Исландия часто испытывает вулканическую активность из-за своего расположения на Срединно-Атлантическом хребте , расходящейся границе тектонических плит , и нахождения над горячей точкой . Известно, что в эпоху голоцена извергалось около тридцати вулканов ; среди них — Эльдгья , источник крупнейшего извержения лавы в истории человечества. Некоторые из различных извержений лавы, газа и пепла на протяжении многих лет были разрушительными для имущества и смертельными для жизни, а также нарушали местные и европейские авиаперевозки.
Голоценовый вулканизм в Исландии в основном можно найти в неовулканической зоне , включающей вулканический пояс Рейкьянес (RVB), Западную вулканическую зону (WVZ), Среднеисландский пояс (MIB), Восточную вулканическую зону (EVZ) и Северную вулканическую зону (NVZ). Две боковые вулканические зоны играют второстепенную роль: вулканический пояс Öræfi (ÖVB, также известный как вулканическая система Öræfajökull) и вулканический пояс Snæfellsnes (SVB). [1] За пределами главного острова находятся хребет Рейкьянес (RR), как часть Срединно-Атлантического хребта на юго-западе и хребет Кольбейнсей (KR) на севере. Эти вулкано-тектонические зоны соединяют две трансформные зоны: Южно-Исландская сейсмическая зона (SISZ) на юге Исландии и трансформная зона Тьёрнес (TFZ) на севере.
На острове около 30 активных вулканических систем. В каждой из них есть вулкано-тектонические системы трещин, и многие, но не все из них, также имеют по крайней мере один центральный вулкан (в основном в форме стратовулкана , иногда щитового вулкана с магматической камерой под ним). Существует несколько классификаций систем, например, есть одна из 30 систем, [2] : 10 и одна из 34 систем, причем последняя в настоящее время используется в самой Исландии. [3] Существует 23 центральных вулкана, используя определение, что они: часто извергаются; выдавливают либо базальтовые , либо промежуточные, либо кислые лавы; имеют связанный с ними неглубокий магматический очаг в коре и часто связаны с кальдерой обрушения или системами трещин. [2] : 11 Щитовые вулканы, как этот термин используется в контексте Исландии, как правило, извергаются только один раз, поэтому имеют моногенетические характеристики. Однако многие щитовые вулканы за пределами Исландии связаны с океаническим островным вулканизмом, например, на Гавайях , где они образовались в результате многочисленных извержений. [2] : 11–12 Трещинные жерла в Исландии, как правило, вызывают более спокойные извержения, но могут быть связаны с большими объемами лавы ( базальтовые потоки ), а некоторые из них имели продолжительные извержения с многочисленными эпизодами, длящимися годами. [2] : 12–13
До 2008 года тринадцать вулканических систем извергались с момента заселения Исландии в 874 году нашей эры . [4] Известно, что около тридцати вулканов извергались в эпоху голоцена и, таким образом, являются активными. [5]
Из этих активных вулканических систем наиболее активна Гримсвотн . [6] За последние 500 лет вулканы Исландии произвели треть от общего мирового объема лавы . [7] Текущая производительность, которая, как известно, носит циклический характер, оценивается в 0,05–0,08 км 3 (0,012–0,019 куб. миль) в год, что выше скорости выхода гавайских вулканов, и будет вдвое или даже втрое больше, если включить интрузивные объемы. [4] : 205
Типы извержений, наиболее вероятных в конкретной исландской вулканической системе или зоне, теперь понятны. Землетрясения и вулканизм имеют закономерности во времени и месте, которые можно объединить в последовательный тектонический процесс, который объясняется геологической деформацией Исландии . Подводя итог, в Исландии выделяют четыре основных типа тектонических зон: [8]
