Náttúrufræðingurinn - 2016, Qupperneq 61

133
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
Gígurinn gaus ösku til 4. apríl 1964
en þá lokaðist hann frá sjó. Í apríl
myndaðist hrauntjörn í gígnum
og hraun streymdi frá honum þar
til 17. maí 1965 að virknin fluttist í
neðansjávargíg sem myndaði aðra
eyju, Syrtling.17–20 Bestu sýnin
náðust 21. febrúar 1965 (2. mynd)21.
Þá var yfirborð tjarnarinnar storkið
en lítill innri gígur enn virkur. Gas
streymdi út um vakir milli jaka.
Gassýni voru tekin til að
greina gastegundir, tvívetni og
radon. Niðurstöður hafa verið
birtar í greinum Guðmundar E.
Sigvaldasonar og Gunnlaugs
Elíssonar,22 Braga Árnasonar og
Þorbjarnar Sigurgeirssonar,23 og
Sveinbjörns Björnssonar.24 Nitur
og eðalgös reyndust aðeins 0,5%
af rúmmálshluta gasa. Vatnsgufan
var ekki ættuð úr sjó heldur beint
úr kvikunni. Vatn í kviku skiptir
miklu máli við hegðun eldgosa
og getur valdið gufusprengingum.
Þegar þrýstingi léttir mettast kvikan
af vatni og það fer að mynda
gufubólur sem blása kvikuna í
froðu. Vatnið mældist 4,7 g í lítra
af óþéttanlegum gösum og því
fylgdi radon með virknina 120–170
pCurie/L eða 4,4–6,3 Bq/L. Ef við
vissum hver styrkur radons var í
kvikunni áður en það rauk burt með
vatninu gætum við reiknað úr hve
mörgum grömmum af kviku vatnið
er komið. Sýni var tekið úr þaki
hrauntjarnarinnar til greiningar á
radíni. Í því reyndust vera 0,17*10-12
g af radíni í g bergs. Samkvæmt því
hefur radonstyrkur í kvikunni áður
en hún afgasaðist verið 0,17 pC/g.
Þetta eru nokkur þúsund atóma í
hverju grammi kviku. Radonið, 120
pC, og vatnið, 4,7 g, í hverjum lítra af
óþéttanlegum gösum eru þá komin
úr 706 g af kviku. Samkvæmt þessu
hefur vatn sem losnaði úr kvikunni
í mesta lagi verið 0,67% af þunga
hennar (wt%). Gufa í þessu magni
veldur ekki sprengingum þegar
hún losnar í gígnum en það gerðist
meðan sjór flæddi inn að auki.
RADON SEM FYRIRBOÐI
JARÐSKJÁLFTA
Menn hafa veitt því eftirtekt að
radonstyrkur í grunnvatni
breytist stundum á undan
stórum jarðskjálftum. Þekktasta
dæmið er undanfari jarðskjálfta í
Tasjkent í Úsbekistan 1966. Talið
er að radonstyrkurinn breytist
vegna þess að spennur í bergi
opni nýjar glufur fyrir radonið
eða loki þeim. Breytingarnar
verða á allstóru svæði umhverfis
væntanleg upptök jarðskjálfta.
Því gætu mælingar á radonstyrk
í borholum gefið aðvörun um að
skjálfti væri í aðsigi. Egill Hauksson
jarðeðlisfræðingur hafði unnið við
uppsetningu jarðskjálftamæla á
vegum Raunvísindastofnunar áður
en hann fór til framhaldsnáms við
Lamontstofnun Columbia-háskóla
í Bandaríkjunum. Bandaríska
jarðfræðistofnunin USGS veitti
honum og samstarfsmönnum
hans styrk árið 1977 til að setja
upp ellefu mælistöðvar fyrir
radon í jarðhitavatni á Íslandi.25,26
Níu af þessum stöðvum voru á
upptakasvæði Suðurlandsskjálfta
þar sem menn bjuggust við stórum
skjálfta innan nokkurra áratuga.
Sýni voru tekin úr borholum
allt að átta sinnum í mánuði á
hverri stöð og radonið mælt hjá
Raunvísindastofnun. Einnig var
rekinn mælir á Flúðum og mældi
hann radonstyrk samfellt í rennsli.
Þessum mælingum var haldið
áfram næstu ár og á sumum
stöðvanna allt til ársins 1993. Úr
þeim fengust 3–16 ára tímaraðir
sem unnt var að bera saman við
skjálftavirkni á sama tímabili.
Töluverð tengsl reyndust á milli
breytinga í radoni og skjálftavirkni.
Um 35% af breytingum í radonstyrk
virtust tengjast skjálftum.27 Oftast
voru breytingarnar þannig að
radonstyrkur jókst stuttu áður en
skjálfti kom. Einnig sáust breytingar
sem tengdust gosum í Heklu 1980
og 1981. Mælingar hófust aftur árið
1999 með endurbættri mælitækni.
Þær sýndu miklar radonbreytingar
á skjálftasvæði Suðurlands fyrir
stóru jarðskjálftana þar 17. og 21.
júní 2000.28 Nú lækkaði styrkur
radons á öllum stöðvum 1–5
mánuðum fyrir skjálftana en tók
þó nokkur skammvinn stökk upp
á við. Eftir skjálftana var styrkur
radons á svæðinu um þrjá mánuði
að jafna sig.
LOKAORÐ
Geislavirkni af völdum radons
í hveragasi bendir til þess að
móðurefnið radín hafi safnast í
útfellingar á sprunguveggjum í
uppstreymisrás hveranna. Styrkur
radons er hærri á háhitasvæðum.
Orsök þess gæti verið að hærri
hiti ásamt kvikugösum í rótum
háhitakerfa auðveldi úrþvott
radíns sem aftur falli út úr
vatninu við suðu og lægra hitastig
í uppstreymisrásum þess. Einnig
gæti súrt berg í rótum háhitakerfa
skipt máli þar sem styrkur radíns
er hærri í súru bergi en basískum
hraunlögum. Þessa tilgátu mætti
prófa með greiningu á radíni í
borsvarfi, súlfatskán, kísilhrúðri
og útfellingum í borholubúnaði á
háhitasvæðum.
Í jarðvegi mælist oft hærri
styrkur radons yfir huldum mis-
gengjum. Það á bæði við radon
(222Rn) með helmingunartímann 3,8
daga og samsætuna þóron (220Rn)
sem er með helmingunartíma 54,5
sekúndur. Aukinn styrkur þórons
verður ekki skýrður nema með
upp söfnun ættmóðurinnar
þórín (232Th) í jarðveginum yfir
misgenginu. Aukinn styrkur radons
gæti átt sér sömu skýringu, þ.e.
uppsöfnun radíns í jarðveginum eða
í útfellingum grunnt í sprungum
misgengisins.
Radon getur nýst sem ferilefni og
var m.a. notað til að meta hve mikið
vatn var í kviku í Surtseyjargosinu.
Radon hefur einnig komið að gagni
sem forboði jarðskjálfta. Aðstæður
til að prófa gildi radonmælinga
í því skyni eru óvenju góðar á
jarðskjálftasvæði Suðurlands. Glögg
dæmi um tengsl radons í hverum og
aðdraganda stórra skjálfta fengust í
skjálftunum 17. og 21. júní árið 2000.