Jökull


Jökull - 01.12.1999, Síða 91

Jökull - 01.12.1999, Síða 91
Gravity model studies of the volcanic island Surtsey, Iceland Þröstur Þorsteinsson1’ and Magnús T. Guðmundsson2 ‘Department of Physics, University of Iceland, Hjarðarhaga, 107 Reykjavík, Iceland 2Science Institute, University of Iceland, Hofsvallagötu 53, 107 Reykjavík, Iceland Abstract - Gravity data collected by Cameron et al. (1992) have been used to model the internal structure ofSurtsey, a volcanic island formed in an eruption ojfthe south coast oflceland 1963- 1967. Several 2 1/2-dimensional forward gravity models were constructed, using existing data on the volcanic history and stratigraphy as constraints. The models show that the observed gravity anomalies can be explained by density variations within the volcanic edifice. The units ofthe best fitting models are: i) a core ofhyaloclastite tuffs formed during the explosive phase ofthe eruption in 1963-1964; ii) a submarine delta ofpillow lava breccias formed during the effusive eruptions after April 4, 1964; iii) subaerial lava; iv) subaerial tephra; and v) relatively dense sediments making up the northern peninsula. The volume of intrusions within the volcanic pile making up the island, is apparently too small to register in the gravity field. The models suggest that no appreciable volume ofpillow lava exists under Surtsey. INTRODUCTION The island of Surtsey was formed in an eruption off the south coast of Iceland 1963-1967 (Fig. 1). The island is the southernmost part of the Vestmannaeyjar island chain, a central volcano complex that forms the south- em end of the southward propagating eastem volcanic rift zone in Iceland. Before the emption, the sea bed at the eruption site was at 130 m depth (Jakobsson and Moore, 1982). When the eruption ended, an island had formed, capped with subaerial lava but primarily made of tephra. The formation of Surtsey offered an unique oppor- tunity to study shallow water volcanism: The emer- gence of a volcanic island, the progression of subaeri- al volcanism from explosive to effusive activity lead- ing to the formation of a subaerial lava shield. Surtsey can be classified as a marine table mountain (Kjart- ansson, 1966), similar to the sub-glacially erupted table mountains that formed during the Pleistocene in Iceland and elsewhere (Kjartansson, 1943; Mathews, 1947; Bemmelen and Rutten, 1955). Table mountains are usually composed of a basal unit of pillow lavas, overlain by hyaloclastites and capped with subaerially empted lavas. Surtsey is the only marine table moun- tain that has been observed to form in a single emption. An unresolved question in submarine and sub-glacial volcanism is at what depth or under what conditions pillow lava forms, i.e. to what extent are table moun- tains formed of pillow lava and to what extent are they composed of pyroclastic glass. Pillows are generally formed at higher confining pressures than pyroclastic glass which is formed by fragmentation of magma at low to moderate pressure (e.g. Jones, 1969). Moreover, where degassed magma flows into water, pillow lava forms (Moore, 1975). Several models have been put forward for the stracture of Surtsey, some assuming a core of pillow lava formed during the submarine phase of the emp- tion (Kjartansson, 1966; Einarsson, 1968) while a more recent model based on drilling on the island in 1979 suggests the absence of such a core (Jakobsson and Moore, 1980, 1982). A different model was pro- posed by Cameron et al. (1992) on the basis of gravi- ty modeling. A drawback in the modeling of Cameron et al. (1992) was that density differences between units in the volcanic construct that lie above sea level *now at University of Washington, Seattle, Geophysics Program, Seattle WA 98195 USA JÖKULL, No. 47, 1999 89
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.