Jarðfræði og eldstöðvar

Eldgos eru mjög mismunandi að gerð, allt eftir því hvaða kvikugerð kemur upp, hvernig það berst upp á yfirborðið og í hve miklu magni. Á Íslandi er ótrúleg fjölbreytni í tegundum eldgosa. Hér verða gos undir jökli, í sjó, dyngjugos, flæðigos og sprengigos af öllum stærðum og gerðum. Einnig kemur fyrir að gos breytist, t.d. úr gjóskugosi eða sprengigosi í hraungos. Það gerðist sem dæmi í Surtseyjargosinu, til að byrja með var það öflugt gjóskugos í sjó, en þegar eyja hafði myndast fór að renna hraun – vísindamönnum og fleiri til mikillar ánægju því það styrkti eyjuna mikið fyrir ágangi sjávar. Nokkrar aðrar eyjar komu upp í sömu goshrinu, en þær hurfu allar. Dyngjugos Dyngjugosin áttu sitt blómaskeið þegar ísöld lauk fyrir 10-12 þúsund árum. Þá reis landið eftir að þungi jökulsins hafði haldið því niðri. Eldgos urðu tíðari og stór flæðigos urðu utan við megineldstöðvarnar. Kvika virðist hafa komið alla leið úr möttlinum, enda enginn kvikuhólf undir dyngjunum. Sprungurnar voru sjálfsagt langar í byrjun en þegar leið á gosin þjappaðist virknin í einn gíg og mynduðust að lokum dyngjur. Stærsta dyngja landsins er Skjaldbreið. Gosið sem myndaði fjallið hefur sennilega varað í áratugi. Dyngjugosunum fækkaði mikið þegar landrisið hafði náð jafnvægi og hefðbundin gosvirkni tók við. Hraungos og flæðigos Hraungos er, eins og nafnið bendir til, gos þar sem megnið af gosefnunum kemur upp sem hraun. Í flestum tilfellum er um basalthraun að ræða en það greinist svo í þykkt, seigfljótandi apalhraun (hraungos) eða þunnt helluhraun sem getur runnið allhratt (flæðigos). Skaftáreldar eru dæmi um hraungos. Sprengigos eða þeytigos Eru strangt til tekið sami hluturinn. Kvikan kemst í snertingu við vatn, annaðhvort ofarlega í jarðskorpunni (grunnvatn) eða við yfirborðið. Einnig skiptir máli hve hratt kvikan þrýstist upp í gegnum gosrásina. Gos undir jökli eða í sjó eru líklegust til að verða sprengigos en það þarf þó ekki alltaf til. Öskjugosið 1875 er dæmi um mjög öflugt sprengi- eða þeytigos. Gos undir jökli Margar megineldstöðvar á Íslandi eru huldar jökli. Á Suðurlandi eru Katla, Eyjafjallajökull, Bárðarbunga og Grímsvötn þeirra helst. Gos undir jökli hafa þau sérkenni, að þar koma gosefnin upp sem gjóska eða aska, og þá í gjóskugosum eða sprengigosum. Þessháttar gos verða vegna þess að gosefnin komast í snertingu við vatn. Jökulhlaup Hættan sem stafar af gosum undir jökli er bæði vegna öskufalls, sem oft er mjög mikið, og ekki síður vegna jökulhlaupa sem eiga sér stað þegar jökullinn bráðnar undan eldgosinu. Á Suðurlandi eru stór óbyggileg landflæmi vegna þess að jökulhlaup verða þar með reglulegu millibili. Sandarnir undir Mýrdalsjökli og Vatnajökli eru tilkomnir vegna jökulhlaupa, aðallega frá Kötlu (Mýrdalssandur) og Grímsvötnum (Skeiðarársandur). Gos í sjó Eldsumbrot undan Reykjanesi hafa verið tíð í gegnum aldirnar. Surtseyjargosið 1963-67 er með þekktari gosum sem orðið hafa í sjó. Staðsetning þess kom á óvart, Vestmannaeyjakerfið var talið óvirkt fram að því. Síðan gaus aftur í Eyjum í Heimaey 1973. Gos í sjó eru svipuð gosum í jökli að því leiti að gosefnin eru fyrst og fremst gjóska. Nái gosið að mynda eyju, þá getur hraun farið að renna eins og gerðist í Surtsey. Gos í sjó hafa sjaldnast valdið tjóni á Íslandi. Þau eru reyndar sjaldan stór og ekki er víst að öll þeirra nái yfirborði og því verður þeirra ekki alltaf vart nema á mælitækjum.

