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).
