Vatnsgķgar

Ég ętla aš birta nokkrar myndir af vatnsgķgum ķ dag og byrja į St. Helen fjallinu sem fjallaš var um sķšast, sjį hér. Fįir (žar į mešal feršamenn sem heimsękja gestamišstöšina žar) vita aš ķ gosinu 1980 myndušust einnig vatnsgķgar. Žessir gufu-sprengigķgar eru vitnisburšir um hvernig vatnsgķgar geta myndast ķ raun hvar sem er, aš žvķ gefnu aš vatn og hiti sé fyrir hendi.

7.8.12

Öll eldgos eru tilkomin vegna nśningshita śr jaršskjįlfta. Nśningshiti hitar upp berg en einnig vatn sem žar er. Ķ tilfelli St. Helen, nįši frosiš yfirboršsvatn og einnig vatn sem kom upp śr jöršinni – sem hafši hitnaš vegna nśnings – įkvešnu marki og sprakk og myndaši žessa vatnsgķga.

Vatnsgķgar St. Helen fjallsins eru meš žeim stęrstu sem žekktir eru sem hafa myndast beint fyrir framan vķsindalegum athugunum. Ķ dag eru nįnast engin merki um žį žar sem žeir hafa fyllst af lešju og aurskrišum. Žeir eru nįnast órannsakašir enda er horft fram hjį žeim sem ómikilvęgir ķ jaršvķsindum ķ dag.

Panum Hydrocrater and Dome at Mono  Lake, USGS 30714277-001_large

Hér sjįum viš Panum vatnsgķg sem er ķ Kalifornķu, Bandarķkjunum. Hann minnir mig į sprungna loftbólu ķ morgunmatnum mķnum śr blöndunartękinu.

Til višbótar viš vatnsgķga į landi, žį er hęgt aš lęra heilmargt meš žvķ aš lķta ofan ķ hafiš.

Į sķšasta įratug eša svo hefur nż tękni gert okkur žaš kleift aš skoša nišur ķ dżpi sjįvar į gersamlega nżjan hįtt. Eins og svo oft įšur, žį geta nżjar athuganir veriš įskorun fyrir gamlar hugmyndir.

Žaš var eftir aš viš höfšum veriš į tunglinu og sś rómantķska hugdetta loftsteinagķga hafši fast grip į vķsindunum, aš mikill fjöldi vatnsgķga, sumir enn aš myndast, uppgötvušust handan meginlandsstalls viš Nova Scotia, Kanada.

Žessi "formfręšileg" einkenni į sjįvarbotninum, uppnefnd "bóluör", voru fyrst uppgötvuš įriš 1970. Žęr vöktu litla athygli žar til nżlegar tękninżjungar leyfši rannsakendum aš skoša žęr į miklu dżpi. "Bóluörvar" voru śtskżršar žannig ķ grein ķ Marine Geology tķmaritinu įriš 2003:

Nś til dags er žvķ almennt trśaš aš bóluörvar eigi upptök sķn ķ gasuppdrifi śr žunnum gaspokum ķ yfiržrżstingi sem sundrar setiš ķ vatninu, eša ķ miklum og linnulausum vökva sem losnar og sem hindrar aš setiš sest inn ķ og ķ kringum gegnumstreymiš. (Deep Sea Pockmark Environments in the Eastern Mediterranean, Lyobomir Dimitrob, John Woodside Marine Geology, 195, 2003, bls. 263-264).

7.8.13.a

Bóluörvar lķkjast mjög vatnsgķgum, nema aš žęr eru nešansjįvar. Žó svo aš gufusprenging geti įtt sér staš – undir įhrifum žrżstings vegna ofanįliggjandi vatninu – žį eru flest gos ķ ešli sķnu śr vatni. Greinin ķ Marine Geology heldur įfram:

Bóluörvar [vatnsgķgar] eru lang algengastar nįlęgt drulluspśandi fjöllum og mešfram sprungum į virkum vökvalosunarsvęšum.

Žaš aš vatnsgķgar geti spżtt śt óbrįšnaša steina upp į yfirborš meginlandanna og eins į djśpum hafsbotni hefur veriš tżndi hlekkurinn ķ skilningi okkar um hvernig yfirborš plįneta hafa myndast. Meš žessum hlekki getum viš séš gķga tunglsins, Mars og annarra plįneta ķ nżju ljósi žegar viš setjum einstök pśslustykki nįttśrunnar saman.

7.8.14

Svipmót į milli bóluörva į sjįvarbotni og gķga į yfirborši tunglsins eru tvķmęlalaus, eitthvaš sem fór ekki fram hjį rannsakendum:

Bóluörvar [vatnsgķgar] birtast į ómskjįm sem svokallašir tunglblettir. (Sama grein og įšur).

Aš sjįlfsögšu vķsa žeir til svipmótanna sem "svokallašir", vegna žess aš ķ hugum žeirra er enginn möguleiki aš tungliš geti nokkurn tķmann hafa veriš žakiš vatni. En sem betur fer eru sannleikur og tķmi ķ sama liši. Hlišrun ķ įttina aš vatnsplįnetulķkans og framfarir ķ tękni munu skipta gamalli kenningu sem ósamrżmanlegri śt fyrir nżjar athuganir. Vķsindamenn spįšu einu sinni ķ žvķ hvort Mars hafi nokkurn tķmann veriš žakinn hafi. Sķšan, fyrir nokkrum įrum, safnaši Mars Exploration Rover verkefniš fullt af gögnum til stušnings fyrir žvķ aš Mars hafi einmitt veriš žakiš höfum.