Hengill Eldstöðvakerfi Hengils er um 60 km langt og hefur verið tiltölulega virkt en það hefur gosið níu sinnum á nútíma. Hengilskerfið er staðsett þar sem Vesturgosbeltið og Suðurlandsbrotabeltið mætast. Misgengi sem myndast í goslotum einkenna svæðið. Næststærsta jarðhitasvæði Íslands er í Hengli. Grímsnes Eldstöðvakerfi Grímsness er á austurjaðri Vesturgosbeltisins og hefur ekki verið virkt í 7000 ár. Það er 12 km langt og allt að 5 km breitt, sem gerir það að einu smæsta og minnst virka eldstöðvakerfi landsins. Á því eru 12 litlar gosstöðvar sem hafa myndað lítil, basísk hraun og gjóskulag með takmarkaða útbreiðslu. Langjökull – Prestahnúkur Virkni eldstöðvakerfis Prestahnúks hefur verið þó nokkur og á nútíma hefur gosið sex sinnum. Síðast gaus þar um árið 900. Kerfið er á vesturjaðri Vesturgosbeltisins. Það er um 90 km langt og 15 km breitt og í því er megineldstöð sem einkennist af ríólíti. Þar er jarðhitavirkni og sprungusveimur, með áberandi misgengjum. Eldstöðin er að hluta undir 300 m þykkum ís. Hekla Hekla er eitt virkasta og þekktasta eldfjall heims. Fyrr á öldum töldu menn Heklu vera fordyri vítis. Eldstöðvakerfi hennar hefur verið mjög virkt á nútíma. Hekla gaus síðast árið 2000. Á síðustu 1000 árum hefur gosið þar 23 sinnum, sem gerir eldstöðvakerfi Heklu að þriðja virkasta kerfi landsins. Lengd undanfarandi goshlés ræður kísilinnihaldi kvikunnar sem fyrst kemur upp (stærð upphafsfasa) og rúmmáli gosefna – sem þýðir að því styttra sem goshléið er því minna er gosið. Hekla gýs allt frá hreinum sprengigosum til hreinna flæðigosa. Eldstöðvakerfi Heklu er á Austurgosbeltinu. Sprungusveimurinn er u.þ.b. 60 km langur og megineldstöðin Hekla rís hæst 1490 m hæð yfir sjávarmáli. Gostíðni er hæst í megineldstöðinni en eldgos þar eru venjulega blandgos gjósku og hrauns. Hraunið er kísilríkt og/eða ísúrt. Upphafsfasi Heklugosa er stuttur, þeytigos og því fylgir svo hraunrennsli. Vestmannaeyjar Virkni í eldstöðvakerfinu Vestmannaeyjum hefur verið lítil á nútíma. Goshrina varð á árunum 1963-73, fyrst í og við Surtsey 1963-67 og í Heimaey árið 1973. Allt kerfið er 30-35 km langt og 20-25 km breitt og myndar eyjaklasa 10-30 km frá suðurströnd Íslands, sem nær mest 283 m hæð á Heimakletti. Yngsta gosið fyrir umrædda goshrinu, er talið hafa verið í Helgafelli fyrir um 5900 árum. Eyjaklasinn samanstendur af um 15 eyjum og 30 skerjum sem eru leifar eldgíga og eyja frá síðkvarter til nútíma. Heimaeyjargosið Gosið í Heimaey var sprungugos, sem kom upp í jaðri bæjarins, sem síðar varð að gosi í einum gíg, Eldfelli. Allflestir íbúar bæjarins, um 5000 manns, voru fluttir í land sömu nótt og gosið hófst. Um 400 hús fóru undir gjósku og hraun. Gosið stóð í tæplega fimm og hálfan mánuð. Aðeins einn maður lést í gosinu, eitraðar gufur í kjallara húss urðu honum að aldurtila. Um tíma óttuðust menn, að hraun lokaði höfninni, en nú er höfnin bara betri en hún var fyrir gos. Heitt hraunið var nýtt til að hita upp hús í Eyjum í um 15 ár eftir að gosinu lauk og er það líklega eina hraunhitaveita sem þekkt er í heiminum. Eyjafjallajökull Megineldstöðin Eyjafjallajökull hefur verið tiltölulega virk á nútíma eða síðustu 8000 ár. Síðast gaus í eldstöðinni árið 2010 en þá mynduðust u.