Subsidence in rift zones : analyzing results from repeated precision leveling of the Vogar Profile on the Reykjanes Peninsula, Southwest Iceland

University essay from Lunds universitet/Geologiska institutionen

Abstract: Populärvetenskaplig sammanfattning: Geologi är en ung gren av naturvetenskap. Det var inte förrän på 1800-talet som geologins ädla konst började diskuteras och detta trots att moral och religiös etik dikterade annat. Inte kunde väl jorden vara mer än 4000 år och borde inte Gud ha nämnt de där dinosaurierna i bibeln? Inte förrän mitten på 1900-talet började man till slut gräva fram ett och annat konkret svar inom plattektonik och jordens kontinuerliga gigantiska återvinningspussel. Island existerar på grund av den lyckliga sammanslagning av den mittatlantiska ryggen, där den eurasiska plattan och den nordamerikanska dras isär, och en djupliggande hotspot, en plym av heta mantelbergarter från jordens inre. På 60-talet var plattektonik och dess relaterade deformation visserligen en ny teori, men desto mer intressant för forskare. Reykjaneshalvön, som ligger i sydvästra Island sågs som det perfekta undersökningsområdet för forskning. Här mötte den mittatlantiska ryggen land. Detta innebar att man kunde studera processer likvärdiga med dem på havsbotten, utan besväret av att behöva bli blöt och dyka ner ett par kilometer i ett kallt grumligt mörker. Därför förankrade man mätpunkter längs olika sträckor över halvön för att kunna mäta höjdskillnader över åren. En av dessa är Vogarprofilen, 4,2 km lång som sträcker sig över Reykjanessprickzonen. På Reykjaneshalvön är plattgränsen mellan den eurasiska och den nordamerikanska plattan en riftzon med läckande transform förkastningsdrag. På grund av plattgränsens orientering så både sprider sig plattorna och skaver mot varandra, vilket innebär både tension och skjuvning. Efter att Vogarprofilen mättes på 60- och 70-talet har den inte mätts igen förrän mätningarna i maj 2004. Meningen med dessa mätningar var att se vad som hade hänt sedan dess; hur mycket marken hade sjunkit och om det hade skett rörelse vid någon av förkastningarna. Vogarprofilen korsar nämligen nio olika förkastningar, som bildar en så kallad grabenstruktur, d.v.s. förkastningarna vetter mot varandra för att bilda en sorts V-formad struktur, med maximal nedsjunkning i mitten. Den tension som nämndes är anledningen till förkastningarna och det faktum att marken sjunker. Vad som är intressant i detta fall är att utöver att Vogarprofilen korsar en sprickzon och graben, är den även vinkelrät mot plattgränsen. Plattgränsen, alltså riftzonen, påverkar nedsjunkningen som en regional komponent. Efter att ha mätt vertikala höjdskillnader längs Vogarprofilen kan man jämföra dessa data med de mätningar som gjorts tidigare och beräkna nedsjunkningshastigheter och förkastningsrörelser. Före 2004 hade det skett en hel del längs profilen. Några exempel: mellan 1966 och 1968 skedde en rörelse på 6,8 mm på en förkastning och mellan 1971 och 1976 två större rörelser, 16 och 20 mm, på två andra förkastningar. En av dessa, förkastning 129-130, var revers, d.v.s. den rörde sig i motsatt riktning mot sin normala rörelseriktning. Dessutom kunde man se att området lutade mot sydöst. Mellan 1976 och 2004 kunde man se en fortsatt lutning mot sydöst, dessutom en större rörelse på 24 mm på förkastning 129-130, och flera små lokala rörelser kring nästan alla andra förkastningar. Denna stora rörelse vid förkastning 129-130 var svår att förklara. Troligtvis har rörelsen skett p.g.a. en jordbävning som återställde den reversförkastning som skedde mellan 1971 och 1976. Det kan även förklaras med att reversförkastningen var felaktigt uppmätt, eftersom, tyvärr, med de data som finns, kommer en felaktigt uppmätt revers förkastning, medföra att följande data innehåller en felaktigt uppmätt normal förkastning. När man jämför data utan 1976 data syns ingen av dessa rörelser alls, eftersom felaktigt uppmätt eller inte, så tar de två rörelserna ut varandra. Det gör det omöjligt att säga om ingen rörelse skett, eller om båda rörelserna skett. När man tittar på vad som skett längs profilen mellan 1966 och 2004 kan man se tydligt att marken lutar mot sydöst, alltså mot plattgränsen. Dessutom har två förkastningsrörelser, den mellan 1966-1968 och den ena mellan 1971 och 1976, gjort att den centrala delen av profilen sjunkit. Vi kan alltså med hjälp av data från 2004 klarlägga att marken sjunker och påverkas både av den lokala komponenten vi nämnde, tension i sprickzonen, och den regionala påverkan från plattgränsen. När man ser på årliga hastigheter av nedsjunkning kan man se att dessa påverkas av förkastningsrörelser. Förkastningsrörelser i sin tur påverkas av jordbävningar i det närliggande området. 1966-1968 var en aktiv period, med flera händelser. 1970 inträffade inga jordbävningar. 1971-1976 uppmättes så många som 25 jordbävningar med magnitud över 4 i området. Efter detta inträffade dock inga fram till 1990, och därefter bara fem fram till 2004. Men år 2000 skedde två stora jordbävningar bara ca 100km från Vogarprofilen. Dessa var kraftiga nog att kunna påverka rörelse längs profilen. Man kan därför dra slutsatsen att vissa perioder är mer aktiva gällande jordbävningar och alltså förkastningsrörelser och oftast även den genomsnittliga nedsjunkningshastigheten. Vi nämnde ’lokala’ rörelser. Med det menas rörelser som endast påverkar en mätpunkt på den nedförkastade blocket. Eftersom detta kunde ses mellan nästan alla mättillfällen vid de flesta förkastningar tolkades detta som att de block som sjunkit antagligen ”fastnat” på vägen, och böjts, och sedan glidit ner längs förkastningsväggen så det hamnat i läge med resten av blocket. Med hjälp av en enkel modell försökte vi modellera den nedsjunkning som sker i området. Vi modellerade de mätpunkter som tycktes påverkade bara av den regionala komponenten, som låg utanför det centrala område som sjunkit. Detta fungerade alldeles utmärkt om man bortsåg från GPS-data. GPS-data har mätts under några år på en av punkterna längs profilen, och de uppmätta GPS-data som erhållits visade sig inte överensstämma med den nedsjunkning som modellerats. Vad framtiden har att vänta vet väl ingen förutom moder Natur. Och hur mycket vi än modellerar, analyserar, spekulerar och filosoferar så är det trots allt hon som klickar på fjärrkontrollen. Vad Island gäller kan det dock vara dags för henne att i all fall byta kanal. De senast årtusendet på Reykjanes har karakteriserats av en seismiskt aktiv period, mycket jordbävningar och lite vulkaner. Men Reykjanes har varit ganska periodiskt vad gäller seismiskt och vulkaniskt aktiva perioder ungefär vart tusende år. Detta innebär att efter all analys av Vogarprofilen kan den komma att fyllas igen av lava medan moder Natur glatt skrattande står och ser på medan allt arbete suddas ut.

  AT THIS PAGE YOU CAN DOWNLOAD THE WHOLE ESSAY. (follow the link to the next page)