Uppruni Mars og tunglsins hefur enn ekki veriš tengt vatni, en rannsóknarverkefni framtķšarinnar munu halda įfram meš aš śtvega upplżsingar til stušnings į uppruna žeirra ķ vatnsplįnetulķkani.

Vatnsgķgavķsindi er į byrjunarstigi en meš bjarta framtķš fyrir sér.

Įskorun fyrir žig, kęri lesandi: Skrifašu ķ athugasemd hér aš nešan hvaša gķgur į Ķslandi gęti flokkast sem vatnsgķgur. Legšu nś höfuš ķ bleyti!


Vatnsgos

Hugmyndir okkar um eldfjöll er oftast einhęfar: eldspśandi fjall meš hraunflęši. Ķslendingar hafa almennt ašeins meiri žekkingu į jaršfęši og eldfjallafręši en almenningur ķ löndum sem upplifa ekki eldgos į sama hįtt og viš gerum. Žess vegna vitum viš aš eldgos getur veriš meira en žetta, t.d. svokölluš sprengigos į borš viš Eyjafjallajökul, žar sem lķtinn eša engan „eld“ og hraunflęši er aš sjį. Ķ fęrslu um Keriš sżndi ég nżlega hvernig vatnsgķgar myndast og aš sprengikraftur eldgosa į uppruna sinn ķ vatni sem fasaskiptist ķ gufu og vill ženjast śt – og springur ef žaš gerist nógu fljótt og ķ nęgilega miklu magni.

Sumir vatnsgķgar į Ķslandi eins og Keriš hafa myndast ķ einni slķkri sprengingu en einnig eru dęmi um aš heilu eldgosin hafa ķ raun veriš vatnsgos. Ķ slķkum tilfellum er hęgt aš tala um vatnseldfjöll. Eld-hluti oršsins er ķ raun villandi og setja mętti gęsalappir utan um hann (vatns“eld“fjöll) en ekki er žį um sjįanlega kviku aš ręša.

Gos ķ Eyjafjallajökli 2010 var ekkert annaš en vatnsgos. Gķfurlegt magn af vatni ķ formi gufu fór upp ķ loftiš, miklu meira en hęgt er aš skrifa į brįšnun jökulsins. Žaš skapar svolķtiš vandamįl į Ķslandi žegar um er aš ręša gos undir jökli, vegna žess aš žį er žvķ strax trśaš aš öll vatnsgufan stafi af brįšnun og uppgufun jökulsins, žó svo aš hśn stafi einnig af henni.

7.7.11

Ašdragandi hins mesta eldgoss (einmitt: „eld“goss) ķ Bandarķkjunum, St. Helen gosiš įriš 1980, voru žau aš röš jaršskjįlfta įtti sér staš į tveggja mįnaša tķmabili į undan gosinu.

Nśnings-hitalögmįliš segir okkur til um uppruna hita og śtskżrir hvernig heitt hraun myndast vegna nśnings. Žyngdarafls-nśningslögmįliš śtskżrir hins vegar uppruna žeirrar hreyfingar sem myndar nśning.

                                Nśnings-hitalögmįliš                                     Nśningshiti framleišir hraun (kviku) śr žrżstingi og hreyfingu į misgengis- og sprungusvęšum.

                         Žyngdarafls-nśningslögmįliš                       Nśningshiti ķ jaršskorpunni (eša ķ skorpu hvers himintungls) er orsakaš af togi og slökun į ašdrįttarkrafti sem virkar į skorpunni vegna annarra himintungla.

Tungliš okkar veldur flóškröftum, jaršskorpan (lķkt og flóš og fjara sjįvar) lyftist og sķgur, mikil nśningur myndast, hreyfingar ķ jaršskorpunni (jaršskjįlftar) valda nśningshita sem getur brętt berg sem hitar vatn ķ jöršu og sem getur skilaš sér į yfirboršiš sem eldsumbrot.

St. Helen gosiš var hrint af staš af jaršskjįlftum en gosiš sjįlft var vatnsgos. Ķ gosinu kom upp mikil gufa og mikiš vatn en ekkert hraun var sjįanlegt. Vatniš skilaši sér ekki bara ķ gufu, heldur ķ mikilli vatnssósu žegar mikill aur rann nišur fjalliš og reyndar tók meš sér noršurhluta fjallsins. Menn tala um mestu aurskrišur sem sögur fara af.

Ofangreind mynd sżnir einnig hvernig askja myndast en hśn er ekki hrun fjallsins nišur ķ tómt kvikuhólf, heldur frekar gufusprenging upp į viš. St. Helen fjalliš ķ dag minnir į Dyrfjöll og önnur ķslensk fjöll sem eflaust hafa ummyndast į svipašan hįtt og St. Helen gerši įriš 1980.

Eftirfarandi mynd er samanburšur į St. Helen fjallinu fyrir og eftir gosiš 1980. Hvernig mį žaš vera aš ekkert hraun flęddi og enginn „eldur“ var sjįanlegur? Meš hvaša krafti sprakk fjalliš upp ķ loft? Ķ staš hraunflęšis įttu sér staš miklar og kķlómetralangar aurskrišur, hver er śtskżringin į žvķ? Universal Model gefur svör viš öllum žessum spurningum, į einfaldan og aušskiljanlegan hįtt.

