Eldvirkni á Reykjanesskaga

Á Vísindavefurinn er fjallað um „Eldvirkni á Reykjanesskaga“:

„Gosbeltið á Reykjanesskaga er sniðreksbelti, það er að segja í senn þverbrota- og gliðnunarbelti. Stefna þess er 70-80 gráður austur, en það sveigir til norðaustlægari stefnu allra vestast. Þarna munar 25-35 gráðum frá rekstefnu.

Þáttur þverbrotabeltisins kemur fram í norður-suður sniðgengjum með hægri hliðrun. Sniðgengin eru minni háttar skástígar gjár, oft samtengdar með sprunguhólum. Gliðnunarbeltin koma fram sem gígar og gígaraðir, gjár og misgengi í eldstöðvarkerfum skagans. Þau eru sex, að meðtöldu Hengilskerfinu, og liggja norðaustur-suðvestur, skáhallt á gosbeltið. Eldstöðvakerfin eru flest hver miklu lengri en gosmenjar á yfirborði gefa til kynna. Eldvirkni nær yfir stóran hluta þeirra, en á norðausturhlutanum eru svo til eingöngu gjár og misgengi. Þar hefur hraunkvika sjaldan náð til yfirborðs en setið eftir í berggöngum.

Eldstöðvakerfin mynda grunneiningar í jarðfræði Reykjanesskaga. Þau eru fimm til átta kílómetra breið og flest 30 til 50 kílómetra löng. Í hverju þeirra eru tvær eða fleiri gos- og sprungureinar.

Fullmótuð kerfi með háhitasvæði og sprungusveim eru fimm. Þau eru kennd við Reykjanes, Svartsengi, Krýsuvík, Brennisteinsfjöll og Hengil (sjá mynd hér fyrir neðan). Sjötta eldstöðvakerfið, sem kenna má við Fagradalsfjall, er ólíkt hinum að gerð. Þar er hvorki jarðhiti né sprungusveimur. Skil milli kerfanna eru oftast skýr, en þau skarast þegar kemur norðaustur á gjásvæðin. Milli Reykjaness- og Svartsengiskerfanna er einföld röð dyngna og bólstrabergsfella úr ólivínríku basalti, Háleyjabunga yst og Stapafell innst. Mörk Fagradalsfjallskerfisins við þau næstu markast af löngum gossprungum beggja vegna. Skil Krýsuvíkur- og Brennisteinsfjallakerfanna eru í Kleifarvatnslægðinni með stapana Lönguhlíð og Geitahlíð að austanverðu. Skil Brennisteinsfjalla- og Hengilskerfis eru hér sett við Þrengsli.

Á Reykjanesskaga skiptast á gos- og gliðnunartímabil á sprungusveimum með stefnu norðaustur-suðvestur og skjálftatímabil með virkni á norður-suður sprungum. Það er afleiðing af því að Reykjanesskagi liggur skáhallt á rekstefnuna og spennusviðið sveiflast á milli lóðréttrar mestu bergspennu og láréttrar með suðvestur-norðausturstefnu.

Í báðum tilvikum er minnsti þrýstingur í stefnu reksins. Kvikuinnskot þarf til að gjárnar gliðni, en það getur gerst án þess að gjósi. Gos- og gliðnunartímabilin, hér nefnd gosskeið, standa yfir í nokkrar aldir hvert. Á síðasta gosskeiði fluttist gosvirknin milli eldstöðvakerfanna með 30-150 ára millibili. Gosvirknin einkennist af sprungugosum sem vara í nokkra áratugi, en með hléum á milli gosa. Goshrinur af þessu tagi eru kallaðar eldar. Á milli gosskeiðanna eru löng skjálftatímabil án kvikuvirkni og þá væntanlega eins og á síðustu áratugum með ótal snöggum hrinum sem standa daglangt eða í fáar vikur. Gosskeið síðustu 3500 ára eru þrjú, og vísbendingar eru um fleiri þar á undan. Í Fagradalsfjallskerfinu hefur ekki gosið á þessu tímabili og aðeins einu sinni í Hengilskerfinu.

Á Reykjanesskaga hefur aðeins gosið basalti eftir að land varð jökullaust. Bergið í hraununum er pikrít, ólivínþóleiíti og þóleiít. Dyngjuhraun eru úr pikríti og ólivínþóleiíti en hraun frá gossprungum yfirleitt úr þóleiíti. Súrt berg er ekki að finna á skaganum nema í Hengilskerfinu. Þar spannar samsetning bergsins allt bilið frá pikríti í ríólít. Í hinum kerfunum nær það einungis yfir í þróað basalt.

