Verktækni - 2018, Qupperneq 25

VERKTÆKNI 2018/24 25
RITRÝNDAR VÍSINDAGREINAR
Bergsprungur og byggingar á höfuðborgarsvæðinu
Útdráttur: Staða Íslands á flekaskilum meginfleka býður upp á aðstæður
sem finnast óvíða annars staðar og krefst sérstakrar aðgátar við mannvirkja-
gerð. Þéttbýli á Íslandi færist nú óðfluga inn á svæði þar sem berggrunnur
er sundurskorinn af virkum misgengjum og sprungum. Sprungusveimur
kenndur við Krísuvík liggur um austustu hluta höfuðborgarsvæðisins. Virkni
á sprungum hans tengist að öllum líkindum kvikuhreyfingum í eldstöðvar-
kerfi Krísuvíkur og á flekaskilunum á Reykjanesskaga sem láta til sín taka á
þúsund ára tímakvarða. Hætta sem mannvirkjum er búin stafar annars
vegar af færslum um sprungurnar í tengslum við slíka virkni og hins vegar
af gjökti þegar bylgjur frá fjarlægum skjálftum ganga yfir. Tjón má að lík-
indum fyrirbyggja að talsverðu leyti með því að forðast að byggja mannvirki
yfir sprungurnar. Mælt er með breyttu verklagi við mannvirkjagerð á virkum
sprungusvæðum.
ÁGRIP ABSTRACT
Fyrirspurnir:
Dr. Páll Einarsson
palli@hi.is
Greinin barst 7. september 2017.
Samþykkt til birtingar: 10. nóvember 2018
Dr. Páll Einarsson, prófessora, Dr. Haukur Jóhannessonb, Dr. Ásta Rut Hjartardóttira
aJarðvísindastofnun Háskólans, Sturlugötu 7, Askja 101 Reykjavík.
bJarðfræðiþjónusta Hauks Jóhannessonar, Barðavogi 44, 104 Reykjavík.
Inngangur
Ísland er um margt frábrugðið öðrum löndum og margs að
gæta við mannvirkjagerð sem ekki þarf annars staðar. Flekaskil
milli tveggja stærstu jarðskorpufleka jarðarinnar liggja í gegnum
landið (1. mynd), og það er því nokkuð sérkennilega í sveit sett
með tilliti til jarðskorpuhreyfinga. Á seinustu áratugum hefur
byggð og mannvirkjagerð færst lengra inn á svæði þar sem
virkar bergsprungur eru algengar. Þetta á sérstaklega við um
höfuðborgarsvæðið en önnur þéttbýlissvæði má einnig nefna,
t.d. Húsavík, Kópasker, Selfoss og Grindavík. Í umfjöllun fram-
kvæmdaaðila um sprungurnar og þau atriði sem varast ber gætir
stundum nokkurrar ónákvæmni og stundum vantar á að þeir sem
um málið fjalla hafi fylgst með breyttum hugmyndum og auknum
skilningi sem fengist hefur með rannsóknum hin síðari ár.
Skilin milli Norður-Ameríkuflekans og Evrasíuflekans liggja eftir
Reykjanesskaga endilöngum (sjá t.d. greinar eftir Pál Einarsson
2008 og Sveinbjörn Björnsson o. fl. 2018). Þau ganga á land norðan
Reykjanestár, liggja undir Svartsengi, austur undir Fagradalsfjall,
Krýsuvík, allt austur undir Hellisheiði. Þar greinast þau í tvennt.
Önnur greinin fer til NA um Þingvelli og Langjökul, hin til aust-
urs um skjálftasvæði Suðurlands og er hún miklu virkari. Hraði
færslunnar milli flekanna er um 19 mm á ári á Reykjanesskaga
og er hann jafn milli ára. Skilin eru þó engan vegin grönn lína
heldur á aflögunin sér stað á um 30 km breiðu belti umhverfis
skilin. Innan aflögunarbeltisins hleðst upp spenna sem losnar í
snöggum atburðum, bæði jarðskjálftum og kvikutengdum atburð-
um, innskotum og eldgosum. Þessir atburðir eru ekki jafndreifðir
í tíma og virðist tímasetning þeirra ráðast að nokkru af framboði á
bergkviku úr möttli jarðar. Svo virðist sem kvikuvirknin sé bund-
in við kvikutímabil, sem standa í nokkur hundruð ár (Kristján
Sæmundsson og Magnús Sigurgeirsson 2013). Milli kvikutímabila
virðast líða um þúsund ár. Fyrstu aldirnar eftir landnám Íslands
gekk hrina eldgosa yfir Reykjanesskaga sem endaði árið 1240.
Síðan þá hefur flekahreyfingin leitt til jarðskjálfta fremur en gos-
virkni. Skjálftavirknin virðist einnig vera hviðukennd en lengd
hviðanna og bil milli þeirra eru mun styttri. Síðan um aldamótin
1900 hafa skjálftar náð hámarki á um 30 ára fresti. Stærstu skjálftar
ná stærðinni 6-6,5. Greina má fjögur virk tímabil: Fyrsti áratugur
tuttugustu aldar, 1929-35, 1967-75, og 2000-03 (Páll Einarsson
1991, 2015; Sveinbjörn Björnsson o. fl. 2018).
