Tíminn - 11.12.1975, Page 21

JÓLABLAÐ 1975
21
Skyggðu svæðin á kortinu eru hafsbotn, sem myndazt hefur sl. 65 milljó
útlinur meginlanda (landgrunnsbrúnir), helztu segulræmur, vixlgengi
(ocean trenches) á hafsbotni (brotnar linur).
n ár. Ennfremur eru sýndar
á hryggjum, og djúpir álar
ins. Þessi hreyfing eínisins i
jarðmöttlinum er orsök jarð-
skorpuhreyfinga og eldvirkni.
En hvernig verður slík iðu-
hreyfing? Það er alkunna, að
saltlög I jörðu, sem eru léttari
en bergið ofan .á, stiga upp i
gegnum það og mynda svo
nefnda saltstöpla. Sömuleiðis
má e.t.v. draga lærdóm af hegð-
un andrúmsloftsins, þótt um
ólik efni sé að ræða. Á sólrikum
degi hita neðstu loftlögin vegna
endurgeislunar frá jarðaryfir-
borði, unz þau verða léttari en
kaldari lög ofan við, og þyngd-
arójafnvægi skapast. Létta loft-
ið ris i strókum gegnum kalda
lagiðog myndar þrumubólstra.
Jarðmöttullinn virðist haga sér
á svipaðan hátt. I möttulstrókn-
um ris heitt og tiltölulega létt
möttulefni, og þegar þrýstingn-
um léttir ofarlega i striknum,
bráðnar hluti efnisins og mynd-
ar blágrýtiskviku.
Ofan á hinum kvika möttli
flýtur jarðskurnið likt og is á
vatni. Hreyfingar þess á hverj-
um stað ráðast af eiginleikum
þess sjálfst, sambandi hverrar
skurnplötu við plöturnar um-
hverfis og iðustrauminn undir.
Menn hallast nú fremur að þvi,
að iðugöndlar (convection
cells), sem slikir, myndist ekki i
möttlinum, heldur ræ si efnið
um hina staðbundnu möttul-
geröi kleyft að hefja könnun
sjávarbotnsins, sem verið hafði
að mestu óþekktur, en um 2/3
hlutar yfirborðs jarðar eru
huldir sjó.
Þrenns konar mælingar
skiptu hér mestu: Dýptarmæl-
ingar gáfu góða hugmynd um
landslag á hafsbotninum, og
færðu meðal annars heim
samminn um hafsprungu-
kerfi jarðar, miðhafshrygg-
ina, sem liggja um höf öll.
kennileg aflöng segulfrávik
samsíða miðhafshryggjunum,
þar sem skiptist á sterkt og
veikt segulsvið, og ollu mönnum
miklum heilabrotum til að byrja
með. Þá sýndu bættar staðar-
ákvarðanir á upptökum jarð-
skjálfta, að þeir eiga sér nær
eingöngu stað á skýrt afmörk-
uðum beltum — hafsprungu-
kerfinu annars vegar, og viö
virk fellingafjöll hins vegar. En
margar aðrar uppgötvanir og
rannsóknir komu hér við sögu,
sem allar til samans sköpuðu þá
þekkingu og skilning, sem leiddi
á rökréttan hátt til plötu-
kenningarinnar.
Ariö 1962 kom út ritgerðin
„Saga hafsbotnanna” eftir
Bandaríkjamanninn Harry
Hess, þar sem settar voru fram
hugmyndir þær, sem nefndar
hafa verið botnskriðskenningin.
Kenning þessi byggðist að hluta
til á rannsóknum höfundar á
Kyrrahafssvæðinu, er hann var
aömiráll I bandariska sjóhern-
um i styrjöldinni, og er I stuttu
máli sú, aö undir miðhafs-
hryggjunum stigi upp möttul-
efni, jarðskorpan gliðni, og
bergkvika velli þar upp. Þannig
skriði hafsbotninn út frá mið-
hafshryggjunum til beggja
hliöa. Sönnun sina (að margra
mati) fékk botnskriöskenningin
ári siðar, er Bretarnir Vine og
Matthews skýrðu segulfrávik
þau,sem áður vorunefnd, iljósi
botnskriðskenningarinnar.
Þegar bergkvika storknar,
segulmagnast storkan i sam-
ræmi við stefnu segulsviðs jarð-
ar á hverjum tima. Mælingar á
segulstefnu hrauna leiddu f ljós,
upp úr 1950, að segulsvið jarðar
hefur tekið skautaskiptum hvað
eftir annað, þ.e.a.s. snúizt við,
með alllöngu millibili. Er sagt
að hraun með núverandi segul-
stefnu séu rétt segulmögnuð, en
annars öfugt. Tekizt haföi að
aldursgreina fáeinar siöustu
umskautanirnar, og virðist
segulskeið ná yfir u.þ.b. 1
milljón ára.
