Jökull


Jökull - 01.01.2019, Síða 85

Jökull - 01.01.2019, Síða 85
Nikkola et al. ing system beneath the volcano, and near-direct verti- cal magma transport from mantle depths (Sigmunds- son et al., 2010; Sigmarsson et al., 2011; Keiding and Sigmarsson, 2012; Tarasewicz et al., 2012a,b; Laeger et al., 2017). Regardless of the advances above, our understand- ing of crustal storage and evolution of magmas in SEVZ is inadequate, with our best inferences relying on the 2010 Eyjafjallajökull eruption alone. Analysis of minerals with pressure- and temperature-sensitive compositions offers a way forward, as it allows us to make inferences on the conditions of magma dif- ferentiation in the SEVZ crust. In this paper, we present major element data on olivine, clinopyrox- ene, spinel, and melt inclusions from the most prim- itive Eyjafjallajökull volcanic units: the Brattaskjól and Hvammsmúli ankaramites. We show that these two ankaramites host primitive olivine and clinopy- roxene macrocrysts as well as chromian spinel that is the most Cr- and Ti-rich reported from Iceland. On the basis of thermobarometric calculations and diffu- sion modelling, we suggest that these crystals were derived from agitated and disaggregated mid-crustal (10.7±5 km) wehrlitic or plagioclase wehrlitic crystal mushes and that they ascended from these depths in a carrier magma within a few weeks only. EYJAFJALLAJÖKULL VOLCANIC SYSTEM Eyjafjallajökull (Figure 1) is a glacier-covered, mod- erately active volcano that has acted as a locus of magmatism for over 0.78 Ma (Kristjánsson et al., 1988). Typical of off-rift volcanic systems in Ice- land, Eyjafjallajökull magmas are enriched in K2O and Na2O compared to axial rift magmas (Jakobsson, 1972; Hémond et al., 1993) and show trace element and isotopic signatures of "enriched" mantle source (e.g., elevated 206Pb/204Pb in comparison to MORB) (Peate et al., 2010). These characteristics are most of- ten attributed to low-degree melting of incompatible trace element rich and mineralogically distinct mantle source compared to the depleted source of common MORB (Chauvel and Hémond, 2000; Kokfelt et al., 2006). Observations of the Eyjafjallajökull 2010 eruption build a strong case for a trans-crustal magma plumb- ing system beneath the volcano, with defined magma intrusions in the brittle upper crust (<10–12 km depth, Hjaltadóttir et al. 2009) underlain by poorly con- strained magma storage zones in ductile crust and up- per mantle (Sigmundsson et al., 2010; Sigmarsson et al., 2011; Keiding and Sigmarsson, 2012; Tarasewicz et al., 2012a, b). Although Eyjafjallajökull has a shal- low silicic magma intrusion at 5 km depth (Sigmars- son et al., 2011), and intrusions of magma into the shallow crust (e.g., 5 km beneath the eastern flank of the volcano; Sigmundsson et al., 2010) predated the eruption, the Eyjafjallajökull 2010 eruption was fed by magma from considerable depths. During the first weeks of the eruption, seismicity was focused on the brittle crust (<10 km), suggesting a mid-crustal magma source. However, later a downward propaga- tion of earthquakes down to ∼30 km below the sur- face was detected, with distinct seismic clusters at depths of ∼19 km and ∼25 km, potentially reflecting depressurization of two or more 1–10 km3 intrusions at these depths (Tarasewicz et al., 2012b, a). This sug- gests that the eruption tapped magma from the mantle (from depths greater than ∼22 km; Brandsdóttir and Menke, 2008). Exhaustion of the mid-crustal reser- voirs and deep tapping of magmas supports views of SEVZ as an embryonic rift segment (e.g., Mattsson and Oskarsson, 2005), where crustal magma storage zones are still small and maybe ephemeral (Sigmars- son, 1996) in comparison to active rift zones with hot- ter crust (Flóvenz and Saemundsson, 1993) and pre- sumably larger crustal magma reservoirs. SAMPLES The volcanic units sampled for this study, Bratta- skjól and Hvammsmúli (Figure 1), are the most prim- itive volcanic units of the Eyjafjallajökull volcano described so far (Loughlin, 1995). Both are partly eroded outcrops on the southern slope of Eyjafjalla- jökull and seemingly subaerial in character (Lough- lin, 1995), although a shallow intrusive origin for Hvammsmúli has also been suggested (Steinthórs- son, 1964). We follow the established practise (e.g., Steinthórsson, 1964; Loughlin, 1995) and refer to 84 JÖKULL No. 69, 2019
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

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.