Jökull


Jökull - 01.01.2005, Síða 101

Jökull - 01.01.2005, Síða 101
Seismic characteristics of the Hekla volcano terial can provide constraints for a size estimate of a magma chamber. It is generally assumed that only a fraction of the contents of a reservoir is drained during an eruption, until the pressure-drop inside the cham- ber leads to cessation of the eruption. In a theoreti- cal study on explosive eruptions (andesitic to rhyolitic magma), Bower and Woods (1998) estimate the max- imum amount of erupted material to be ∼10% of the total contents for a shallow chamber and only ∼0.1– 1.0% for a deep chamber. The Hekla eruptions in 1970, 1980–1981, 1991 and 2000 produced lava and tephra of about 0.2 km3 (Grönvold et al. 1983; Guð- mundsson et al. 1992; Höskuldsson et al. submitted). With an assumption of 10%-drainage this suggests a magma chamber of 2–3 km3, which should be large enough to be detected by our method. The Hekla magma chamber may be a network of interconnected patches of molten material, rather than a simple voluminous structure. However, geochem- ical analysis of Hekla lavas shows that the composi- tion of products during the course of an eruption is quite uniform (Grönvold et al. 1983; Karl Grönvold 2003, pers. comm.), thus not supporting a complicated magma chamber structure. The quick onset of an eruption fed from great depth sounds problematic and rather unrealistic. Strain signals show that the dyke started propagating half an hour before the onset of the Hekla eruptions in 1991 and 2000 (Linde et al. 1993; Ágústsson et al. 2000). If the magma travels 14 km ormore during half an hour, it requires at least a velocity of 7.8 m/s for the ascending magma. Sacks and Linde (2001; Sel- wyn Sacks 2001, pers.comm.) suggest that the rapid start of a Hekla eruption is the result of degassing. The gas phase is released from the magma inside the reser- voir, and accumulates in the upper part of the reser- voir, which forces the level of the liquid magma to sink. The pressure in the magma chamber increases due to the ascent of gas bubbles until an eruption starts, first extruding the gases from the upper part of the chamber. Because the gas phase erupts first, the eruption can easily commence more rapidly than an eruption starting with a lava flow. The gas release ex- planation is in harmony with the observation that the Hekla eruptions begin with an explosive phase emit- ting gases and tephra, and subsequently calm down to lava effusion (Grönvold et al. 1983; Guðmundsson et al. 1992; Höskuldsson et al. submitted). Volcanic tremor during the two eruptions of 1991 and 2000 was very similar. It started simultaneously with the eruption and had a stable frequency-band during the first hours, although the eruptive activity and the amplitude of the tremor varied. The charac- teristic spectral band was about 0.5–1.5 Hz and the maximum peaks were around 0.7–0.9 Hz. This is at the lower end of the frequencies generally observed at active volcanoes in the world, mainly 0.1–8 Hz (Kon- stantinou and Schlindwein 2002). A number of possible sources for volcanic tremor have been proposed in the literature. Somemodels ex- plain the tremor as the result of resonant effects pro- duced by the geometry of volcanic conduits. Turbu- lent motion in the vapour-gas-magma mixture makes the volcanic pipes oscillate (e.g. Seidl et al. 1981; Fer- rick et al. 1982), and the frequency content of the tremor may vary with the length of the conduit. The characteristic low frequencies of Hekla tremor could indicate that the magma channel of Hekla is very large, i.e. the conduit would extend to a considerable depth and the magma chamber be at a deep level. Al- though the degassing-related origin of the tremor is shallow, the resulting vibration can occur in the long channel and produce the characteristic low frequen- cies. Other models suggest that volcanic tremor is produced by vibrations of tensile, fluid-filled, jerkily or suddenly opening cracks (Aki et al. 1977; Chouet 1981, 1985). In these models the excess pressure and degassing in the fluid generates the trembling. Ac- cording to Chouet (1992) volcanic tremor is the re- sponse of the tremor-generating system to sustained bubble oscillations in the fluid. Julian (1994) explains the cause of the volcanic tremor to be nonlinear exci- tation by fluid flow, analogous to the excitation mech- anism of musical wind instruments. Volcanic tremor often begins prior to the actual surface outbreak of an eruption and may extend be- yond the duration of surface activity (e.g. Chouet 1981; Montalto et al. 1995). This was not the case at Hekla, where the tremor started at the same time as the eruption and also terminated simultaneously with the JÖKULL No. 55 101
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
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160
Síða 161
Síða 162
Síða 163
Síða 164
Síða 165
Síða 166
Síða 167
Síða 168
Síða 169
Síða 170
Síða 171
Síða 172
Síða 173
Síða 174
Síða 175
Síða 176
Síða 177
Síða 178
Síða 179
Síða 180
Síða 181
Síða 182
Síða 183
Síða 184

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.