Jökull - 01.01.2013, Page 14

L. Kristjánsson
by Kristján Sæmundsson and Sigurður Steinþórsson
as well as useful discussions through the years with
them, the late Þorbjörn Sigurgeirsson, Haraldur Páll
Gunnlaugsson, Suzanne McEnroe and others.
ÁGRIP
Snemma í sögu ýmiskonar svæðisbundinna jarðeðl-
isfræðirannsókna á Íslandi komu víða fram áhuga-
verð fráviksgildi í mæliniðurstöðum, sem tengja mátti
við óreglur í byggingu jarðskorpunnar. Þannig fannst
í námunda við bæinn Stardal í Mosfellsbæ óvenju
sterkt þyngdarsvið í mælingum Trausta Einarssonar
sem birtust 1954, óvenju sterkt jarðsegulsvið í mæl-
ingum sem Þorbjörn Sigurgeirsson framkvæmdi úr
flugvél 1968 og birtust á korti 1970, og óvenjuleg
lagskipting jarðskorpunnar í hljóðsveiflumælingum
Guðmundar Pálmasonar sem birtust 1971. Af þess-
um rannsóknum vöktu segulsviðsmælingarnar einna
mesta athygli, því að fráviksgildi í þeim við Stardal
var að hámarki um 4,5 µT meðan slík frávik voru oft-
ast milli 0,5 og 2 µT annarsstaðar. Þessi uppgötvun
leiddi brátt til frekari segulmælinga, bæði í lítilli hæð
úr flugvél og á jörðu niðri. Segulfrávikið náði yfir
svæði um 7 km í þvermál, og á því voru nokkrir mis-
háir toppar. Orkustofnun stóð fyrir borunum þarna,
og var ein staðsett við langhæsta topp segulfráviks-
ins. Þar var tekinn 6-cm kjarni niður á 143 m dýpi
og síðan svarf að 200 m. Frá 41 m dýpi fór borunin í
gegnum stafla af talsvert ummynduðum ólívín-þóleiít
hraunlögum. Margháttaðar athuganir voru gerðar á
sýnum úr borkjarnanum á næstu árum. Meðal-styrkur
varanlegrar segulmögnunar í því bergi var um 15-
falt meðaltalsgildi úr íslenskum hraunlögum frá síð-
tertier tíma. Útreikningar til samanburðar við ofan-
nefndan segulsviðstopp bentu til þess að hraunlögin
mynduðu hæð (grafna í yngri myndanir, efst þeirra
er Reykjavíkurgrágrýti) að stærð um 200×600 m sem
stefndi NA-NNA. Jafnframt voru gerðar ýmsar jarð-
fræðirannsóknir sem m.a. leiddu í ljós að berggrunnur
svæðisins milli Hvalfjarðar og Stardals hafði mynd-
ast fyrir um 2 milljónum ára á Matuyama-segulskeiði,
þegar jarðsegulsviðið sneri oftast nær öfugt við stefnu
þess í dag. Uppspretta hins breiða segulfráviks við
Stardal er greinilega tengd öskjusigi um 6,5 km í þver-
mál. Þar hefur þá orðið eldvirkni og ummyndun á
stuttu tímabili þegar sviðið sneri eins og nú. Hugs-
anlega er tímabilið það sama og Trausti Einarsson og
Þorbjörn Sigurgeirsson kenndu á sjötta áratug síðustu
aldar við hraunasyrpuna N3 í fjöllum sunnan Hval-
fjarðar. Aðal-segulsteindin í borkjarnanum er segul-
járn (magnetít), óvenju títan-snautt en að einhverju
leyti oxað í átt að maghemíti. Hluti þess er myndaður
eins og algengt er, við útfellingu (solvus exsolution)
innan korna úr títanómagnetíti. Annar hluti er í litlum
kornum sem virðast hafa orðið til við útfellingu (oxy-
exsolution) úr ólivínkristöllum. Ekki er full-ljóst að
hve miklu leyti þetta hefur gerst við upphaflega kóln-
un bergsins og að hve miklu leyti við þá síðari um-
myndun sem það hefur greinilega orðið fyrir. Lík-
legra virðist að segulmögnunin sé upprunaleg frem-
ur en að hún orsakist af ummynduninni. Riðstraums-
afsegulmögnun og mælingar á segulheldni (hysteres-
is) bergsýnanna benda til þess að magnetítkorn bergs-
ins séu yfirleitt ekki nógu lítil til að hafa svokallaða
einsvæða (single domain) eiginleika, sem hefðu einir
og sér getað skýrt hina sterku segulmögnun bergsins.
Skýringa á henni verður því að leita að hluta í samspili
hins háa innihalds þess af magnetíti (sem er um 2,5-
falt meðalgildi í tertíer-hraunum hér), hreinleika þess,
og hugsanlega óvenju mikils styrks jarðsegulsviðsins
þegar hraunin runnu. Enn er þá eftir að finna út, hvers-
vegna svona miklu af magnetítríku ólivín-þóleiíti gaus
þarna á þessum tíma. Kynntar eru niðurstöður nýrra
mælinga á styrk segulsviðsins í hæsta frávikstoppn-
um í Stardal með nákvæmari staðsetningum en áður,
og sýnt einfalt líkan af uppsprettu þessa topps. Einnig
eru birt kort af segulfráviki við Hvanneyri í Borgar-
firði, sem svipar talsvert til Stardals-fráviksins þótt
sviðstyrkur þess niðri við jörð nái ekki eins háum gild-
um.
REFERENCES
Acuña, M.H., J.E.P. Connerney, N.F. Ness, R.P. Lin, D.
Michell, C.W. Carlson, J. McFadden, K.A. Anderson,
H. Rème, C. Mazelle, D. Vignes, P. Wasilewski and
P. Cloutier 1999. Global distribution of crustal mag-
netization discovered by the Mars Global Surveyor
MAG/ER experiment. Science 284, 790–793.
Bjarnason, I. T., W. Menke, Ó. G. Flóvenz and D. Caress
1993. Tomographic image of the Mid-Atlantic plate
14 JÖKULL No. 63, 2013