þ.b. 0,27 km3 af gjósku og 0,023 km3 af hrauni. Eyjafjallajökull er 1651 m hár og er hann á Austurgosbeltinu og telst megineldstöðin vera sjálfstætt eldstöðvakerfi. Efst í fjallinu er 2,5 km breið, ísfyllt askja. Efri hluti megineldstöðvarinnar er að mestu hulin jökli sem er allt að 200 m þykkur. Gosmökkurinn í gosinu 2010 var úr svo fíngerðri ösku, að hann gat haft slæm áhrif á þotuhreyfla og var flugleiðum og flugvöllum um stóran hluta Evrópu lokað í um vikutíma uppúr miðjum apríl. Þó var flogið frá Keflavík til Ameríku á þessum tíma. Þetta voru mestu takmarkanir á flugi í heiminum frá seinna stríði. Torfajökull Virkni í Torfajökli hefur verið nokkur á nútíma. Síðast gaus þar árið 1477 á um 40 km langri gossprungu norðaustur af Landmannalaugum. Þá mynduðust Veiðivötn, Laugahraun, Námshraun, Norðurnámshraun, Ljótipollur og mikill hluti vikursandsins sem þekur stór svæði á norðurhluta Friðlands að Fjallabaki. Torfajökull er á Austurgosbeltinu. Eldvirkni á svæðinu var mikil á síðasta kuldaskeiði Ísaldar, en þá mynduðust m.a. móbergsfjöllin Löðmundur og Mógilshöfðar, svo og líparítfjöllin Bláhnúkur, Brennisteinsalda og Kirkjufell. Líparíthraun frá síðast hlýskeiði ísaldar má m.a. finna undir Norður-Barmi og í Brandsgiljum. Í Friðlandi að Fjallabaki má finna þekkt jarðhitasvæði eins og Landmannalaugar, Hrafntinnusker, Kaldaklof, Jökultungur og Reykjadali. Katla Eldstöðvakerfi Kötlu, sem er að hluta hulið Mýrdalsjökli, hefur verið mjög virkt á nútíma og á síðustu 11 öldum hafa orðið þar a.m.k. 21 eldgos. Síðasta gos sem braust upp úr jökli varð árið 1918 og var það talið stórgos. Beðið hefur verið eftir gosi í Kötlu nú um skeið; einhver smágos hafa orðið, sem ekki hafa náð uppúr jöklinum. Katla er stór megineldstöð, ein af stærstu og virkustu megineldstöðvum landsins. Kötlueldstöðin er um 30 km í þvermál og rís hæst í 1480 m hæð yfir sjó. Í miðju eldstöðvarinnar er Kötluaskjan, um 100 ferkílómetrar að stærð og allt að 700 metra djúp. Í henni er víðast 400-700 m þykkur ís. Askjan skiptist í þrjú vatnasvæði: vatnasvæði Kötlujökuls, Sólheimajökuls og Entujökuls. Bárðarbunga Bárðarbungukerfið hefur verið mjög virkt á nútíma og a.m.k. 26 eldgos hafa orðið þar á síðustu 11 öldum. Yngsta gosið var stórt sprungugos (rúmmál hrauns >1,5 km3) frá ágúst 2014 til febrúar 2015 í Holuhrauni norðan Vatnajökuls. Nokkur minni eldgos undir jökli kunna að hafa átt sér stað tveimur vikum fyrir aðalgosið. Grímsvötn Á nútíma hafa gos verið tíðari í eldstöðvarkerfi Grímsvatna en í öðrum kerfum landsins. Kerfið samanstendur af megineldstöð og sprungusveimi. Það er um 100 km að lengd og allt að 20 km að breidd. Hæsti punktur er á Grímsfjalli í 1722 m hæð. Síðast gaus árið 2011 og þá komu upp u.þ.b. 0,8 km3 af basískri gjósku. Grímsvatnakerfið er hluti af Austurgosbeltinu og liggur að stórum hluta undir þykkri ísþekju Vatnajökuls. Grímsvatnaaskjan er að mestu hulin jökli. Önnur megineldstöð eldstöðvakerfis Grímsvatna er Þórðarhyrna, þar suðvestur af. Hún hefur haft hægt um sig, gaus síðast 1903. Öræfajökull Öræfajökull hefur verið nokkuð virkur á nútíma. Síðast gaus meðalstóru sprengigosi árið 1727. Eldstöðvakerfi Öræfajökuls er á gosbelti utan megingosbeltanna og er eitt fárra eldstöðvakerfa á landinu sem hefur ekki sprungusveim, heldur aðeins megineldstöð. Megineldstöðin er um 20 km í þvermál og er hæst 2110 m hæð yfir sjávarmáli í Hvannadalshnjúki, sem er jafnframt hæsti tindur landsins. Eldstöðin er hulin ísi. Hrómundartindur, Hofsjökull, Tindafjallajökull og Esjufjöll eru allt eldstöðvar á Suðurlandi, sem lítið hafa gosið á nútíma.