Эти тектонические зоны являются результатом взаимодействия комбинации спрединговой активности Срединно-Атлантического хребта, который распространяется в общем направлении на восток и запад, в то время как активность мантийного плюма , которая приводит к образованию горячей точки, мигрировала в течение по крайней мере последних 25 миллионов лет в западном и слегка юго-восточном направлении. [2] : 4–6
Трещинные выходы встречаются преимущественно в так называемых роях трещин (комбинация тектонически связанных трещин и разломов), которые также связаны с рядами кратеров и более мелкими конусами шлака или брызг . [9] Когда такие извержения взаимодействуют с водой, извержения становятся более взрывными, и эти фреатомагматические извержения производят тефру и, возможно, маары и туфовые кольца или конусы . [8] [9]
Состав лавы отражает тектонические факторы, указанные выше, и согласуется с влиянием горячей точки, поэтому тенденция заключается в том, что базальты океанических островов (OIB) преобладают над базальтами срединно-океанических хребтов (MORB) , которые встречаются только на севере NVZ. [10] : 133–4 Таким образом, сериями состава являются толеитовые базальты , переходные щелочные базальты и щелочные (кислые) базальты. [10] : 134
Крупные экструзивные, преимущественно толеитовые базальтовые лавовые поля и щиты с теолеитовой лавой являются преобладающим извергаемым материалом и встречаются в RVB, WVZ, MIB, EVZ и NVZ. [3] Они связаны с дивергентной тектоникой границ хребтовых плит. [8] : 40 Центральные вулканы с сопутствующими роями трещин типичны, за исключением RVB. Хенгилл является единственным активным центральным вулканом на дальнем востоке RVB, и это, вероятно, связано с тем, что здесь существует тройное сочленение , приводящее к вулкану с некоторыми риолитовыми и дацитовыми компонентами из-за сложности его формирования распространения рифта. [11] [12] : 1128 Остров Элдей к юго-западу от RVB имеет геологические образования, похожие на RVB, но имеет базальтовый состав с толеитами и пикритами . [13] Хофсйёкюдль , большой вулкан с кальдерой и риолитовыми лавами в MIB, имеет взрывной потенциал извержения, но не извергался под своим ледяным покровом в течение нескольких тысяч лет, а его сосед Керлингарфьёлль — еще дольше. [14]
Считается, что дуговой вулканизм происходит в вулканическом поясе Снайфедльснес с вулканизмом щелочной магматической серии в стратовулканах, таких как Снайфедльсйёкюдль , которые обычно извергают эффузивную базальтовую лаву, но могут иметь нечастые эксплозивные кремниевые извержения, за которыми следует выдавливание лавы промежуточного состава. [15] Однако моделирование вовлеченных процессов неполное и почти наверняка включает в себя в первую очередь фракционную кристаллизацию первичной базальтовой магмы с ограниченным вкладом ранее существовавшего корового материала, как в случае дугового вулканизма. [16] ÖVB представлен стратовулканом Öræfajökull (Hnappafellsjökull), который имеет историю сильных извержений риолитов и щелочных базальтов с объёмами тефры до 10 км 3 (2,4 кубических миль) и сопровождающих их йёкюльхлёйпов . [17]
Островной вулкан Вестманнаэйяр к юго-востоку от Исландии в своей недавней активности сформировал остров Сюртсей и конусы, такие как Эльдфедль на Хеймаэй . Это южная оконечность распространяющегося рифта EVZ в том, что является оф-рифтовым регионом, называемым Южно-Исландской вулканической зоной (SIVZ), [18] и более старые щелочные базальты были щелочно- оливиновыми и более поздними мугеаритовыми по составу. [19] Базальты южной EVZ на суше редко бывают кремниевыми, но вулканы могут иметь эксплозивные фреатомагматические извержения. [20]