St Helens fyrir eftir


Keriš

Fyrir nokkrum įrum žegar ég var aš sżna landiš erlendum feršamönnum, komum viš aš Kerinu sem įvallt vekur mikla kįtķnu mešal fólks. Einn feršamašur spurši mig hvort žessi gķgur vęri kominn til vegna loftsteins sem skall į jöršina. Hissa neitaši ég žvķ, gķgurinn hefši myndast viš sprengingu aš nešan.

IMG_3088

Žó svo aš ég furšaši mig pķnulķtiš į žvķ aš einhver haldi aš sprengigķgur gęti veriš loftsteinagķgur, žį er einmitt žetta tilfelliš fyrir marga sprengigķga, bęši į jöršinni og į öšrum hnöttum – aš žvķ sé almennt haldiš fram aš margir gķgar sem raunverulega hafa myndast "aš nešan" hafi myndast "aš ofan".

IMG_2800 (Edited)

Žessi mynd er tekin aš ofan, horft nišur ķ blöndunartękiš mitt ofan į morgunmatinn minn. Augljóst er aš hinar sjįanlegar holur stafa af lofti sem sogast nišur ķ blöndunina og sem kemur upp žegar slökkt er į tękinu og myndast žį žessir gķgar.

Gķgar eru af tvenns konar tagi, annars vegar žegar eitthvaš dettur nišur og myndar sįr (gķg) og hins vegar žegar eitthvaš kemur aš nešan upp į yfirboršiš. Ķ bįšum tilfellum er hęgt aš tala um sprengigķg. Myndun gķga hefur ekki veriš rannsakaš mikiš en menn hafa gert rįš fyrir eša ķ raun įkvešiš aš fjöldinn allur af gķgum séu loftsteinagķgar žegar žeir ķ rauninni eru žaš ekki. Įrekstrargķgar eša loftsteinagķgar hafa žó sitt kennileiti, en um žetta mun ég fjalla ķ annarri fęrslu brįšlega.

En hvaš meš Keriš? Ef žaš vęri ekki stašsett į Ķslandi, hefšu menn žį dęmt žaš sem loftsteinagķg? Į heimasķšunni www.kerid.is mį finna žessa śtskżringu į myndun Kersins:

Eldfjallafręšingar töldu įšur fyrr aš Keriš vęri sprengigķgur. Sprengigķgar verša til ķ sprengigosum, sem geta myndaš djśpa gķgkatla. Auknar rannsóknir ķ Grķmsnesi hafa ekki leitt ķ ljós neitt gjóskulag sem hęgt er aš rekja til sprengigosa ķ Kerinu. Eldfjallafręšingar telja frekar aš Keriš hafi upphaflega veriš allstór gjallgķgur.

Jaršfręšingar segja sem sagt aš upp hafi komiš kvika ķ eldsumbrotum, „allstór gjallgķgur“ myndast, kvikužróin sķšan tęmst og gķgurinn (felliš) hruniš nišur ķ žessa holu sem Keriš nś er. Hvar er žį allt gjall eldgossins? Rannsóknir leiddu ekki „ķ ljós neitt gjóskulag“ og hinn „allstóri gķgur“ er horfinn ķ stórri holu sem fyrir gos var sléttlendi. Į sömu heimasķšu finnum viš žennan texta:

Gķgurinn eins og hann lķtur śt nś hefur sennilega oršiš til žannig aš undir lok eldgossins hefur lķtil kvikužró undir gķgnum tęmst og hafi žaš haft hrun ķ för meš sér. Nešan vissra marka eru holur og glufur bergsins fylltar vatni sem nefnist grunnvatn en yfirborš žess grunnvatnsflötur. Ķ Kerinu er afrennslislaust stöšuvatn žar sem vatnsyfirboršiš fellur saman viš grunnvatnsflötinn og er hįš sömu sveiflum og hann. Gķgurinn er žvķ eins og gluggi nišur ķ grunnvatniš.

Ef mašur er fastur ķ kreddukvikunni er kannski ekki óešlilegt aš draga žį įlyktun aš „sennilega“ hafi Keriš myndast į žennan hįtt, en nż žekking śr UM varpar nżju ljósi į gķgum į borš viš Keriš.

Jöršin er vatnsplįneta, ž.e. žaš er mikiš magn af vatni undir yfirborši jaršar. Ķ Kerinu er stöšuvatn sem fellur saman viš grunnvatniš og er gķgurinn „žvķ eins og gluggi nišur ķ grunnvatniš.“ Vatn hefur ótrślega mikinn sprengikraft ef žaš nęr snögglega yfir sušumarki. Gufusprengingar geta veriš gķfurlega öflugar og mynda žęr svokallaša vatnsgķga (hydrocraters). Žó nokkrir vatnsgķgar fyrirfinnast į Ķslandi.

Til žess aš skilja myndun vatnsgķga, vķsa ég ķ myndun gervigķga en eftirfarandi mynd er tekin śr heimasķšu Nįttśrurannsóknarstöšinni viš Mżvatn. Vinstri hluti myndarinnar er upprunalegur en hęgri hlišin er breytt śtgįfa til śtskżringar į vatnsgķgum. Munurinn į žessum tveimur fyrirbęrum er aš viš gervigķga rennur hraun yfir vatn en viš vatnsgķg kemur hrauniš aš vatninu aš nešan eša myndast jafnvel mitt ķ žvķ.