Þjórsárhraun – Vatnaöldugos Þjórsárhraunið mikla er stærsta hraun á Íslandi, bæði að flatarmáli og rúmmáli, og stærsta hraun sem vitað er til að hafi komið upp í einu gosi á jörðinni á nútíma (frá lokum ísaldar fyrir um 10.000 árum). Hraunið rann milli Heklu og Búrfells og niður farveg Þjórsár og yfir láglendið á Skeiðum og Flóa og um 1 km út í sjó á Eyrum. Það tilheyrir flokki hrauna sem nefnast Tungnárhraun. Hraunið er helluhraun úr stórdílóttu basalti. Það kom upp í eldstöðvum á Veiðivatnasvæðinu fyrir 8600 árum (um 6600 f. Kr.). Þetta gos er væntanlega hluti af eldstöðvakerfi Torfajökuls. Vatnaöldur 870 Í þann mund sem fyrstu landnámsmennirnir eru taldir hafa sest hér að, þá var nýlokið eða um það bil að ljúka stórgosi að Fjallabaki, sem kennt hefur verið við Vatnaöldur. Opnaðist þar a.m.k. 10 km löng sprunga sem spítti útúr sér 3,3 km3 af gjósku, auk lítilræðis af hrauni. Í þessu gosi myndaðist hið svokallaða „landnámslag” sem er tvílitt gjóskulag, ættað úr þessu gosi og gosi sem varð samtímis í Torfajökulskerfinu. Þetta öskulag kemur oft við sögu, þegar tímasetja þarf fornleifar í jörðu. Það virðist alloft hafa gerst, að stórgosi á Veiðivatnasvæðinu fylgi umbrot í Torfajökulskerfinu. Öskufall varð töluvert um allt land nema á Vestfjörðum. Eldgjá 934 – 940 Það er ljóst að landið hefur ekki tekið sérlega vel á móti landnámsmönnum, ekki líða nema um 65 ár frá því að stórgosi í Vatnaöldum lýkur, þar til mesta gos frá landnámi hefst, gos í Kötlu og Eldgjá. Í þessu gosi gekk mikið á í Eldgjá, svo vægt sé til orða tekið. Stór jökulhlaup urðu og gossprungan lengdist í báðar áttir á nokkrum vikum eða mánuðum. Teygði hún sig undir Kötluöskjuna og kom þar upp ógnvænlegt magn af gjósku í hamfaragosi. Sprungan lengdist svo í norðurátt og myndaði Eldgjá. Nyrsti hluti Eldgjár er um 60 km frá jöklinum sem segir sína sögu um hamfarirnar, jafnvel þó ekki hafi gosið á henni allri í einu. Gríðarlegt hraun rann frá Eldgjá og náði hraunið að renna allt til sjávar í Álftaveri. Nýlegar rannsóknir benda til þess að hraunið frá Eldgjá sé um 18 km3 að rúmmáli og um 800 km2, sem slær Skaftáreldum við. Hraun frá þeim rann reyndar yfir hluta Eldgjárhrauna. Þá er talið að gjóskan frá gosinu sé um 5-7 rúmkílómetrar en slíkt magn eitt og sér án hraunsins dugar til að flokka þetta sem stórgos. Gjóskulag Eldgjárgossins er einnig notað til að tímasetja fornleifar, það er um 65-70 árum yngra en landnámslagið. Eldgjárhraunið myndaði tvær þekktar gervigígaþyrpingar, Álftaversgíga og Landsbrotshóla. Álftaversgígar eru friðlýstir gervigígar og Landbrotshólar eru víðáttumesta gervigígasvæði á Íslandi, um 50 km2 að flatarmáli. Gervigígar myndast