honum, allt frá 0,5 eða 0,6 rúmkm upp í 1 til 2 rúmkm.   Það kallar á verulegt sig sem ekki er vitað um.   Það kallar á verulegt sig sem ekki er vitað um.   Gangurinn skaust út út hólfinu til SA, skv. þessum kvikuhlaupshugmyndum, eftir harða skjálfta um skamma hríð í B.  Hann beygði fljótlega til NA og svo nokkru síðar til N.  Vekja má athygli á að sennilega ruddist líka kvika úr hólfinu a.m.k. til norðurs (að Kistufelli) áður en þetta gerðist eða um svipað leyti.   Allar þessar skýringar geta verið nærri lagi en þurfa ekki að vera það.   Þær þarfnast auðvitað gagnrýninnar umræðu og eðlis- og efnafræðilegra raka eins og aðrar tilraunir til að túlka og útskýra gang mála.

Kenningar um „mekanismann“ í djúpunum eiga eftir að slípast og vonandi kemur sannasta atburðarrásin fram eftir því sem margvísleg gögn eru samtúlkuð.   Eins og alltaf í jarðvísindum, þegar um neðanjarðarpælingar ræðir, eru aðrar skýringar en kvikuhlaup úr kvikuhólfi B. mögulegar.   Kvika getur t.d. ruðst inn í kvikuhólf eldfjalls að neðan og áfram upp í hringsprungur öskju, eldfjallið gliðnað og öskjubotn  þess sigið.   Þarna koma spennureikningar, flóknar GPS-færslur, landhæðabreytingar og svokallað brotalausnir jarðskjálfta við sögu (hvað segja skjálftarnir um tilfærslu bergspildna).   Bera ekki sumir þeirra merki um rishreyfingar í B.?  Spennusvið B. og skyndileg tilurð gangsins með öflugu spennusviði umhverfis gera að verkum að afmyndun og færsla jarðskorpunnar utan og innan B. sjálfrar verður að sönnu flókin.

Samspil innstreymis kviku í kvikuhólf B. fyrir umbrotin, tilurð gangsins (hvaðan kom kvikan í honum; úr kvikuhólfinu eða dýpra að neðan, óháð hólfinu?) og loks jarðskorpuhreyfinga í eldfjallinu blasir ekki við.  Samspilið er ekki 100% ljóst enn sem komið er og beinir sjónum að 20-30 ára langri umfjöllun um kvikuhólf, ganga, rekhrinur og eldgos.  Gamalgróið líkan af eldstöðvakerfi er vel þekkt þar sem aflöng, stór kvikuþró er látin vera á meira dýpi en mun minna kvikuhólf.   Margt bendir til að stórir og öflugir gangar geti risið úr þrónni inn í skorpuna (og inn í kvikuhólf ef því er að skipta) og síðan lengst með því að nýjar spýjur koma nánast beint upp eftir því sem yfirþrýstingur leyfir og rekgliðnun ýtir undir.   Gangurinn „étur“ sig áfram og lengist á nokkurra kílómetra dýpi, sjálfur sennilega 5 km djúpur hið minnsta.   Svona fyrirbæri geta hliðrast milli sprungureina.   Ágúst Guðmundsson prófessor í London, Þorvaldur Þórðarson prófessor við HÍ og tveir erlendir samstarfsmenn hafa fært aflfræðileg rök fyrir því að slíkur, stór „svæðisgangur“ byrjaði vegferð sína til hliðar við B., kvikan lagði af stað úr þró undir Bk. og sendi anga inn í B., einmitt í SA þar sem hitt líkanið gerir ráð fyrir að gangurinn hafi fæðst sem „útskot“ úr kvikuhólfi B.   Þróun (hlutkristöllun) kviku er ekki útilokuð efst í kvikuþrónni eða til að byrja með á leið gangsins.   Hann lengist við innstreymi að neðan og hefur lengst af verið að taka við meiri kviku er úr honum gýs og allt frá upphafi framkallað virkni í B.   Skjálftar og skorpuhreyfingar í B. geta stafað af gangainnskotum úr kvikuhólfi eldfjallins upp í öskjuna.  Líka á að skoða þessa túlkun og rökræða.

Efnafræði gosbergsins (meginefni) hefur verið rannsökuð.  Enn eiga snefilefni og samsætuhlutföll eftir að koma fram eftir því sem ég best veit.   Hlutfall meginefna og fleira bendir til þess að þróunardýpi kvikunnar sé neðar en 10 km.   Enn fremur er ekki unnt að greina á milli hvort kvikan í ganginum tilheyri Bárðarbungu- eða Öskjukerfinu.  Miðað við uppdrætti undanfarinna ára á legu sprungureina braust norðurhluti gangsins inn í síðarnefnda kerfið.   Í raun gýs þá núna í Öskjukerfinu ef kerfamörkin eru á annað borð rétt dregin.   Yfirferð á umræddum snefilefnum og samsætum getur skýrt myndina. Sjáum til.

Öll atburðarás „Bárðarbunguelda“, hversu óvægin hún kann að verða, verður talin mjög forvitnileg og lærdómsrík á endanum.