Общая площадь поверхности изверженных послеледниковых пород Исландии составляет 92% базальта, 4% базальтовых андезитов , 1% андезитов и 3% дацит-риолитов. [21]
См. также: Список извержений вулканов в Исландии
Из-за неполных исследований, которые также должны быть ограничены субаэральными извержениями и не включать магматические интрузии , накопленные количества эквивалента плотной породы, извергнутые в Исландии, будут недооценены. [4] Известные количества являются одними из самых значительных вкладов в недавние извержения на Земле. [4] Со времени последнего ледникового периода 91% магмы, извергнутой в Исландии, были мафическими , 6% промежуточными по составу и 3% кремнистыми . [4] : 203 Количество извержений, оцененное за этот период в 11 700 с лишним лет, может быть только приблизительной цифрой, [a] но на каждое чисто эффузивное извержение приходится около трех-четырех эксплозивных. [4] : 203
Вулканическая зона или пояс | Лава DRE [б] | Тефра DRE [c] | Всего DRE [б] [в] | Число извержений [а] | Комментарий |
---|---|---|---|---|---|
Восточная вулканическая зона | 175,2 км 3 (42,0 куб. миль) | 164,3 км 3 (39,4 куб. миль) | 339,4 км 3 (81,4 куб. миль) | 2026 | [23] [24] [25] Включает отдельные извержения Лаки 15,1 км 3 (3,6 куб. миль), Эльджи 19,6 км 3 (4,7 куб. миль) и Тьорса-лавы 25,0 км 3 (6,0 куб. миль). [4] |
Западная вулканическая зона | 94,0 км 3 (22,6 куб. миль) | 0,0 км 3 (0,0 куб. миль) | 94,0 км 3 (22,6 куб. миль) | 47 | |
Северная вулканическая зона | 90,7 км 3 (21,8 куб. миль) | 3,3 км 3 (0,8 куб. миль) | 94,0 км 3 (22,6 куб. миль) | 146 | |
Вулканический пояс Рейкьянес | 22,3 км 3 (5,3 куб. миль) | 22,0 км 3 (5,3 куб. миль) | 29,2 км 3 (7,0 куб. миль) | 151 | [26] Продолжается с 2024 г. |
Вулканический пояс Снайфедльснес | 7,7 км 3 (1,8 куб. миль) | 1,3 км 3 (0,3 куб. мили) | 9,0 км 3 (2,2 куб. мили) | 57 | |
Вулканический пояс Öræfajökull | 0,6 км 3 (0,1 куб. мили) | 2,4 км 3 (0,6 куб. миль) | 3,0 км 3 (0,7 куб. миль) | 8 | |
Среднеисландский пояс | 1,0 км 3 (0,2 куб. мили) | 0,0 км 3 (0,0 куб. миль) | 1,0 км 3 (0,2 куб. мили) | 9 |
Гекла извергалась более 20 раз в зафиксированной истории. Она была известна средневековым европейцам как Врата Ада; эта репутация сохранялась до 19 века. [27]
Самым смертоносным извержением вулкана в истории Исландии было так называемое Skaftáreldar (пожары Скафтау ) в 1783-1784 годах. [28] Извержение произошло в кратерном ряду Lakagígar (кратеры Лаки) к юго-западу от ледника Ватнайёкюдль . Кратеры являются частью более крупной вулканической системы с подледниковым вулканом Гримсвотн в качестве центрального. Примерно пятая часть населения Исландии погибла из-за извержения. [28] Большинство погибло не из-за потока лавы или других прямых последствий извержения, а из-за косвенных последствий, включая изменения климата и болезни скота в последующие годы, вызванные пеплом и ядовитыми газами от извержения. [28] Извержение привело к образованию второго по величине базальтового потока лавы в результате одного извержения в исторические времена. [29]
Эльдфедль — вулканический конус на восточной стороне острова Хеймаэй , образовавшийся во время извержения в январе 1973 года. [30] Извержение произошло без предупреждения, в результате чего население острова, составлявшее около 5300 человек, было эвакуировано на рыболовецких судах в течение нескольких часов. Важно отметить, что продвижение лавы в гавань было замедлено ручным распылением морской воды. Один человек погиб, а извержение привело к разрушению домов и имущества на острове. [31] : 11
Извержение под Эйяфьятлайокудлем в апреле 2010 года вызвало экстремальные нарушения авиасообщения в Западной и Северной Европе в течение шести дней в апреле 2010 года. Около 20 стран закрыли свое воздушное пространство для коммерческих рейсов, и это затронуло около 10 миллионов путешественников. [32]
Извержение имело VEI 4, самое большое из известных извержений Эйяфьятлайокудля. [33] За несколькими предыдущими извержениями Эйяфьятлайокудля вскоре последовали извержения более крупного вулкана Катла , но после извержения 2010 года в Катле не наблюдалось никакой активности. [34]
Извержение в мае 2011 года в Гримсвотне под ледником Ватнайёкюдль выбросило в небо тысячи тонн пепла за несколько дней, вызвав опасения по поводу потенциального хаоса в сфере путешествий по всей Северной Европе, хотя изначально было нарушено всего около 900 рейсов. [35]
Бардарбунга — стратовулкан , расположенный на высоте около 2000 метров (6600 футов) над уровнем моря в центральной Исландии, т. е. на северном краю Ватнайёкюдля. [36] Это делает его второй по высоте горой в Исландии.
Холухраун — это более старое лавовое поле, расположенное в 50 км (31 миля) к северо-востоку от Бардарбунги, в 20 км (12 миль) к югу от Аскья (последнее извержение 1961 года), на высоте около 700 м (2300 футов). Здесь извержение началось 17 августа 2014 года и продолжалось 180 дней. [37] Извержение 2014-2015 годов было крупнейшим в Исландии за 230 лет. [38] После сильного землетрясения в Холухрауне началось несколько извержений лавовых фонтанов . [39] Скорость потока лавы составляла от 250 до 350 м 3 /с (от 8800 до 12400 куб. футов/с) и исходила из дамбы длиной более 40 км (25 миль). [40] [41] Также образовалась заполненная льдом чаша оседания площадью более 100 км 2 (39 кв. миль) и глубиной до 65 м (213 футов). [37] В результате этого извержения был выброшен очень ограниченный пепел. Главной проблемой этого извержения были большие выбросы диоксида серы (SO 2 ) в атмосфере, которые отрицательно влияли на условия дыхания по всей Исландии в зависимости от направления ветра. Вулканическое облако также было перенесено в сторону Западной Европы в сентябре 2014 года. [42]
После трехнедельного периода повышенной сейсмической активности образовалась трещина извержения около Фаградалсфьялла [43] , горы на полуострове Рейкьянес . Поток лавы из 200-метровой трещины был впервые обнаружен вертолетом Исландской береговой охраны 19 марта 2021 года в районе Гелдингадалур около Гриндавика , и в течение нескольких часов трещина выросла до 500 м (1600 футов) в длину. [44]
Еще одно извержение, очень похожее на извержение 2021 года, началось 3 августа 2022 года [45] и прекратилось 21 августа 2022 года.
10 июля 2023 года в 16:40 по всемирному координированному времени началось трещинное извержение вблизи вершины Литли-Хрутур . [46]
18 декабря 2023 года в 22:17 недалеко от Хагафелла началось трещинное извержение вулкана. [47] В январе 2024 года лава от этого извержения разрушила 3 дома в соседнем городе Гриндавик . [48]
Плавно текущая базальтовая лава pāhoehoe известна на исландском языке как helluhraun [ˈhɛtlʏˌr̥œyːn] . [Islandsbok 1] Она образует гладкие поверхности, по которым довольно легко пересечься. Более вязкая лава образует потоки ʻaʻā , известные на исландском языке как apalhraun [ˈaːpalˌr̥œyːn] . [Islandsbok 1] Рыхлая, изломанная, острая, колючая поверхность потока ʻaʻā делает пеший переход по нему трудным, медленным и опасным, легко застрять ногой в яме и сломать ногу.