þegar hraun renna í eða yfir ár, stöðuvötn eða mýrlendi. Þegar 1100°C heitt hraun kemst í snertingu við vatn, safnar það í sig gufum og verða miklar sprengingar, þar sem vatnið nánast hvellsíður, gæti minnt á sjóðandi hafragraut í potti. Við það tætist hraun og gjóska upp í loftið og hólar og gervigígar myndast. Þeir eru vel þekktir allvíða á Íslandi, kunn gervigígasvæði eru við Mývatn og Rauðhólarnir við Reykjavík eru leifar gervigíga. Skaftáreldar – Lakagígar Skaftáreldar hófust á hvítasunnudag, 8. júní árið 1783, á 27 km langri sprungu sem síðar varð að Lakagígum og stóð það fram í febrúar 1784. Í Skaftáreldum varð mesta hraunrennsli í einu gosi á jörðinni á síðasta árþúsundi og er heildarrúmál hraunsins um 12-14 km³ og flatarmál þess 580 km². Eldgjárgosið gæti þó steypt Skaftáreldum af stóli sem stærsta gos á sögulegum tíma. Lakagígar eru hluti af eldstöðvakerfi Grímsvatna. Gosinu fylgdi aska og eiturefni sem bárust um landið. Mikil gosmóða, rík af brennisteinssamböndum, barst út í gufuhvolfið og varð hennar vart um allt norðurhvel jarðar. Veturinn á eftir var harður um alla Evrópu, talið er að fellir og hungursneyð í Frakklandi í kjölfar Skaftárelda hafi ýtt undir frönsku byltinguna. Veturinn var þó einkum harður á Íslandi, búfé féll og hungursneyð ríkti. Hörmungarnar sem fylgdu Skaftáreldum eru kallaðar Móðuharðindin eftir gosmóðunni. Þær stóðu yfir til ársins 1785. Talið að sauðfé hafi fækkað um allt að 80%, hrossum um 60% og nautgripum um 50%. Þessar hörmungar kostuðu meira en 10.000 manns (rúmlega 20% þjóðarinnar) lífið. 

Stórir jarðskjálftar eru tíðir á Suðurlandi, svonefndir Suðurlandsskjálftar, allir yfir 6 stig að stærð. Þeir stafa af misgengishreyfingu á þröngu belti sem liggur frá Ölfusi austur að Heklu. Misgengi þetta skilur að Ameríkuflekann í norðri og Evrasíuflekann í suðri, og þeir hreyfast um 1,8 cm á ári. Skjálftarnir verða við lárétt hnik um sprungufleti í stefnu norður-suður, þeir ná í gegnum alla jarðskorpuna, um 10 km niður í jörðina. Síðasti Suðurlandsskjálftinn varð 28. maí 2008, um brotasprungu frá Hveragerði suður til Eyrarbakka. Hann var 6,3 stig að stærð. Í júní 2000 urðu tveir skjálftar með fjögurra daga millibili, 6,5 og 6,6 að stærð. Þá hafði ekki skolfið að ráði á Suðurlandi síðan 1912. Sá skjálfti var 7 stig og þar á undan skalf 1896, þá urðu 5 skjálftar, 6,5-6,9 stig, á svæðinu frá Landssveit vestur í Ölfus. Kvarðinn er lógaritmískur og er því 7 stiga skjálfti 10 sinnum öflugri en 6 stiga skjálfti og 100 sinnum sterkari en 5 stiga skjálfti. Varla þarf að taka fram að þessir skjálftar ollu allir tjóni. Elsti Suðurlandsskjálftinn sem heimildir eru til um er frá árinu 1013.