Udbrud fra islandsk vulkan vidner om millioner af års gamle processer dybt nede i Jorden

Ny forskning forbinder processer hundredvis af kilometer under jordoverfladen med historiske udbrud af store og voldsomme lavamængder, destruktionen af superkontinenter og dramatiske ændringer i Jordens klima og økosystemer.

15.10.2014 | Ulla Vibeke Hjuler

Holuhraun-udbruddet fra Bárðarbunga-vulkanen i det centrale Island d. 8. september, 2014. Lavafontæner langs udbrudssprækken. Fontænen når 60-80 m over kanten af volden. Kraterne langs kanten føder flere lavakanaler på én gang. Stykket af volden med de mest intense fontæner er nu dækket af en lavasø med beskedent boblende aktivitet. (Foto: Dr. Morten S. Riishuus, seniorforsker ved Nordisk Vulkanologisk Institut, Reykjavik, Island)

Holuhraun-udbruddet fra Bárðarbunga-vulkanen i det centrale Island d. 8. september, 2014. Lavafontæner langs udbrudssprækken. Fontænen når 60-80 m over kanten af volden. Kraterne langs kanten føder flere lavakanaler på én gang. Stykket af volden med de mest intense fontæner er nu dækket af en lavasø med beskedent boblende aktivitet. (Foto: Dr. Morten S. Riishuus, seniorforsker ved Nordisk Vulkanologisk Institut, Reykjavik, Island)

Holuhraun-udbruddet d. 4. oktober, 2014. Til venstre i forgrunden: Afgasning og beskeden bobleaktivitet i lavasøen. I midten: Afgasning fra hurtigere lavastrømme, der fødes fra den nord-nordøstlige ende af volden og fra lavakanalen i bjerget. Til højre i baggrunden: Hovedlavakanalen – i øjeblikket den eneste lavakanal – flyder i østlig retning og føder lavafronten ved Jökulsá á Fjöllum. (Foto: Dr. Morten S. Riishuus, seniorforsker ved Nordisk Vulkanologisk Institut, Reykjavik, Island)

Holuhraun-udbruddet d. 4. oktober, 2014. Til venstre i forgrunden: Afgasning og beskeden bobleaktivitet i lavasøen. I midten: Afgasning fra hurtigere lavastrømme, der fødes fra den nord-nordøstlige ende af volden og fra lavakanalen i bjerget. Til højre i baggrunden: Hovedlavakanalen – i øjeblikket den eneste lavakanal – flyder i østlig retning og føder lavafronten ved Jökulsá á Fjöllum. (Foto: Dr. Morten S. Riishuus, seniorforsker ved Nordisk Vulkanologisk Institut, Reykjavik, Island)

Skematisk illustration af Jordens opbygning, der viser forskellige typer kappediapirer. (Grafik: Ulla Vibeke Hjuler efter Arndt (2000))

Skematisk illustration af Jordens opbygning, der viser forskellige typer kappediapirer. (Grafik: Ulla Vibeke Hjuler efter Arndt (2000))

Nye resultater påviser dannelseshistorien for store magmaprovinser

Charles E. Lesher, Niels Bohr-Professor ved Institut for Geoscience og Eric L. Brown, stipendiat ved samme institut, har brugt numeriske modeller til at simulere opstigning og opsmeltning af kemisk heterogent materiale fra Jordens kappe. Deres resultater påviser forholdene, der for omkring 55 millioner år siden var årsag til dannelsen af store magmamængder, da superkontinentet Pangæa sprækkede op og dannede Nordatlanten ved at skubbe Nordeuropa og Grønland fra hinanden.

Dannelsen af sådanne store magmatiske provinser har fundet sted periodevis gennem Jordens historie og tilskrives ofte opstigning af varmt kappemateriale stammende fra mere end 1.000 kilometers dybde under jordens overflade. For nylig har modeller dog foreslået, at opstigningerne ikke har spillet en betydende rolle for dannelsen af provinserne, men at smelteproduktionen i stedet skyldtes kemiske ændringer i den øvre del af kappen. Sådanne kemiske anomalier tilskrives gammel havbund fra tidligere oceaner, som er blevet tvunget ned i den underliggende og konvekterende kappe (konvektion: materiale-strømning). 

Baseret på kemiske undersøgelser af den vulkanske aktivitet i områderne omkring Nordatlanten inden for de seneste 56 millioner år og ved hjælp af numeriske modeller har Brown og Lesher imidlertid påvist, at en høj kappetemperatur er afgørende for udviklingen af de store magmamængder, der dannedes i Nordatlanten. De nye undersøgelser understreger således den kritiske rolle, som varme kappeopstigninger (~kappediapirer) fra Jordens dyb spillede ved dannelsen af Nordatlanten og andre store magmatiske provinser.

 

Islandske sprækkeudbrud vidner om dybtliggende processer

I dag vidner de spektakulære sprækkeudbrud, der foregår ved Bárðarbunga-vulkanen i det centrale Island, om at disse dybtliggende processer stadig foregår efter 55 millioner år. Brown og Lesher har påvist, at disse sprækker ligger direkte over de varmeste dele af den nordatlantiske provins.

Artiklen ‘North Atlantic magmatism controlled by temperature, mantle composition, and buoyancy’ er offentliggjort på Natures Website den 5. oktober 2014 og vil kunne læses i den trykte november-udgave af Nature Geoscience. Forskningen blev financieret af Niels Bohr Professoratet fra Dansk Grundforskningsfond og af bevillinger fra US National Science Foundation. 

 

Kontakt

Charles E. Lesher, Institut for Geoscience, Aarhus Universitet, tlf. 8715 6369, email: lesher@geo.au.dk

Offentligheden / Pressen