you're reading...
Earthquakes, Volcanoes

IJsland groeit

Geen IJslandse vulkaan kan zich roeren, of de paniek slaat weer toe in ‘vliegend’ Europa. De naweeën van Eyjafjallajökull zinderen tot op vandaag nog na. Maar zo leren we ook één voor één de IJslandse vulkanen kennen … en kunnen we nog wat trainen om die onuitspreekbare IJslandse namen correct uit te spreken. Nu is het dus de beurt aan de Bárðarbunga.

Een week lang gerommel onder Bárðarbunga

Op zaterdag 16 augustus schiet deze vulkaan, diep verscholen onder de ijskap van Vatnajökull, wakker. Diep onder de centrale caldera doen zich honderden kleine aardbevingen voor, het merendeel met een magnitude kleiner dan ML 2.0. Enkele aardbevingen overschrijden een magnitude ML 3.0. Twee dagen later, op 18 augustus, heeft de intense aardbevingsactiviteit – meer dan 500 aardbevingen per etmaal – zich verplaatst van onder de centrale krater. Een eerste aardbevingszwerm doet zich voor in een zone ten noordoosten van de krater, dicht bij de Kistufellvulkaan. In deze aardbevingszwerm doet er zich een ML4.5 aardbeving voor, de zwaarste aardbeving opgemeten in het gebied sinds 1996 (tot dan toe blijkt later). Een andere aardbevingszwerm lijkt zich op te lijnen ten oosten van de krater onder de Dyngjujökullgletsjer. De hoogste aardbevingsactiviteit situeert zich in deze zwerm. Opvallend is echter dat deze aardbevingszwerm naar het noordoosten migreert. Op 19 augustus lijkt de noordoostelijke aardbevingszwerm nabij Kistufell stil te vallen en concentreert zich het grootste deel van de aardbevingsactiviteit zich in de oostelijke zwerm. De aardbevingsactiviteit, die zich nog steeds in noordoostelijke richting voortplant, gebeurt in pulsen. Op 21 augustus doen er zich weer aardbevingen voor onder de caldera van Bárðarbunga, met een aantal relatief ondiepe (2 à 6 km diepte) aardbevingen met een magnitude groter dan ML 3.0. Eén van deze ‘zwaardere’ aardbevingen heeft een magnitude van ML 4.7. Op 23 augustus neemt de aardbevingsfrequentie aan het noordoostelijke uiteinde van de oostelijke zwerm nog toe …

… en ja hoor, zaterdagmiddag wordt gemeld dat een uitbarsting begonnen is op de flanken van Bárðarbunga onder de Dyngjujökullgletsjer (op zondag 24 augustus blijken er nog steeds geen waarnemingen een uitbarsting aan te tonen; de melding van een uitbarsting op zaterdag blijkt dan ook loos alarm te zijn).

Op onderstaande figuren is de evolutie in de tijd van de aardbevingsactiviteit weergegeven op een kaart en op een driedimensionale visualisering.

Bardarbunga20140823-overviewEQs

Op deze kaart van het noordelijke deel van de vatnajökull is de evolutie doorheen de tijd – van 16 augustus (donkerblauwe stippen) tot 23 augustus (rode stippen) – van de aardbevingsactiviteit weergegeven. Let vooral op de oostelijke opgelijnde aardbevingszwerm, waarin de aardbevingsactiviteit naar het noordoosten migreert. Het is langs deze lijn dat zich uiteindelijk een lava-uitbarsting heeft voorgedaan (waarschijnlijk nog iets verder naar het noordoosten zoals blijkt uit de verdere migratie van aardbevingsactiviteit op 24 augustus). De grijze banden zijn de slenkzones die deel uitmaken van de ‘Noordelijke Riftzone’.

Bardarbunga-2D20130823

3D visualisering van de aardbevingsactiviteit onder Bárðarbunga (tot 23 augustus). De grote van de cirkel geeft de magnitude aan van de aardbeving. De kleurcode geeft de tijd weer, van blauw (oudste aardbevingen) tot rood (meest recente aardbevingen). Op dit beeld komt de migratie van de aardbevingen naar het noordoosten in de oostelijke aardbevingszwerm heel goed tot uiting. Deze balkvormige zone, waarin de aardbevingen zich concentreren, komt overeen met de basaltische dike die geïnjecteerd wordt naar het noordoosten.

 

De opgelijnde aardbevingsactiviteit in de oostelijke aardbevingszwerm is ook mooi weergegeven op volgend YouTube-filmpje.

Dike

Maar wat betekent nu al die aardbevingsactiviteit. Alles wijst erop dat tussen zo’n 5 à 12 km diepte, magma zich een weg baant in de brosse bovenkorst onder het vulkaancomplex van Bárðarbunga. De aardbevingsactiviteit doet zich over de hele periode inderdaad voor op een diepte van 5 à 12 km. Geen enkele indicatie wijst op magma dat zich een weg aan het zoeken is naar het aardoppervlak, dus van een nakende uitbarsting. Het meest opvallend is de opgelijnde oostelijke aardbevingszwerm, waarbinnen de aardbevingen in pulsen migreren in noordoostelijke richting. Dit heeft alle karakteristieken van de intrusie van een dike, diep onder het vulkaancomplex. Deze dike heeft na een week een lengte van 25 km, en groeit nog steeds aan in noordoostelijke richting met een snelheid van ongeveer 800 meter per uur (op 24 augustus verandert de voortplantingsrichting van de dike lichtjes, meer naar het noorden; mogelijk heeft dit te maken met de gestarte lava-uitbarsting). GPS metingen wijzen verder op een horizontale verplaatsing aan het aardoppervlak van meer dan 20 cm boven de groeiende dike. Tenslotte hebben de ‘zwaardere’, relatief ondiepe aardbevingen onder de centrale caldera mogelijk te maken met de reactie van de randbreuken van de caldera op de afnemende druk in de magmakamer, door het constant voeden van de oostelijke dike.