Aldursdreifing sprungugosa sem vitað er um á Reykjanesskaga síðustu 3500 árin, er sýnd á næstu mynd hér að ofan. Tímasetning er byggð á sögulegum heimildum, aldursgreiningu með geislakoli (C-14) og öskulagsrannsóknum. Af myndinni má ráða að skipst hafi á gosskeið sem stóðu í 400-500 ár, og goshlé í 600-800 ár. Núverandi hlé er nálægt efri mörkum. Sé hins vegar litið á eldstöðvakerfin ein og sér, verða hléin mun lengri, að meðaltali nálægt 1000 árum. Í engu eldstöðvakerfanna er komið fram yfir lágmarkslengd fyrri hléa, nema ef til vill í Brennisteinsfjöllum. Allt að fjórar aldir þurfa að líða þar til lengstu hléunum er náð. Í Hengilskerfinu varð eina kvikuhlaupið án goss sem vitað er um. Þá er átt við Þingvallasigið árið 1789. Eldri hraun eru of fá tímasett til að rekja söguna lengra aftur. Segja má þó að grilli í fleiri gosskeið, svo sem fyrir 4000 og 8000 árum. Eins og sjá má á myndinni hefur eldvirkni á hverju gosskeiði oftast hafist í Brennisteinsfjallakerfinu og síðan færst vestur.

Að frátöldum dyngjunum hefur upphleðsla gosefna í eldstöðvakerfum Reykjanesskaga, öðrum en Henglafjöllum, verið mest þar sem sprungusveimar liggja yfir flekaskilin. Þau markast af skjálftabelti skagans, og þar eru einnig háhitasvæðin.

Segja má að þar séu vísar að megineldstöðvum. Ætla má að í rætur þeirra geti safnast kvika sem síðan leitar út í sprungusveimana, myndar ganga og kemur upp í sprungugosum. Hnyðlingar í gjalli og úrkasti sprengigíga í Krýsuvík eru vísbending um að grunnstæð gabbróinnskot, það er kvikuhólf sem voru eða eru þar undir, en greinast ekki í skjálftum.
Á Reykjanesskaga eru dyngjur í þyrpingum, ýmist í virknimiðjum eldstöðvakerfanna, svo sem í Hengils-, Brennisteinsfjalla- og Fagradalsfjallskerfunum, eða utan þeirra. Stærstu dyngjurnar ná yfir 200 ferkílómetra og áætlað rúmmál þeirra stærstu er fimm til sex rúmkílómetrar. Alls eru þekktar um tuttugu dyngjur á Reykjanesskaga. Af þeim eru 12 úr ólivínþóleiíti, hinar úr pikríti.“

Tilvísanir:
-Freysteinn Sigmundsson, 1985. Jarðvatn og vatnajarðfræði á utanverðum Reykjanesskaga II. hluti. Viðaukar um jarðfræði. Orkustofnun, skýrsla, OS-85075/VOD-06, 49 bls.
-Páll Einarsson, 1991a. Earthquakes and present-day tectonism in Iceland. Tectonophysics, 189, 261-279.
-Sigrún Hreinsdóttir og fleiri, 2001. Crustal deformation at the oblique spreading Reykjanes Peninsula, SW-Iceland: GPS measurements from 1993 to 1998. Journal of Geophysical Research, 106(B7), 13803-13816.
-Clifton, A. E. og S. Kattenhorn, 2006. Structural architecture of a highly oblique divergent plate boundary segment. Tectonophysics, 419, 27-40.
-Sigrún Hreinsdóttir og fleiri, 2001. Crustal deformation at the oblique spreading Reykjanes Peninsula, SW-Iceland: GPS measurements from 1993 to 1998. Journal of Geophysical Research, 106(B7), 13803-13816.
-Keiding og fleiri, 2009. Earthquakes, stress and strain along an oblique plate boundary: the Reykjanes Peninsula, southwest Iceland. Journal of Geophysical Research, 114, B09306, doi: 10.1029/2008JB006253. 16 bls.
-Sveinn P. Jakobsson og fleiri, 1978. Petrology of the Western Reykjanes peninsula, Iceland. Journal of Petrology, 19, 669-705.
-Gee, M. A. M., 1998. Volcanology and Geochemistry of Reykjanes Peninsula: Plume-Mid-Ocean Ridge interaction. Doktorsritgerð, Royal Holloway University of London. 315 bls.

Heimild:
-https://www.visindavefur.is/svar.php?id=65699
-Kristján Sæmundsson, jarðfræðingur og fyrrverandi deildarstjóri á Orkustofnun.
-Magnús Á. Sigurgeirsson, jarðfræðingur.