Morgunblaðið - 12.03.2007, Page 10

Morgunblaðið - 12.03.2007, Page 10
10 MÁNUDAGUR 12. MARS 2007 MORGUNBLAÐIÐ JARÐFRÆÐIRANNSÓKNIR Í BORGARFIRÐI Í Borgarfirði var áður jarð-skjálftabelti sem varð til afsömu orsökum og jarð-skjálftabeltið á Suðurlandi. Sprungur í bergi í Borgarfirði líkj- ast skjálftasprungum á Suðurlandi. Sumar þeirra hafa opnað leiðir fyrir innskot kviku og ráðið miklu um hringrás jarðhita. Skjálftabeltið á Suðurlandi virðist færast suður með tíma. Það hefur skilið eftir sig sprungur í uppsveitum Árnessýslu sem skýra mikinn jarðhita þar. Þetta er meðal niðurstaðna úr verk- efni sem kallað er rannsókn á bergs- prungum og unnið hefur verið að undanfarin ár. Skýrari mynd af jarðsögunni Til að skilja þær rannsóknir sem hér er fjallað um er nauðsynlegt að byrja á því að skýra lítillega jarð- fræðilegar aðstæður á Íslandi. Flestir vita að þvert yfir landið, frá Reykjanesskaga og Suðurlandi til Norðausturlands, liggja gosbelti og að á þeim er tiltölulega mikið um jarðhræringar. Flestir vita líka að þessi belti eru á mörkum tveggja fleka, N-Ameríkuflekans og Evr- ópu- og Asíuflekans. Jarðfræðingar kalla gosbelti sem er á flekaskilum, eins og t.d. Reykja- neshrygginn, rekbelti. Það er ekki að ástæðulausu því að þar rekur flekana sundur og kvika fyllir í vök- ina. Eins og gefur að skilja eru þetta ekki hraðar hreyfingar, en þó um 18 millimetrar á ári. Á síðustu árum og áratugum hafa jarðfræðingar hins vegar verið að átta sig á að þessi mynd er talsvert flóknari. Myndir 1 skýrir almennar hugmyndir þeirra um þessar mund- ir. Undir landinu miðju, nálægt Bárðarbungu í Vatnajökli, er mött- ulstrókur. Í honum er bráðið berg sem finnur sér leið inn í jarðskorp- una, og veldur mun meiri gosvirkni á Íslandi en annars staðar á flekaskil- unum. Möttulstrókurinn er fast skorðaður í jörðinni en flekarnir eru á hægu skriði yfir hann til VNV. Það er því ekki óeðlilegt að spurt sé hvað gerist á nokkrum milljónum ára þegar flekaskilin eru komin talsvert frá möttulstróknum? Svarið er ein- faldlega, að skilin stökkva til austurs og yfir stróknum myndast nýtt rek- belti (Sjá mynd 2). Milli norðurenda fyrra beltisins og suðurenda nýja beltisins myndast þversprungu- svæði með tíðum jarðskjálftum, líkt og skjálftabeltið á Suðurlandi sem nú tengir Reykjanes-Langjökuls- beltið við eystra rekbeltið (Sjá mynd 3). Nú telja menn sig geta greint a.m.k. fjögur rekbelti á Íslandi. Fyrsta og elsta beltið er út af Vest- fjörðum, en það er talið hafa verið virkt fyrir 24 milljónum ára. Næst- elsta beltið er Snæfellsnesrekbeltið, en það er talið hafa verið virkt fyrir um 15 milljónum ára. Þriðja beltið nær frá Reykjanesskaga og um Langjökul, en það er talið hafa byrj- að virkni fyrir 6–7 milljónum ára. Þetta rekbelti er enn virkt en þó ekki eins virkt og það rekbelti sem nú liggur yfir möttulstróknum undir Vatnajökli og kallað er eystra rek- belti. Þegar rekbeltin færast fjær uppsprettum hitans, þ.e. möttul- stróknum, dregur úr virkni þeirra. Fróðlegt að bera saman sprungur í Borgarfirði og á Suðurlandi Til þess að skilja betur þá jarð- sögu sem hér er í þróun hefur verið efnt til samanburðar á jarðfræði, sprungum, halla og strikstefnu hraunlaga í Borgarfirði og á Suður- landi. Leiðandi jarðfræðingur í þess- um rannsóknum er dr. Maryam Khodayar sem byrjaði á þessu verk- efni með styrk í 3 ár frá Sviss en síð- an sem styrkþegi Rannsóknarráðs önnur 3 ár, áður en samstarf við nú- verandi aðila hófst. Aðstaða var að mestu hjá Orkustofnun og samvinna við prófessor Pál Einarsson