Magnetic and thermal properties of a dike

Abstract

During the 2014 - 2015 eruption in the Bárðarbunga volcano system, a dike was formed between Bárðarbunga central volcano and Holuhraun, where the eruption occurred. A graben subsided above the dike, making the dike easily accessible for research. Basaltic lava is rich in magnetite; magnetite is a ferrimagnetic mineral forming a thermoremanent magnetisation, so the strength of the rock’s magnetic field increases as temperature decreases. In 2016, 2017 and 2021 a group of scientists from GFZ German Research Centre for Geosciences, ETH Zürich, Institute for Geochemistry and Petrology, University of Iceland, Faculty of Earth Sciences and King Abdullah University of Science and Technology led by Achim Morschhauser (GFZ) went to Holuhraun to conduct magnetic surveys around and within the graben with hopes of finding a good correlation between the magnetic field and temperature. Magnetic field measurements were compared with a simplified thermal model for a dike using Néel’s Single Domain Theory theorem to estimate the dike’s temperature gradient. The results show that a temperature gradient can not be estimated from magnetic field surveying as the difference in magnetic field over the period of the survey is not significant enough.

Haustið 2014 hófust jarðhræringar í Bárðarbungueldstöðvakerfinu þegar kvikugan- gur myndaðist á milli megineldstöðvar Bárðarbungu og Holuhrauns og stuttu síðar hófst eldgoss í Holuhrauni sem tók enda snemma árs 2015. Yfir kvikuganginum myndaðist sigdalur. Tegund kvikunnar í gosinu var basísk og rík af magnetíti sem er járnseglandi steind sem verður fyrir hitasegulmögnun þegar steindin kólnar. Á árunum 2016, 2017 og 2021 fóru hópar á vegum GFZ German Research Centre for Geosciences, ETH Zürich, Institute for Geochemistry and Petrology, Jarðvísin- dastofnunar Háskóla Íslands, og King Abdullah University of Science and Technology undir stjórn Achim Morschhauser (GFZ ) í Holuhraun til að framkvæma segulmælin- gar í og við sigdalinn í von um að finna samsvörun milli segulmælinga og varmaeigin- leika gangsins. Niðurstöður mælinganna voru bornar saman við einfalt varmalíkan fyrir kvikugang og einlénskristalla kenning Néel notuð til að finna hitastigul gangsins. Niðurstöður gefa til kynna að munur í segulsviði frá ganginum er ekki nægilegur yfir tímabil mælinganna til þess að finna marktæk tengsl segulmælinga og hitastiguls bergs.