Þeir Vine og Matthews skýrðu
segulræmurnar samsíða mið-
hafshryggjunum, þar sem
skiptast á sterkt og veikt segul-
svið þannig, að hafsbotninn
undir sé ýmist rétt eöa öfugt
segulmagnaður — segulmagn
bergsins ýmist bætist við eða
dragist frá jarðsegulsviðinu.
Meö hliösjón af botnskriðs-
kenningu Hess töldu þeir allt
berg á hafsbotninum myndað
við hryggina, þar sem það taki
segulstefn.u segulsviðsins á
þeim tima sem það storknar en
berist siðan út drá hryggjunum.
Þannig er segulskiptasaga sið-
ustu 100 m ára skráð á hafsbotn-
inn.
Þessi litla grein þeirra Vine
og Matthews hefur e.t.v. haft
meiri áhrif en nokkur önnur rit-
gerðum jarðvisindi, og það sem
eftir lifði áratugsins fór mikil
orka jarðvisindanna viða um
heim f það að safna frekari
gögnum, og að fella aðrar grein-
ar jarðfræðinnar að hinu nýja
kerfi.
Plötukenningin, sem áður var
nefnd, gefur frekari skilgrein-
ingu á hreyfingum hafsbotn-
anna, en skv. henni skiptist
jarðskorpan i plötur, sem sifellt
eru i myndun við miðhafshrygg-
ina, en eyðast i jarðtrogum og
við fellingafjöll. Jarðskjálfta-
virkni verður eingöngu á mörk-
um platnanna — þar sem þær
myndast, eyðast, eða nuddast
saman á hliöunum.
Enn einn þáttur i plötukerfinu
eru svonefndir heitir reitir, sem
eru staðir á yfirborði jarðar,
þar sem eldvirkni er meiri en
annars staðar. Menn hugsa sér
að undir reitum þessum, en
tsland er einn þeirra og annar
Hawaii, risi heitt möttulefni af
mörg hundruð km dýpi i sivöl-
um stróki. Þar heita möttul-
strókar. Strókar þessir eru heit-
ari en möttullinn i kring, og þvi
ögn eðlisléttari, og hafa nokkuð
aðra efnasamsetningu. Þeir eru
m.a. auðugri að geislavirkum
efnum, sem valda hitanum, og
af þessum ástæðum er islenzka
blágrýtið að ýmsu leyti
frábrugðið blágrýti hafsbotn-
anna.
í augum hinna fyrstu land-
reksmanna, og raunar allar göt-
ur fram til 1968 eða 1970, virtist
Island falla illa að þessu kerfi.
Jaröfræði landsins virtist of
flókin fyrir svo einfalda mynd.
En nýjar rannsóknir og túlkanir
hafa gerbreytt þessu sjónar-
miöi, og jarðfræði Islands telst
nú snar þáttur i kerfi miðhafs-
hryggja, platna, heitra reita og
möttulstróka, og ýmsir þættir
hennar, sem áður virtust hver
öðrum óskyldir, falla náttúr-
lega hver á sinn stað i hinni nýju
mynd. Meö plötukenningunni
hefur endurtekiö sig saga ann-
arra visindagreina. Mökkur
staðreynda hefur verið felldur I
heilsteypt kerfi, likt og fyrrum
gerðist i liffræðinni með
þróunarkenningu Darwins, i
eðlisfræðinni með afstæðiskenn-
ingu Einsteins, og i efnafræð-
inni með lotukerfi Mendelejefs.
Aflvaki jarðskorpuhreyfinga
er sá varmi, sem myndast i iðr-
um jarðar við klofnun geisla-
virkra efna. Varminn streymir
til yfirborðsins. Þegar jafn-
mikill hiti tapast við yfirborðið
og myndasthið innra, rikir jafn-
vægi. Berg er lélegur
Hreyfingum á yfirborði kúlu má lýsa sem snúningi um punkt
(pól). Plöturnar tvær á myndinni mætast i miðhafshrygg (tvö-
föld lina). Vixlgengin.sem tengja hryggjarbrotin, mynda smá-
bauga sammiðja um pólinn A. Vixlgengi eru þvi samsiða skrið-
stefnu plötunnar, en breidd segulræma gefur skriðhraðann.