á Raun- vísindastofnun, áður en Maryam réðst til Íslenskra orkurannsókna. Aðrir helstu samstarfsmenn í þessu verkefni hafa verið jarðfræðingarnir dr. Hjalti Franzson og Freysteinn Sigurðsson. Yfirumsjón hefur verið í höndum Sveinbjörns Björnssonar, fyrrum deildarstjóra á Orkustofnun. Verkefnið er kostað sameiginlega af Orkustofnun, Orkuveitu Reykja- víkur og Landsvirkjun, en megin- hluti rannsóknanna fer fram á veg- um Íslenskra orkurannsókna. Samvinna er einnig við Jarðvísinda- stofnun Háskólans. Þegar Maryam hóf rannsóknir sínar á bergsprungum í skjálftabelt- um einbeitti hún sér að því að skoða sprungur uppi í Borgarfirði og á Mýrum. Hún fann þar glögg merki um fornt skjálftabelti og í grein sem hún birti með Páli Einarssyni túlk- uðu þau gögnin svo að svæðið hefði verið smáfleki milli rekbeltisins á Snæfellsnesi og Reykjanes-Lang- jökulsbeltis og skjálftabeltis sem tengdi þessi tvö rekbelti saman. Á mynd 1 er þetta svæði auðkennt með tölunni 8. Það voru sprungur með sömu NS-stefnu og hreyfingar og í skjálftasprungum á Suðurlandi sem komu þeim á sporið um fornt skjálftabelti í Borgarfirði. Dæmi um slíka sprungu frá Gljúfurá er sýnt í mynd 4. Þessi sprunga hefur hreyfst á ýmsa vegu og fyllst af kviku meðan hún var innan skjálftabeltisins. Af þessu dæmi má ætla að skjálfta- sprungur á Suðurlandi geti einnig hreyfst á ýmsa vegu og opnað leiðir fyrir kviku að neðan. Á sama hátt og áður í Borgarfirði eru uppsveitir Árnesssýslu nú smáf- leki milli Reykjanes-Langjökuls- beltis, eystra rekbeltis og skjálfta- beltisins á Suðurlandi. Maryam segir að það sé afar áhugavert að bera saman sprungur í þessum tveimur smáflekum, ekki síst vegna þess að samanburðurinn gefi upp- lýsingar um jarðsöguna. Í Borgarfirði er elsta bergið allt að 15 milljón ára gamalt. Það sem auðveldar jarðvísindamönnum rann- sóknir þar er að jöklar hafa sorfið um 1.500 metra ofan af upprunalegu yfirborði. Þar má því sjá hvernig sprungurnar voru niðri á 1.500 m dýpi og bera saman við sprungur sem áður voru á 500 m dýpi í upp- sveitum Árnessýslu og sprungur á yfirborði í skjálftabeltinu á Suður- landi. Maryam segir að sumar sprung- urnar séu arfur frá því að bergið var innan rekbeltanna og þær séu með stefnu í norðaustur. Þær séu þó að- eins þriðjungur af fjöldanum. Aðrar sprungur myndist vegna jarð- skjálfta og það sprungumynstur sé miklu flóknara. Algengasta sprungustefnan sé í norður-suður, en greina megi fimm aðrar stefnur. Hún segir að það athyglisverða við þetta sé að það sé hægt að finna sömu sex sprungustefnurnar bæði á Suðurlandi og í Borgarfirði. Búið er að greina hugsanlegar sprungur á þessum tveimur svæðum á grunni loftmynda. Maryam segir að það þurfi hins vegar að staðfesta að um raunverulegar sprungur sé að ræða og kanna eðli þeirra. Útilokað sé að rannsaka allar sprungur og því velji jarðfræðingar svæði sem þeir telji að séu áhugaverð og líkleg til að veita nýja innsýn í jarðsöguna. Mar- yam segir að við þessar rannsóknir sé mikill kostur að það skuli vera til- tölulega lítið um tré á Íslandi. Í skógi sjáist ekki sprungurnar fyrir trjánum. Skjálftabeltið á Suðurlandi á „suðurleið“? Í grein sem bráðlega mun birtast í alþjóðlegu tímariti bera þau Ma- ryam og Hjalti saman sprungur í megineldstöð sem kennd er við Þjórsárdal saman við sprungur í skjálftabeltinu á Suðurlandi og draga þá ályktun að eldstöðin í Þjórsárdal hafi áður verið á mótum eystra rekbeltisins og skjálftabelt- isins en skjálftabeltið hafi færst suð- ur með tíma. Það hafi áður verið í uppsveitum Árnessýslu