Opin vísindi

Earthquake Sequence 1973–1996 in Bárðarbunga Volcano: Seismic Activity Leading up to Eruptions in the NW-Vatnajökull Area

Earthquake Sequence 1973–1996 in Bárðarbunga Volcano: Seismic Activity Leading up to Eruptions in the NW-Vatnajökull Area


Titill: Earthquake Sequence 1973–1996 in Bárðarbunga Volcano: Seismic Activity Leading up to Eruptions in the NW-Vatnajökull Area
Höfundur: Bjarnason, Ingi Þorleifur   orcid.org/0000-0001-5716-7053
Útgáfa: 2014
Tungumál: Enska
Umfang: 61-82
Háskóli/Stofnun: Háskóli Íslands
University of Iceland
Svið: Verkfræði- og náttúruvísindasvið (HÍ)
School of Engineering and Natural Sciences (UI)
Deild: Raunvísindastofnun (HÍ)
Science Institute (UI)
Birtist í: Jökull;64
ISSN: 0449-0576
Efnisorð: Jarðskjálftar; Jarðskjálftavirkni; Eldstöðvar; Eldgos; Jarðskorpa; Bárðarbunga; Vatnajökull
URI: https://hdl.handle.net/20.500.11815/505

Skoða fulla færslu

Tilvitnun:

Ingi Þorleifur Bjarnason. (2014). Earthquake Sequence 1973–1996 in Bárðarbunga Volcano: Seismic Activity Leading up to Eruptions in the NW-Vatnajökull Area, Jökull, 64, 61-82.

Útdráttur:

 
A day and a half after the earthquake (mb=5.3, MS=5.6, MW=5.6) in the Bárðarbunga central volcano on Sept. 29th 1996, a volcanic eruption broke out under the Vatnajökull glacier. The eruption was located approximately 20 km SSE of the earthquake epicenter, midway between the Bárðarbunga and Grímsvötn central volcanoes. Course of events suggests a connection between earthquake and eruption and therefore a connection with a sequence of earthquakes of the same characteristics in Bárðarbunga during the years 1973–1996. The earthquakes in question are of an unusually low frequency character (corner frequency), explained by exceptionally low dynamic stress drop (< 10 bars) at shallow depth ( 5.0 km). The sequence which lasted for 22 years is characterised by annual main events of magnitudes in the range of 4.5–5.7 (mb). It intensified in the 1990s, with some of the largest earthquakes of the whole episode occurring at that time. Moment tensor solutions of teleseismic signals and locally recorded waveforms reveal that the main events are thrust faulting earthquakes with a significant non-double couple component. Arguments are presented that the faulting occurred on a steeply inward dipping caldera fault, with reactivated motion on a weak fault. As a consequence of this hypothesis magma inflation in Bárðarbunga is the most probable cause of the 1973– 1996 events. However, the loading force (the magma) may or may not have resided at a similar shallow depth as the earthquakes. Cast in the frame of the inflation model, the Bárðarbunga 1973–1996 sequence implies a resurgent caldera of at least 0.2–0.7 km3 for approximately a quarter of a century, exceeding its magma storage capacity in 1996. However, these calculations are model dependent. Bárðarbunga and neighbouring area were relatively calm during the period mid-1997 to 2004. There was a renewed activity of small earthquakes during the years 2005–2009. From the beginning of continuous seismic recording in Iceland in 1925, all eruptions in Vatnajökull on record have been accompanied with earthquake(s) of magnitude 4.0, within two months of the initial eruption.
 
Meðalstór jarðskjálfti (MW=5,6) átti upptök sín undir eldfjallinu Bárðarbunga 29. september 1996. Þótt þessi jarðskjálfti teljist aðeins vera meðalstór miðað við jarðskjálfta yfirleitt í heiminum, þá var þetta stór skjálfti, þegar tekið er tillit til stærðar Bárðarbungu. Hann gæti hafa fært 12 km langa jarðspildu til um 65 cm. Mikil skjálftavirkni fylgdi í kjölfar meginskjálftans. Einum og hálfum degi eftir meginskjálftann varð eldgos undir Vatnajökli, 20 km suðsuðaustur frá upptökum skjálftans, miðja vegu milli Bárðarbungu og Grímsvatna. Hefur eldgos þetta verið nefnt Gjálpargos. Vegna nálægðar þessara atburða í tíma og rúmi er freistandi að athuga, hvort orsakatengsl séu þarna á milli. Skjálftinn árið 1996 var síðasti skjálfti í röð meðalstórra og minni skjálfta, sem hófust í Bárðarbungu árið 1973. Þessi skjálftaröð hefur einkennst af nærri árlegum aðalskjálftum af stærðinni 4,5–5,7 mb. Lág bylgjutíðni þeirra bendir til grunnra upptaka ( 5.0 km) og óvenju lítils spennufalls (<10 bör) miðað við tektoníska skjálfta. Lágt spennufall skýrist af grunnum upptökum í efri lögum jarðskorpunnar miðað við stærð skjálftanna. Þar er styrkur misgengja í brotgjarnri skorpu minni en á meira dýpi. Brotlausnir og vægisþinur (e. moment tensor) sýna samgengishreyfingar á sveigðum misgengjum, annaðhvort vegna aukins eða minnkaðs þrýstings í eldfjallinu. Hér eru leidd rök að því, að skjálftinn hafi orðið vegna viðsnúinnar hreyfingar á öskjumisgengi, sem hallar inn (þ.e. samgengishreyfing á siggengi). Af því leiðir, að aukinn þrýstingur sé líklegasta orsökin, og að þrýstingsaukningin stafi af flæði kviku inn undir Bárðarbungu. Í ljósi þessarar tilgátu hefur Bárðarbungufjallið verið að þenjast út í u.þ.b. aldarfjórðung, og í lok september 1996 náði þenslan hámarki, og kvika braut sér leið undan fjallinu. Eldgosið í Gjálp hefur væntanlega valdið þrýstingslækkun í Bárðarbungu og nágrenni, sem sést í lítilli skjálftavirkni í norðvesturhluta Vatnajökuls frá miðju ári 1997 til 2005 (þ.e. engir skjálftar af stærðinni >3,0).
 

Skrár

Þetta verk birtist í eftirfarandi safni/söfnum:


Fletta

Um vefinn

Reikningurinn minn