varmaleiðari, en hitamyndun i
jörðinni meiri en svo að geislun
og leiöni nægi til að losna við
varmann. Þess vegna hefur
hitastig jarðmöttulsins náð þvi
marki aö iðustraumar taki viö
og beri varmann til yfirborðs-
180'
stróka og berist siðan til allra
átta undir jarðskurninu. Aður
töldu menn miðhafshryggi
myndast þar sem möttulefni ris
á mótum tveggja iðugöndla,
skurnplöturnar berist siðan út
frá hryggjunum hver á sinum
göndli, og eyðist loks i jarðtog-
um á niðurstreymishlið
göndulsins. Gegn þessu mælir
sú mjög svo mikilvæga stað-
reynd, að segulræmurnar á
hafsbotninum ' eru ævinlega
samhverfar um hryggina, sem
sannar, að þeir hreyfast sjálfir.
Þeir berast fram og aftur eftir
þvi, hvapa mótstöðu hver plata
sætir. Þessi staðreynd er mikil-
væg i jarðfræði íslands. Hún
sýnir lika, að hryggjakerfi jarð-
arinnar er ekki spegilmynd iðu-
göndla i möttlinum. Þvert á
móti knýr uppstreymi efnis i
möttulstrókum allt hryggja- og
platnakerfið, sem hreyfist yfir
jarðkúluna eftir leiðum hinnar
minnstu mótstöðu.
Island er einn af 20-30 heitum
reitum á yfirborði jarðar. Þetta
sést m.a. af þvi, að það er held-
ur óvenjulegur hluti af
Mið-Atlantshafshryggnum enda
mátti raunar til skamms tima
telja það jarðfræðilega þver-
sögn, að Island er yfirleitt til.
ísland er stafli af tiltölulega
þungu bergi, sem rís hátt yfir
sjávarbotninn umhverfis. Samt
er þessi þunga dyngja i flotjafn-
vægi viö umhverfið, en til þess
aö svo mætti verða, varð að
gera ráð fyrir eðlisléttu lagi
undir landinu. Ekki voru menn
á eitt sáttir um náttúru þess
lags, en liklegast var talið, að
islenzki basalthlaðinn flyti á
fleka af fornu meginlands-
skurni,sem væri munléttara en
blágrýtið. Annar kostur sliks
lags undir landinu var sá, að
ljósgrýti, öðru nafni liparit, sem
ér miklu algengara hér en á öðr-
um blágrýtissvæðum, mátti
skýra með uppbræðslu sliks
lags. En nú sýndu rannsóknir á
Sr. og Pb samsætum i ýmsum
islenzkum bergtegundum að
ljósgrýtið er af sama toga
spunnið og blágrýtið, en ekki frá
meginlandsskurni undir land-
inu. Slikt meginlandsskurn er
nú óþarft orðið þvi hinn tiltölu-
lega létti möttulstrókur undir
landinu ber það uppi.
A Islandi mætast tveir hrygg-
ir, Mið-Atlantshafshryggurinn
og Grænlands-Færeyjanrygg-
urinn. Eðli þeirra er þó mjög
ólikt. Mið-Atlantshafshryggur-
inn er rekhryggur með eld- og
jarðskjálftavirkni, en Græn-
lands-Færeyjahryggurinn er
dauður og skjálftalaus hryggur.
Hann tengir hin tertieru
blágrýtissvæði á A-Grænlandi
annars vegar og Færeyjum og
Bretlandi hins vegar.
Þegar islenzki möttulstrókur-
inn varð virkur fyrir 60-70
milljónum ára.lágu þessi svæði
saman sem hluti af einu megin-
landi. Hin nýja eldvirkni hlóð
fyrst upp blágrýtisstafla á
meginlandsskurnið, sem brátt
klofnaði I tvennt, og Grænland
rak til vesturs en Evrópu til
austurs. Grænlands-Færeyja-
0"
Jaröskjálftabelti jarðar marka samskeyti skurnflekanna. Grunnir skjálftar eru merktir með lieilum
linum, opnir hringir eru meöaldjúpir, en fylltir hringir djúpir skjálftar. Rekbryggir eru sýndir, svo
og hreyfingar hinna ýmsu platna. Hringir merktir 1-6 eru pólar eftirtalinna plötukerfa:
1) Ameríka — Afrika, 2) Ameríka — Kyrrahaf, 3) Suðurskautsland — Kyrrahaf, 4) Amerika —
Kvrasia, 5) Afrika — Indland, 6) Suðurskautsland — Afrlka.