en nú liggur það um Hjalla, Selfoss, Skarðsfjall og austur að Heklu (Sjá mynd 3). Sveinbjörn líkir þessu jarð- skjálftabelti við hakkavél. Það fari suður yfir og skilji eftir mölbrotið berg norðan við beltið. Hann segir þetta sprungna berg hafa bæði já- kvæðar og neikvæðar hliðar. Við byggingu mannvirkja eins og virkj- ana þurfi að varast sprungurnar og velja stað og hanna byggingar með tilliti til þeirra. Það jákvæða við sprungurnar sé hins vegar að þær greiði leið fyrir jarðhita. Hann bend- ir á að á Austurlandi sé að finna nægan berghita, en hins vegar sé berg þar minna sprungið og þar af leiðandi erfitt að finna nýtanlegan jarðhita. En það er ekki bara vatn sem get- ur fundið sér leið inn í sprungurnar. Kvika getur líka fundið sér leið inn í þær, líkt og sprungan við Gljúfurá í Borgarfirði sýnir. Þetta gæti skýrt gríðarlegan hita á sumum lághita- svæðum eins og í Deildartungu og Reykholti í Borgarfirði og í Bisk- upstungum á Suðurlandi. Mynd 5 sýnir hvernig jarðhiti í Biskupstung- um gæti verið tengdur gömlum jarð- skjálftasprungum sem skjálftar hrista upp í af og til. Í Borgarfirði var áður jarðskjálftabelti sem varð til af sömu orsökum og jarðskjálftabeltið á Suðurlandi. Rannsóknir jarðfræðinga á bergsprungum í Borgarfirði og á Suðurlandi leiða þetta í ljós. Egill Ólafsson kynnti sér rannsóknirnar. Gömul rekbelti valda skjálftum í Borgarfirði Morgunblaðið/ÞÖK Sprungurannsóknir Jarðvísindamennirnir Sveinbjörn Björnsson, Maryam Khodayar og Hjalti Franzson hafa unnið að grunnrannsóknum á sprungum í Borgarfirði og á Suðurlandi. egol@mbl.is RANNSÓKN á rofnu bergi veitir innsýn í hegðun sprungna með tíma. Myndin sýnir dæmi um sprungu við Gljúfurá í Borgarfirði. Á þessu svæði var sennilega þversprungu- kerfi milli Snæfellsnesrekbeltis og Langjökulsrekbeltis fyrir um 5–7 milljónum ára. Meðan flekaskilin voru að færast frá Snæfellsnesi til Langjökuls gegndi sprungan svip- uðu hlutverki og sniðgengi með norðlæga stefnu gera nú í skjálfta- beltinu á Suðurlandi og á Reykja- nesskaga. Gljúfurársprungan hreyfðist fyrst sem sniðgengi, síðan sem siggengi, þá aftur sem snið- gengi með kvikuinnskotum (myndir a til c). Seinna komu hreyfingar sem vinstra sniðgengi (d) og loks gliðnun (e). Mjög svipaðar N-S-sprungur er nú að finna á Suðurlandi og á Reykjanesskaga. Sprunga við Gljúfurá SPRUNGUR geta komið að gagni því að þær opna leiðir fyrir hring- rás jarðhita. Þetta gildir t.d. um sprungur í uppsveitum Suðurlands sem mynduðust þar meðan bergið var innan skjálftabeltis. Dreifing jarðhita í Biskupstungum mótast greinilega af jarðskjálftasprungum og misgengjum. Til dæmis gæti jarðhiti að Efri-Reykjum og Syðri- Reykjum og Spóastöðum tengst norðlægum jarðskjálftasprungum, og jarðhiti á Böðmóðsstöðum og Syðri-Reykjum ANA-lægum skjálftasprungum. Mikið rennsli á Syðri-Reykjum gæti skýrst með því að þar skærust þessi sprungusvæði, auk sprungna með NA-stefnu. Á svipaðan hátt gæti jarðhiti í Laug- arási og á Reykjavöllum verið tengdur norðlægri sprungu sem hefur bæði hreyfst sem siggengi og sniðgengi í jarðskjálftum. Jarðhiti og sprungur í Biskups- tungum

x

Morgunblaðið

Direct Links

If you want to link to this newspaper/magazine, please use these links:

Link to this newspaper/magazine: Morgunblaðið
https://timarit.is/publication/58

Link to this issue:

Link to this page:

Link to this article:

Please do not link directly to images or PDFs on Timarit.is as such URLs may change without warning. Please use the URLs provided above for linking to the website.