Náttúrufræðingurinn - 2012, Qupperneq 116

Náttúrufræðingurinn
116
má sjá hvernig sökkulbólstraberg
myndar tungur út frá eldfjallinu.
Nærtækasta skýringin á þessu fyrir-
brigði er að bólstrabergið hafi
leitað út frá fjallinu í bræðsluvatns-
göngum í jöklinum. Á Tungnaár-
öræfum, t.d. norðan Ljósufjalla, eru
mjög sérstæðar flatar gosmyndanir
úr bólstrabergi sem ná allt að 3 km
breidd og 15 km lengd.41,42
Þvermál einstakra bólstra sökkul-
bólstrabergsins er háð efnasam-
setningu bergkvikunnar,43 en það
er allt að 0,6 m í þvermál þegar
um basalt er að ræða. Sums staðar
má sjá að greipni bólstra eykst
með hæð, sem er afleiðing þess að
heildarþrýstingur fer minnkandi
þegar ofar dregur.25,44 Óreglulegar
kubbabergseiningar, sem geta orðið
allt að 200 m breiðar, eru algengar
í sökkulbólstraberginu. Þessar ein-
ingar myndast líklega þegar vatnið
nær síður til bergkvikunnar, en í
nokkrum tilvikum virðist vera um
að ræða innskot sem verða nær
samtímis eða stuttu eftir að bólstra-
bergið myndast.
Við upphleðslu bólstrabergsins
kemur að því að aðstæður fyrir
sprengingar og tvístrun kvikunnar
ná yfirhöndinni svo að hýalóklastít
myndast, þ.e.a.s. ef eldgosið stendur
nógu lengi. Dýptarmörkin þar sem
gosið breytist í sprengigos virðast
vera mismunandi, og er sennilegt að
þar ráði flókið samspil uppstreymis-
hraða, efnasamsetningar, gasinni-
halds bergkvikunnar og breytinga
í vatnsborði meðan á gosi stendur.
Rannsóknir í Vesturgosbeltinu benda
til að þessi mörk séu þar á 150–200 m
dýpi þegar um basísk gos er að ræða.
Því má bæta við að í Surtsey eru
engin ummerki þess að bólstraberg
hafi myndast í byrjun eldgossins; þar
var hafdýpi um 130 m fyrir gos.45
Yfirleitt verður tvístrun kvikunnar
og myndun hýalóklastíts í gosum
undir jökli vegna áhrifa vatnsins.
Forsenda sprenginga og tvístrunar
virðist vera blöndun vatns og kviku
þar sem vatnsbólur hrærast inn í
kvikuna. Vatnið er í upphafi 1000–
1200°C kaldara en kvikan. Það yfir-
hitnar síðan, en gufulag myndast
milli vatns og kviku. Þegar gufulagið
fellur saman snöggkólnar kvikan og
molnar samfara því að vatnið hvell-
sýður. Með tilraunum hefur tekist
að framkalla sprengingar þar sem
verður til gjóska sem hefur sömu
kornastærðardreifingu og kornagerð
og dæmigerð er fyrir basísk sprengi-
gos í vatni.46,47 Gufulagið sem nefnt
er hér að ofan gegnir lykilhlutverki
í ferlinu. Við háan þrýsting verður
það mjög þunnt og nær að leiða
varma hratt frá kviku að vatni. Við
það kólnar kvikan nægilega til þess
að molnun og hvellsuða verður ekki
þegar gufulagið fellur saman. Þetta
virðist vera meginástæða þess að
gufusprengingar af því tagi sem hér
er lýst verða yfirleitt ekki á miklu
dýpi.48
Í ljós hefur komið að ekki er
hægt að setja jafnaðarmerki milli
vatnsþrýstings og ísþykktar. Vegna
rennslis frá gosstað og aflögunar
sigketils í jökli yfir gíg getur vatns-
þrýstingur undir jöklinum meðan á
gosi stendur verið miklu minni en
sem nemur þunga íssúlunnar.49 Flest
bendir því til þess að tvístrun kviku
geti orðið undir jökli sem er mun
þykkari en 200 m. Helgafell ofan
Hafnarfjarðar, sem eingöngu er úr
hýalóklastíti, er t.d. talið hafa mynd-
ast undir um 500 m þykkum jökli.28
Hýalóklastít, eða móberg, er
algengasta ásýnd gosmyndananna,
sjá 2. mynd. Neðan til í eldfjallinu
er hýalóklastítið yfirleitt grófkorna,
ólagskipt eða lítið lagskipt og berg-
brot eru algeng.27 Þessi eining getur
orðið allt að 400 m á þykkt og hana
má m.a. sjá í Kálfstindum og Hlöðu-
felli í Vesturgosbeltinu. Sams konar
einingu má greina í borkjarna í
Surtsey á 20–130 m dýpi undir sjáv-
arborði.50 Það er ljóst að þessi hluti
hýalóklastítsins í Surtsey barst aldrei
upp fyrir sjávarmál, heldur hlóðst
hann hratt upp í byrjun gossins og
myndaði frekar óreglulegan massa.
Lýsingar á Surtseyjargosinu51,52,53
og óbirtar rannsóknir á borkjarn-
anum úr Surtsey sýna að hýaló-
klastítið barst upp fyrir sjávarborð
þegar sprengingarnar urðu á minna
en 30–50 m dýpi. Þetta hýalóklastít
myndaði í Surtsey hálfmánalaga
2. mynd. Einfaldað þversnið af dæmigerðum móbergshrygg og móbergsstapa í Vesturgos-
beltinu. – Simplified cross-sections of a tindar (hryggur) and a tuya (stapi). Based on
observations of subglacial and intraglacial mountains in the Western Volcanic Zone.2