Abstract: Straddling the boundary between two of the major tectonic plates
on Earth, Iceland offers unique conditions for engineering structures that
require special attention. Urban areas are rapidly expanding into areas
where the bedrock is cut by numerous active fractures and faults. The
fissure swarm of the Krísuvík volcanic system runs through the outskirts of
Reykjavík and other towns of the metropolitan area. Activity of its fractures
mostly occurs during magmatic events along the Reykjanes Peninsula
oblique rift on a thousand years timescale. Hazard caused by the fractures
is mostly twofold: Relative displacement of the walls of the fracture during
magmatic intrusion and small relative displacements during the passage of
seismic waves from distant earthquakes may damage structures built across
them. The risk of structural damage may most likely be reduced consider-
ably by avoiding building structures across the fractures. We suggest a
change in building practice in fractured areas to achieve that.
Sprungukerfin
Aflögunin umhverfis flekaskilin á sér stað að stórum hluta með
sprunguhreyfingum. Greina má tvenns konar sprungukerfi:
A) Sprungusveimar eldstöðvarkerfa. Á skaganum eru í megin-
atriðum fjögur eldstöðvarkerfi sem oft eru kennd við Reykjanes,
Krísuvík, Brennisteinsfjöll og Hengil. Stundum eru þau talin fleiri,
t.d. er Reykjanes- og Krísuvíkurkerfunum stundum skipt í tvennt,
en við látum það liggja milli hluta. Í gegnum hvert þeirra liggur
öflugur sprungusveimur með gossprungum, gjám og siggengj-
um. Sveimarnir eru um 10 km breiðir og nokkrir tugir kílómetra
að lengd. Þeir liggja skáhallt á flekaskilin, hafa NA-SV stefnu, og
teygja sig því inn á flekana beggja vegna skilanna. Það er sprungu-
sveimur Krísuvíkur sem kemur helst við sögu í austustu byggð-
um Hafnarfjarðar, Garðabæjar, Reykjavíkur og Mosfellsbæjar.
Sprungusveimarnir tengjast kvikuvirkni eldstöðvarkerfanna.
Reynsla frá Kröflueldum sýnir að þeir eru helst virkir þegar gangar
skjótast inn í jarðskorpuna undir þeim (Ásta Rut Hjartardóttir o.fl.
2012, 2016). Ef það sama á við á Reykjanesskaga, er líklegt að þeir
séu helst virkir á kvikuskeiðunum, og þar með að síðustu umtals-
verðu færslur á þeim séu tæpast yngri en frá þrettándu öld.
B) Rannsóknir á jarðskjálftum á Reykjanesskaga síðustu ára-
tugina hefur leitt í ljós að þeir stærstu verða vegna sniðgengis-
hreyfinga (Páll Einarsson 2015). Þeir eru því óháðir misgengjunum
í sprungusveimunum, sem eru siggengi. Stefna þessara sniðgengja
er oftast nálæg N-S. Nánari rannsóknir hafa leitt í ljós að þessi
sniðgengi má víða sjá á yfirborði (Páll Einarsson o.fl. 2018). Þau
eru um 10 km löng og liggja hlið við hlið þvert á flekaskilin. Þau
hafa stundum verið kölluð bókahillumisgengi. Þau ná ekki eins
langt inn í flekana og sprungusveimarnir. Þau ná því ekki inn á
byggingaland þéttbýlisins. Lega helstu þekktu sprungukerfanna er
sýnd á mynd 1. Þau eru fundin með hjálp loftmynda og kortlagn-
ingar úti í mörkinni með nákvæmum GPS-tækjum (sjá t.d. greinar
Páls Einarssonar 2010 og Clifton og Kattenhorn 2006). Einnig er
stuðst við vinnu stúdenta við Jarðvísindadeild HÍ en námsverkefni
þeirra um áratuga skeið hafa nýst vel í þessum tilgangi (sjá t.d.
grein Pálma Erlendssonar og Páls Einarssonar 1996).
Irina Shklovski
Associate Professor, IT University
Phone: +45 7218 5363
E-mail: irsh@itu.dk
CONTACT INFORMATION
Inese Podgaiska
ANE Secretary General
Phone: +4529743960
E-mail: ipo@ida.dk
About the event
and organisers
The hackathon Nordic engineers stand on artificial intelligence and ethics was organised
jointly by the Association of Nordic Engineers, ANE and the IT University of Copenhagen,
EthosLab. The event taking place on 25 September 2018, gathered members from the ANE
affiliate organisations - engineers and students in engineering, IT and natural sciences with
competences in AI and its applications.
ANE is a binding cooperation between the Swedish Association of Graduate Engineers
(Sveriges Ingenjörer), the Danish Society of Engineers (IDA), the Norwegian Society of
Engineers and Technologists (NITO) and the Association of Chartered Engineers in Iceland, VFÍ.
The negotiation of the Finnish organisations’ membership in ANE is ongoing. The associations
from Finland sent one representative to take part at the hackathon.
Together, ANE represents more than 340,000 engineers in the Nordic Region.
The mission of ANE is to promote the interests of Nordic engineers through Nordic cross-
organisational cooperation.
The event was facilitated by scholars from the IT University of Copenhagen who specialize
in research on ethics and technology development.
MORE INFORMATION ABOUT THE EVENT
Full report
Short video about the event
Website
Follow us on LinkedIn and Twitter