Jökull


Jökull - 01.01.2014, Blaðsíða 72

Jökull - 01.01.2014, Blaðsíða 72
Ingi Þ. Bjarnason main ring fault of calderas, or even on what is com- monly observed in the field (e.g. Walker, 1984; Gud- mundsson, 1998b; Roche et al., 2000; Gudmunds- son, 2007). Anderson (1936) predicted, theoretically, that calderas ring faults should dip steeply outward, with reverse sense of motion above an underpressured magma chamber. The Anderson model has been favoured for a long time and has in general been confirmed by analogue experiments on caldera structures and development in the laboratory (e.g. Roche et al., 2000; Burchardt and Walter, 2009). Acocella (2007) has reviewed the sub- ject. Most of the work carried out in this field seems to comply with the Anderson-type ring fault in the first stages of caldera collapse (Acocella, 2007). In later collapse stages of caldera formation, the laboratory experiments show a second set of ring faults develop, with inward dip and normal sense of motion. The sec- ond set of ring faults was not a part of Anderson’s prediction, perhaps because his analytical theory was describing the initial stress stages in caldera forma- tion, and because his theory explained well observa- tions of calderas in Scotland in his time. The second major ring fault is concentric with the initial major ring fault but lies further outside, which increases the diameter of the caldera. The analogue experiments in- dicate that inward dipping major fault has steeper dip than the initial major ring fault at shallow depth, but the two join at greater depth (Acocella, 2007). Bur- chardt and Walter (2009) have shown with analogue experiments that the drop of the caldera floor in later stages of a caldera development is increasingly taken up with normal faulting on the outer lying ring fault. In studies on deeply eroded (1–2 km) calderas of extinct central volcanoes in Iceland, usually only one set of near vertical ring fault patches is reported (e.g. Sigurdsson, 1970; Fridleifsson, 1973; Jóhannesson, 1975; Torfason, 1979; Franzson, 1978). An excep- tion is perhaps Geitafell, an extinct central volcano in Southeast Iceland (Figure 1), where patches of con- centric sets of ring faults are observed inside and out- side the main ring fault (Fridleifsson, 1983). None of the reported studies mentioned did directly mea- sure the degree of the dip angle of the caldera fault. They usually infer inward dip with normal sense of motion, based on a sharp change in the dip of the strata with steeply inward dipping layers, just inside the caldera fault. Recently, however, a measurement has been carried out on a 300 m long segment of caldera fault in Southwest Iceland that has an average 85◦ inward dip with normal sense of motion (Brown- ing and Gudmundsson, 2015). Jóhannesson and Sae- mundsson (2009) have mapped ∼15 eroded calderas in Iceland. All of them have inward dipping ring fault patches, interpreted to be a part of the main ring fault of the calderas (H. Jóhannesson, pers. comm., Jan. 2015, and several other geologists). So far the only exception found to this comes from Steffi Bur- chardt (pers. comm., Feb. 2015). She observed curved outward dipping antithetic fault patches in the extinct Geitafell volcano, in the same outcrop as the main in- ward dipping ring fault. However, an antithetic fault may not be a good candidate for a major second set of a ring fault. Fridleifsson (1983) mapped curved patches faults close (∼1.0 km) to the Geitafell’s main caldera fault. One of these, which can be traced a considerable dis- tance, has inward dip with reverse sense of motion, and appears to join the caldera fault. Fridleifsson (1983) speculates that this fault first acted as a reverse fault, but later as caldera fault. In the present com- munication it is, however, proposed that the opposite may have happened. The reverse fault is reactivated caldera fault from the time of caldera resurgence. For a normal fault, originally close to vertical, to be reactivated into a reverse fault, a major change in stress field is required. The question arises if there are more signs in the geological record of Iceland than al- ready reported (Fridleifsson, 1983; Gudmundsson et al., 2008), to support that normal faults have been re- activated. Sibson (1985) presents an expression for the optimal angle (θ?) between a fault plane and the maximum principal stress (σ1) for reactivation, that depends on the coefficient of friction (f). For faults of normal strength (f=0.6–0.7), θ? is in the range 28– 30◦, but for weak faults (f=0.1–0.2) (Carpinteri and Paggi, 2004) the range is 39–42◦. It should be noted that faults can get reactivated in a wider range around the optimal angle. In the case of a caldera fault with normal strength and dipping inwards 80–85◦, the opti- 72 JÖKULL No. 64, 2014
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140
Blaðsíða 141
Blaðsíða 142
Blaðsíða 143
Blaðsíða 144
Blaðsíða 145
Blaðsíða 146
Blaðsíða 147
Blaðsíða 148
Blaðsíða 149
Blaðsíða 150
Blaðsíða 151
Blaðsíða 152
Blaðsíða 153
Blaðsíða 154
Blaðsíða 155
Blaðsíða 156
Blaðsíða 157
Blaðsíða 158
Blaðsíða 159
Blaðsíða 160

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.