Gervigķgar_skyring

Nęsta mynd sżnir žetta kannski betur.

7.8.2

Vatnsgufa er sį sprengikraftur sem mörg eldgos og öll sprengigos fį kraft sinn frį.

Keriš er vatnsgķgur, myndašur śr sprengikrafti gufu. Vatnsgufa ženst śt 1700 sinnum rśmmįl sitt śr vatni viš venjulegan loftžrżsting. Krafturinn viš fasaskipti vatns śr vökva ķ gufu er gķfurlegur og kemur oft fyrir ķ nįttśrunni. Žetta er sama fyrirbęriš og žegar viš setjum pott į blauta eldhśshellu og kveikjum į. Vatnsgufan sem myndast žrżstir sér śt og viš heyrum bank žegar potturinn lyftist undan gufunni.


Vķsbending sneišmyndar

Hin óumdeilanlega sönnun kviku-falskenningarinnar (sjį hér) var vķsbending frį jaršskjįlftasneišmyndum. Hljóšbylgjur hjįlpa vķsindamönnum aš žekkja eiginleika og tengsl milli vökva og föstu efni ķ möttli jaršar. Vķsbending sneišmyndar fęrir alls ekki rök fyrir kvikumöttli. Ein įstęša er sś aš kvika – brįšiš berg ķ vökvaformi – hreyfist vęntanlega meš uppstreymi og kvikustrókum. Hins vegar sżna jaršskjįlftamęlingar aš meginhluti möttulsins er ekki vökvi:

Jaršskjįlfta- og berfręšilegar męlingar sżna aš meginhluti möttulsins er śr kristöllušu föstu efni. (The Earth‘s mantle, Composition, Structure, and Evolution, ritstżrt af Ian Jackson, Australian National University, Cambridge University Press, 1998, bls. 193).

Žessi greinilegi įgreiningur į milli athugana og falskenningar hefur gersamlega vikiš fyrir žeim mörgum frįvikum sem įfram haldast leyndardómur ķ nśtķma jaršfręši, en getur veriš śtskżrt meš vatnsplįnetulķkaninu. Žaš eru mörg svęši ķ möttlinum sem ekki eru śr föstu efni og eru einfaldlega vatn.

Fyrir mörgum įrum sżndu jaršskjįlftabylgjur śr jaršskjįlftum aš nokkrir hlutar śr mišju jaršarinnar vęri vökvi. Įkvešnar bylgjur – svokallašar P-bylgjur – feršast bęši ķ gegnum vökva og fast efni į mešan ašrar – S-bylgjur – feršast ekki ķ gegnum vökva. Žegar fręšimenn sįu aš įkvešnar jaršskjįlftabylgjur fęru ekki ķ gegnum ytri kjarnann, žį vissu žeir aš hann var ķ vökvaformi – žeir vissu bara ekki śr hvers konar vökva efniš var. Bylgjuhraši og ašrir eiginleikar hafa gert žaš mögulegt aš įtta sig meira į ešli vökvans djśpt ķ jöršinni. Spurningar eins og seigja vökvans gętu veriš svaraš. Vķsindamenn sem skrifušu ķ Journal of Science geršu žennan samanburš um vökvaform ytri kjarna jaršarinnar:

Seigja vökvans ķ ytri kjarnanum er sambęrileg seigju vatns. (Earth‘s Core and the Geodynamo, Bruce A. Buffett, Science, Vol. 288, 16. jśnķ 2000, bls. 2007).

Svariš viršist svo aušvelt žegar viš hugsum um žau fleiri žśsund rśmkķlómetra af nįttśrulegum vökva sem fyrirfinnst og sem viš sjįum į jöršunni.

7.6.7. Sneišmynd


Važrżvarmi

Mörg umhverfi sem fjallaš er um ķ jaršfręši ķ dag er blanda af vatni og hita, til dęmis žęr śtfellingar sem viš getum komiš auga į į hįhitasvęšum, en slķkt umhverfi er hęgt aš nefna vatnsvarma (hydrothermal) umhverfi. Žó er nįnast aldrei fjallaš um umhverfi vatns og hita auk mikils žrżstings. Slķkt umhverfi er žó gķfurlega mikilvęgt ķ jaršfręši og mun ég kalla žaš važrżvarma (hypretheremal), samsett og blandaš orš śr vatni (va), žrżstingi (žrż) og varma (eša hita). Mismunurinn er žessi:

  1. Vatnsvarma umhverfi – steindir myndast ķ umhverfi heits vatns įn žrżstings.
  2. Važrżvarma umhverfi – steindir myndast ķ umhverfi heits vatns meš žrżstingi.

Til aš skilja uppruna steina og steinda į jöršinni og į öšrum hnöttum, žį žarf skżran skilning į važrżvarma umhverfi. Žvķ mišur var ekki til orš ķ vķsindum ķ dag til aš lżsa slķku umhverfi, enda enginn aš skoša žaš, žess vegna žetta nżyrši en žaš mun verša notaš töluvert hér eftir.

Važrżvarmi er žaš ešlisfręšilega umhverfi žar sem kristallašar steindir vaxa. Žaš er samansett śr vatni, hita, žrżstingi, steinefni og gasi.

Takiš eftir aš važrżvarma umhverfi krefst allra žessara fimm „innihaldsefna“:

  1. Vatn
  2. Hiti
  3. Žrżstingur
  4. Steinefni
  5. Gas

Alveg eins og meš hverja ašra uppskrift, žį veršur śtkoman ekki sś sem vonast er eftir, nema allir žessir fimm žęttir verši meš. Ef viš sleppum hveitinu eša ef viš bökum piparkökur aš hętti Kardomommubęjar (var ekki sykri og pipari vķxlaš?), žį getum viš ekki bśist viš aš fį žį gómsętu köku sem til stóš aš baka. Žaš sama gildir um steina og kristalla.

Važrżvarma ferliš hefur einfaldast mjög meš nżtķma tękni. Hęgt er aš kaupa eša smķša ódżra žrżstikatla og nota žį į endurtekinn hįtt til aš finna rétta umhverfiš, eša réttu uppskriftina į hitastigi, žrżstingi, steinefni og lofti fyrir žį gerš kristalla sem į aš lįta vaxa.

7.4.13 Važrżvarma vöxtur į kvars

Hér er sżnt safn mynda sem sżna ferliš į žvķ hvernig hęgt er aš lįta kvars vaxa tvöfalda stęrš sķna – į einum degi – meš žvķ aš nota važrżvarma ferli. Tękin sem notuš voru ķ žessari tilraun, var hįžrżstiofn, einnig kallašur žrżstiketill, sem settur var lóšrétt ķ ofninn. Ofninn var hitašur upp ķ 400°C ķ botninum en um 50°C kaldara efst. Žaš leiddi til nįttśrulegs varmastreymis eša hringstreymis į vökva/gas blöndunni innan ķ ķlįti undir hįum žrżstingi (žrżstiketill). Mikilvęgt var aš hita ekki of snögglega upp.

Samkvęmt įkvešinni uppskrift og ašferš (sjį undirkafla 7.4 fyrir nįnari lżsingu į žeim) var hęgt aš bśa til kvars! Žegar ferliš og uppskriftin er žekkt, er aušveldlega hęgt aš endurtaka tilraunina og reyndar er žetta gert ķ miklum męli til framleišslu į steindum, en žó ašeins į örfįum stöšum ķ heiminum.

Merkilegt er aš hvergi ķ jaršfręširannsóknum hafa žrżstikatlar veriš notašir til rannsókna. Hvernig ętla jaršvķsindamenn aš öšlast žekkingu į žvķ hvernig berg sem inniheldur kvars er myndaš ef žeir žekkja ekki ferliš hvernig kvars kristallar eru bśnir til?


Gosberg inniheldur vatn

Kristallašur steinn eša steind hefur reglu ķ uppbyggingu sinni į mešan aš myndlausir steinar hafa hana ekki. Gler er formlaust efni vegna žess aš žaš hefur enga augljósa kristalbyggingu. Gosberg eru venjulega formlaust og glerkennt. Vatn gegnir mikilvęgu hlutverki ķ eldgosum og ķ myndun žess bergs sem kallast gosberg. Jaršfręšin hefur löngum vitaš aš žetta berg innihaldi eitthvaš vatn bundiš ķ steinunum, eins og viš getum lesiš ķ bók Haralds Siguršssonar, Melting the Earth:

Mikilvęgi vatns hefur einnig veriš stašfest meš efnagreiningu; įriš 1824 gerši sżndi Knox meš tilraun aš allt gosberg innihaldi eitthvaš vatn sem er bundiš ķ steininum. (Melting the Earth, The History of Ideas on Volcanic Eruptions: Haraldur Siguršsson, Oxford University Press, 1999, bls. 220).

Žannig aš bęši gosberg (śr brįšnu bergi) og kristallašir steinar (śr śtfellingu) innihalda vatn. Sś stašreynd aš allir nįttśrulegir steinar į jöršinni innihalda vatn, er ruglingsleg fyrir alla žį sem eru fastir ķ kenningunni um kvikujörš og hafa ranga hugmynd um hringrįs bergs. Hvašan kemur vatniš og hvers vegna losnaši žaš ekki śt ķ andrśmsloftiš eša śt ķ geim žegar jöršin į aš hafa veriš logandi heit og brįšin ķ töluveršan tķma? Žessar spurningar eiga engin aušveld svör ķ jaršfręši ķ dag. En ef gosberg myndast viš nśningshita ķ jaršskorpunni, žar sem vatn er til stašar, žį er aušveldlega hęgt aš skilja hvašan vatniš ķ gosberginu kemur.

Gjall

Myndin sżnir ķslenskt gjall – ķ tveimur litum. Bįšar steinarnir eru mjög léttir enda sjįst į žeim margar loftbólur eša blöšrur. Vķsindavefurinn skrifar:

Blöšrurnar stafa af lofttegundum, einkum vatni, sem leysist śr brįšinni viš žrżstiléttinn žegar hśn rķs ķ gķgnum, og veldur sś śtžensla sprengivirkninni.

Vissulega gegndi vatn mikilvęgu hlutverki ķ myndun alls bergs sem hafa slķkar blöšrur. Žegar okkur veršur žetta ljóst, žį sjįum viš verulegar sannanir fyrir tilvist vatns ķ berginu fyrir gos. Blöšrur ķ steinum myndušust ekki meš vešrun og žęr einangrast heldur ekki viš gosberg. Mörg dęmi eru til um holótt berg ķ nįttśrunni, svo sem sandsteinn, basalt og annaš.


Ósżnilegt vatn ķ steinum

Hvaš myndir žś halda ef žś heyršir aš allir steinar innihéldu vatn? Žó svo aš žaš sé lķtiš žekkt mešal almennings, žį hefur rannsóknarfólk vitaš ķ įratugi aš steinar og steindir innihalda vatn. Žessi óleysta gįta nįttśrunnar hefur haldist falin og geymd. Žetta kann aš hljóma undarlega nś, en sś lķtt žekkta stašreynd aš steinar innihaldi vatn hefur nefnilega vķštękar afleišingar.

Vatnsinnlyksur eru einstakar vegna žess aš žęr hafa oft stór vatnsfyllt hólf inni ķ steininum eša steindinni sem geta veriš vel sjįanleg. En ašrir steinar og steindir innihalda einnig vatn. Žaš er fangaš inni ķ steininum, en ósżnilegt enda er žaš į stęršarmęlikvarša sameinda innst ķ kristalbyggingunni.

Vatniš er sterk vķsbending um aš steinninn hafi myndast einmitt ķ vatni en ekki viš brįšnun en žaš mį sjį žegar steinninn er hitašur. Žar sem steinninn inniheldur vatn į svo litlum męlikvarša, ženst žaš śt viš upphitun, gufar upp og sleppur śt. Žaš er hęgt aš sannfęra sig į žessu meš žvķ aš bera saman massann į steininum fyrir og eftir upphitunina.

7.4.7 Vatn ķ steinum IS

Žessi glerkenndi steinn er žekktur sem Hrafntinna en magn vatnsins sem viš sjįum ķ bikarglösunum tveimur (18 g) er žaš vatnsmagn sem žessi steinn inniheldur (617 g). Jį, žessi steinn hefur ķ alvörunni allt aš žessu vatnsmagni ķ sér (3% af massa)! Hvers vegna sjįum viš ekki vatniš? Af sömu įstęšum og viš sjįum ekki gerla. Vatniš er į smįsęjum męlikvarša innan um steininn, sem er of lķtiš fyrir mannsaugaš til aš geta séš. En viš getum hitaš steina hęgt upp og vegiš žį eftir aš žeir kólna til aš athuga hversu mikill massi (af vatni) hefur tapast. Hvers vegna var okkur ekki kennt žetta ķ skóla? Vegna žeirrar einföldu įstęšu aš ósżnilega vatniš ķ steinum hefur alltaf veriš leyndardómur ķ jaršfręšinni og hefur aldrei passaš vel ķ kvikujörš kenninguna.

Steinar hafa mismikiš magn af vatni ķ sér, en ópall er sagšur aš hann innihaldi allt aš 30% af vatni! Ķslenska steinabókin eftir Kristjįn Sęmundsson og Einar Gunnlaugsson (Mįl & menning, 2013, bls. 152) segir žó aš ópall „inniheldur 3–13 % af bundnu vatni.“ Žetta er samt töluvert magn af vatni!

Aftast ķ sömu bók er tafla žar sem m.a. er sżnt efnafręšiformśla mismunandi steinda. Stundum, t.d. hjį gifs, er vatn hreinlega hluti af formślunni: CaSO4·H2O. Tęki mašur vatniš (H2O) śt śr efnaformślu gifs, žį vęri žaš ekki lengur gifs. Žaš yrši žį anhżdrķt, eša CaSO4 – įn vatns.

Ķ bókum um steindafręši er oft sleppt aš fjalla um žį stašreynd aš allir steinar innihaldi vatn. Žaš aš vatn sé ķ öllum steinum mį lķkja viš gerla į höndum lękna. Žar til žeir fóru aš skilja hvaša įhrif gerlar hefšu į heilsu manna, gat žeim ekki fariš fram ķ lęknisfręšinni. Žetta gildir einnig um jaršfręši. Žar til viš gerum okkur ekki grein fyrir žvķ hvaša hlutverk vatn spilar ķ uppruna steina, žį getur okkur ekki fariš fram ķ jaršfręši.


Žaš er erfitt aš brjóta hunang

jaršskjįlfti mexķkó

Žaš hlżtur aš vera hręšilegt aš hugsa til žess aš geta veriš ķ daglegri rśtķnu eins og vinnu, skóla, fjölskyldu eša frķtķma og į einu augnabliki hent ķ ašstęšur sem eru stjórnlausar og lķfshęttulegar. Jaršskjįlftinn sem geysaši ķ Mexķkó ķ sķšustu viku kostaši mannslķf og eignartjón, skjįlfti sem męldist 7,1 į Richter kvarša. Margir Ķslendingar hafa lent ķ jaršskjįlfta hér į landi en žó ekki af žessari stęrš. Byggingar og jaršvegur eru auk žess oft betri hér į landi sem er mikiš öryggisatriši.

Žegar ég var aš lesa um jaršskjįlftann, žį tók ég eftir žvķ aš upptökin voru ķ 50 km dżpi, en jaršskorpan ķ Mexķkó er hins vegar bara 30 km žykk, sjį hér.

Ķ skólum er okkur kennt aš möttull jaršar er geršur śr brįšnu bergi. Jaršešlisfręšingurinn O.M. Phillips lķkir brįšnu bergi saman viš hunang. Žaš er mjög įhugavert, vegna žess aš jaršfręšin kennir okkur aš jaršskjįlftar myndast žegar nśningskraftar yfirbugast žegar berg į bergi sem snertast tekur į skriš. Įströlsk vefsķša um jaršvķsindi śtskżrir jaršskjįlfta sem „titring sem myndast ķ bergi sem brotnar undir įlagi.“

O.M. Phillips skrifaši eftirfarandi ķ The Heart of the Earth:

Ef, eins og viš höfum getiš okkur um, jaršskjįlftar eru afleišingar skyndilegs stašbundins brots, losun į uppsafnašri streitu, žį er afleišingin sś aš töluverš stķfni sé krafist ķ efninu įšur en žaš getur framleitt jaršskjįlfta. Žaš er erfitt aš brjóta hunang. Sś stašreynd aš jaršskjįlftar eiga stundum upptök sķn ķ allt aš 700 km dżpi, er vķsbending um aš efniš žar nišri verši aš vera nęgilega stķft til aš geta haldiš uppsafnašri streitu įn žess aš fljóta, žar til streitan er oršin žaš hį aš efniš brotnar.

Hvenęr boršašir žś hunang sķšast? Žaš getur veriš nokkuš fljótandi en stundum ašeins haršara (en žó mjśkt eins og krem). Hefur žś nokkurn tķmann brotiš hunang? Ef brįšiš berg er lķkt viš hunang, hvernig getum viš žį fengiš „skyndilegt stašbundiš brot“ ķ 50 km dżpi? Um 26 klukkustundum eftir skjįlftann reiš yfir annar skjįlfti ķ Įstralķu į stęršinni 6,4 į Richter kvaršanum. Upptök hans var męldur ķ 200 km dżpi. Ef brįšiš berg er lķkt og hunang, hvers vegna myndast žį jaršskjįlftar ķ svo miklu dżpi?

Ef žś hefur lesiš Bindi I ķ UM, žį hefur žś lęrt aš viš raunverulega lifum į vatnsplįnetu, ekki kvikuplįnetu. Žaš žżšir aš ķ möttli jaršar og kjarna er gķfurlegt magn af vatni og ķs. Rannsóknir og tilraunir hafa veriš geršar til aš sżna į hversu miklu dżpi berg-berg brot geta įtt sér staš. Eitt slķkt ferli var fjallaš um ķ tķmaritinu Journal of Geophysical Research ķ grein undir heitinu ‘Physical Mechanism of Deep Earthquakes.’ Rannsóknirnar śtskżra hversu djśpt jaršskjįlftabrot geta gerst į ķs.

Til aš lęra meira um žetta ferli, sjį Bindi I ķ UM, ķ undirkaflanum Ķsskjįlftar į bls. 288.


Gamla jaršfręšin virkar ekki

Įšur hef ég skrifaš um Hringrįs bergs eins og nśtķma jaršfręši skilgreinir hana, en sé hśn röng, žį žarf augljóslega aš endurskoša flokkun bergs. En hvers vegna mynda žessir žrķr bergflokkar (storkuberg, myndbreytt berg og setberg) ekki réttan uppruna bergs? Jaršfręšingar tala um žessa žrjį bergflokka sem uppruna steinda. Uppruni frumsteinda storkubergs er lżst į eftirfarandi hįtt:

Margar steindir myndast beint śr kviku. Feldspat, gljįsteinn og kvars til dęmis myndast žegar kvika kęlist nišur, djśpt ķ jaršskorpunni, viš hitastig frį 1100°C nišur ķ 550°C. (Rocks, Minerals & Gemstones: Walter Schumann, HarperCollins Publisher and Houghton Mifflin Company, 1993, bls. 12).

Ķ kviku-falskenningunni lęrum viš um įstęšuna, hvers vegna žessi ofangreind yfirlżsing sé röng. Nįttśrulegt kvars getur ekki myndast vegna kęlingu kviku vegna margra įstęšna, m.a. žessarar:

  1. Kvars er ekki geislavirkt (eins og kenningin um hitann ķ jöršunni segir til um).
  2. Kvars er ekki gler (kvars hefur kristalluppbyggingu į mešan gler hefur hana ekki).
  3. Kvars hefši ekki žrżstirafeiginleika (nįttśrulegt kvars glatar žessum eiginleikum žegar žaš er hitaš yfir 570°C).

Algengt er aš fólk haldi aš hitinn ķ jöršunni višhelst vegna geislavirkni ķ kvikunni žar. Žaš myndi hins vegar žżša aš allt storkuberg (storknuš kvika) ętti aš vera geislavirk, en svo er ekki raunin. Annar augljós hlutur sem hrekur žessa punkta er aš žegar kvars brįšnar, žį veršur žaš aš formlausu gleri og getur aldrei aftur oršiš aš kristöllušu kvarsi meš kólnun. Auk žess hefur nįttśrulegt kvars žrżstirafeiginleika. Sé kvars hitaš yfir 570°C glatar steindin žennan eiginleika. Kvars, eins og ašrar steindir sem myndast ķ vatnsžrżstihita, geta ekki įtt upptök sķn ķ storknašri kviku. Žess vegna er uppruni frumsteinda storkubergs gallašur og žarf aš skilgreina upp į nżtt.