P1130960crop

Een basaltische dike die zich dwars door vulkanische lagen heeft geperst (Eifel, Duitsland). De oostelijke aardbevingszwerm is het resultaat van zo’n dike die zich noordoorstwaarts voortplant.

Vulkanische aardbevingen

Waarom brengen we nu die aardbevingsactiviteit onder Bárðarbunga in verband met magmabewegingen? Dan moeten we eerst even herhalen wat een aardbeving eigenlijk is, namelijk de spanningsenergie, opgeslagen in het gesteente diep in de aardkorst, die vrijkomt wanneer het gesteente breekt of barst. Bedenk daarbij dat de brosse deel van de aardkorst (tot zo’n 10 à 12 km diep) al vol met breuken, barsten en spleten zit. Als een magma nu een weg zoekt door die brosse bovenkorst, dan zal het zich in bestaande spleten persen, bij voorkeur die spleten die het gemakkelijkst opengaan. Dit zijn die spleten die in het heersende spanningsveld zo goed als loodrecht staan op de grootste rekspanning in de aardkorst. We noemen dit dan ook rekspleten. Als het magma zich nu in zo’n rekspleet perst, dan ontstaan er enorme spanningen aan het uiteinde van die rekspleet (vergelijk het met een bijl die een houten blok in twee splijt), waardoor die rekspleet verder openscheurt. Bij het breken van het gesteente komt de spanningsenergie vrij… een aardbeving. De oostelijke aardbevingszwerm, die opgelijnd is volgens een zuidwest-noordoostrichting, is dan ook zo’n gigantische rekspleet, waarvan de groei aangedreven wordt door de druk van het magma waarmee de rekspleet constant gevoed wordt. Zo weten we ook dat de grootste rekspanning in dit deel van IJsland loodrecht staat op deze groeiende dike, en dus noordwest-zuidoost georiënteerd moet zijn.

Iceland-Bardarbunga-rift

Op deze kaart van IJsland zijn de verschillende riftzones (RZ) aangeduid (in geel). Zij vormen de verbinding tussen de mid-oceanische spreidingsruggen (Reykjanes Ridge & Kolbeinsey Ridge), die de plaatgrens vormen tussen de Noord-Amerikaanse en Euraziatische tektonische plaat. De blauwe pijlen geven de richting weer van de rifting, dus van de grootste rekspanning. Bárðarbunga is aangeduid met het rode driehoekje, en bevindt zich dan ook aan het zuidwestelijke uiteinde van de ‘Noordelijke Riftzone’.

IJsland groeit

Er is iets unieks aan IJsland. Het ligt pal op de mid-oceanische spreidingsrug van de Atlantische Oceaan (Reykjanes Ridge ten zuidwesten van IJsland; Kolbeinsey Ridge ten noordoosten van IJsland). De plaatgrens tussen de Euraziatische en Noord-Amerikaanse tektonische plaat loopt dan ook dwars door het eiland. Ter hoogte van een spreidingsrug drijven deze tektonische platen uiteen. Ter hoogte van IJsland gaat dit aan een snelheid van ongeveer 2 cm per jaar … IJsland groeit dan ook altijd. Door IJsland lopen een aantal slenkzones, die de spreiding tussen de twee tektonische platen op zich neemt. We zien nu dat Bárðarbunga aan het zuidwestelijke uiteinde gelegen is van de zuidwest-noordoost georiënteerde ‘Noordelijke Riftzone’. Dit betekent dat de spreiding zich voordoet in een noordwest-zuidoostrichting, en dus dat de grootste rekspanning ook zo georiënteerd is … exact de oriëntatie die we hebben afgeleid op basis van de oostelijke aardbevingszwerm die in verband staat met de groeiende basaltische dike.

De intrusie van de dike op de flanken van Bárðarbunga onder de Dyngjujökullgletsjer is dan ook ‘zeevloerspreiding in volle actie’. Vanuit de magmakamer worden basaltische dikes geïnjecteerd in de bovenkorst, vergelijkbaar met wat er gebeurt in het ‘sheeted dike complex’ van een oceaankorst ter hoogte van een oceanische spreidingsrug.

IJsland is weer een beetje aan het groeien … en New York ligt weer wat verder van Brussel.

 

figure 4-08

Dits is een schematische weergave van een spreidingsrug, waar twee tektonische platen uit elkaar drijven. De spreiding gebeurt door de injectie van basaltische dikes vanuit de magmakamer, net wat er nu op de flanken van Bárðarbunga gebeurt (Marshak 2007. Earth. Portrait of a Planet).

 

Meer over Bárðarbunga:

Wink En voor de twitteraars, ook Bárðarbunga is te volgen op twitter (@bardarbunga).

Advertisements

Discussion

No comments yet.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow EarthlyMatters on WordPress.com
%d bloggers like this: