Spálíkan fyrir kvikuganga

Abstract

Mikilvægur þáttur í eldgosaspám er mat á myndun og þróun kvikuganga. Þar sem kvikugangar ná til yfirborðs myndast hraun sem geta valdið miklu tjóni á mannvirkjum. Gangar geta einnig valdið sprengigosum þegar basaltkvika kemst í tæri við þróaðri og gasríkari kviku. Á Íslandi geta gangar valdið gosum undir jökli með sprengivirkni og jökulhlaupum, sem ógna bæði mannslífum og mannvirkjum. Það er því mjög mikulvægt að skilja hvar og hvernig gangar myndast til þess að megi draga úr þeirri vá sem stafar af eldvirkni. Flestar rannsóknir á myndum kvikuganga hafa komist að þeirri niðurstöðu að þeir myndist hornrétt á lægstu höfuðspennuna. Þó vissulega sé stefna lægstu höfuðspennu mjög mikilvæg þá hafa nýlegar mælingar bent til þess að þetta sé ekki alltaf raunin. Í þessari ritgerð eru áhrif landslags og þyngdarkrafts á myndun kvikuganga skoðuð. Spálíkan fyrir myndun kvikuganga sem ferðast samsíða yfirborði jarðar er sett fram. Þetta líkan byggir á því að skoða hvenær mætti kerfisins nær lágmarki. Þannig má taka til greina aðra áhrifaþætti sem annars getur verið erfitt að meta. Líkanið er borið saman við leiðir ganganna sem mynduðust í Bárðarbungu árið 2014 og 1996. Niðurstöður sýna að áhrif vegna landslags og uppsafnaðar spennu í jarðskorpu vegna plötuhreyfinga hafa áhrif á leið ganga og hægt er að setja fram spálíkan um myndun þeirra sem fellur að mælingum.

An important aspect of eruption forecasting is predicting the path of a propagating dike. Where dikes propagate to the surface eruptions start, which can cause great threat to life and property. Dikes have also been known to trigger explosive eruptions when hot basaltic magma comes in contact with more evolved volatile saturated magma. In Iceland dikes can erupt under glaciers causing explosive eruptions and jökulhlaups. Understanding how and where dikes propagate is thus of great importance in mitigation of volcanic hazards. Most literature suggests that dikes propagate perpendicular to the least compressive principal stress . It is true that orientation of the principal axis of stress is very important in determining the orientation of a dike. However, recent observations of dike propagation indicate that this is not always the case. In this thesis the role of topography and gravity on dike propagation is explored. A model is developed to forecast the most probable path of laterally propagating dikes. This model considers minimizing the potential energy of the system, thus accounting for possible influences which may be difficult to take into account otherwise. Model predictions are compared with observed propagation path of the 2014 Bárðarbunga dike, as well as the inferred path of an 1996 Bárðarbunga dike. The results show that both accumulated plate boundary strain prior to the event and topography influence the path of dikes and a model to forecast lateral dike propagation is presented that fits observations.