Nęsti flokkur, myndbreytt berg, er sagšur hafa myndast ķ ferli sem inniheldur hįtt hitastig og hįan žrżsting, almennt įn vatns sem leišir til myndunar nżrra steinda meš enduruppbyggingu nśverandi steinda. Aldrei hafa menn žó fylgst meš žessu ferli ķ nįttśrunni! Viš gętum ašlagast žessari skilgreiningu ef bergfręšingar gętu bśiš til myndbreytt berg śr storkubergi eša öšru bergi ķ rannsóknarstofu meš žvķ aš beita einungis hįum hita og hįum žrżstingi. En jafnvel eftir tilraunir ķ aldarašir hafa rannsakendur ekki nįš aš gera žaš. Megin innihaldsefniš vatn hefur veriš sleppt śr jöfnunni og žess vegna žarf myndbreytta bergiš aš vera skipt śt.

Fjallaš er um leyndardóminn um setberg ķ kaflanum um falskenninguna um hringrįs bergs. Hinn sanni uppruni meginžorra sets er ekki vegna vešrunar og rofs. Žó svo aš jaršfręšingar hafi haldiš fast viš žessa skošun, tala vķsbendingarnar gegn rofi sķnu mįli. Jaršfręšingar geta ekki śtskżrt nęgilega vel uppruna mestan hluta sets jaršarinnar en hinn sanni uppruni setbergs er žżšingamesta breytingin sem kynnt veršur ķ nżrri jaršfręši.

Jaršfręšingar ķ dag tala sjįlfir um aš myndun setbergs sé ekki einfalt ferli og ķ raun er ekki hęgt aš sjį mörg žessara ferla ķ gangi ķ dag.

Žetta kemur kannski mörgum į óvart sem héldu aš ef jaršfręšingar voru meš eitthvaš rétt, žį ętti žaš aš vera žaš aš setberg kęmi frį vešrun og rofi. Raunin er samt önnur eins og Löss leyndardómurinn og falskenningin um hringrįs bergs sżna. Og eins og hęgt er aš lesa ķ undirkafla 6.2, žį lęrum viš aš žaš var „erfitt aš įkveša“ ķ hvaša af žessum žremur flokkum į aš setja einstaka steina:

Storkuberg er venjulega skilgreint sem berg sem storknar śr heitu (vanalega hęrri en 600°C), brįšnušu eša aš hluta til brįšnušu įstandi. Žegar mašur reynir aš beita žessari skilgreiningu į raunverulegan stein, žį uppgötvar mašur aš ķ vettvangi djśpbergs er oft erfitt aš koma į laggir forsendu til aš įkveša hvort viškomandi kristallaš berg sé annašhvort storkuberg eša myndbreytt berg, en hins vegar į vettvangi yfirboršs gęti žaš oršiš erfitt aš įkveša hvort gjóskubergsefni eigi upptök sķn ķ storkubergi eša setbergi. (Magmas and Magmatic Rocks: Eric A J Middlemost, Longman Group Limited, 1985, bls. 71-72).

Hvers vegna ętti žaš aš vera "erfitt aš įkveša" hvernig flokka eigi "raunverulega steina"? Vegna žess aš steinar hafa vanalega veriš flokkašir eftir žessum žremur bergflokkum sem grundvallast į kenningu en ekki į athugunum.

Flokkun bergs er ekki žaš einfalt mįl aš bera kennsl į steina og sortera žį. Hver flokkur er kerfi sem byggšur er į kenningu um hvernig berg myndast. (The Complete Guide to Rocks & Minerals: John Farndon, Anness Publishing, 2006, bls. 56).

Hvaš ef kenningarnar um "hvernig berg myndast" séu rangar? Ef žaš vęri tilfelliš, myndi žaš svo sannarlega lżsa įstandinu ķ jaršfręšinni – aš jaršfręšingar eiga "erfitt" meš aš nota fręšilega flokkunarkerfiš į "raunverulega steina".


Bindi II komiš śt į rafręnu formi

 Vol. II digital

Bišin er į enda! Meš spenningi tilkynnist hér meš rafręna śtgįfu af Bindi II af Universal Model (Alhliša lķkan) undir heitinu Lķfkerfiš (The Living System).

Žetta bindi inniheldur nokkur af mikilvęgustu uppgötvunum fyrir hinum „Nżju vķsindum įržśsundsins“. Žessar uppgötvanir eru mešal annars:

  • Žróunarfalskenningin sem sżnir hvernig žróunarkenningin er röng kenning, en žó hefur hśn veriš kennd sem stašreynd.
  • Kaflinn um aldurslķkaniš sem inniheldur nżjar vķsbendingar um Jörš sem er miklu yngri en žaš sem kennt er ķ vķsindaheiminum.
  • Steingervingalķkaniš sem sżnir meš tilraunum hvernig steingervingar eru myndašir.
  • Kaflar sem fjalla um veraldarsöguna og landfręšilegan uppruna mannkyns.

Žś vilt ekki missa af žessum spennandi köflum sem bęta viš og stašfesta Bindi I, Jaršarkerfiš ķ UM! Tenglar hér til hęgri flytja žig į innkaupasķšurnar, en žś getur smellt hér til fara beint į hiš nżśtgefna bindi. Bindi II er sett į kynningarverš eins og er, alveg eins og Bindi I – žessi verš eiga eftir aš hękka.

Ég óska öllum mikillar įnęgju ķ uppgötvunum sķnum į vķsindalegum sannleika!


Nęsta sķša »

Innskrįning

Ath. Vinsamlegast kveikiš į Javascript til aš hefja innskrįningu.

Hafšu samband