Miðbiksmat í jarðeðlisfræði - Chiara Lanzi

Heiti ritgerðar: Aukinn skilningur á eðli jarðskorpuhreyfinga á eldfjöllum og jarðhitasvæðum Íslands með reiknilíkönum sem taka mið af breytilegri efnishegðun jarðlaga

Doktorsefni: Chiara Lanzi

Doktorsnefnd:
Freysteinn Sigmundsson, vísindamaður við Jarðvísindastofnun HÍ
Halldór Geirsson, dósent við Jarðvísindadeild HÍ
Michelle Maree Parks, jarðeðlisfræðingur hjá Veðurstofu Íslands
Vincent Jean Paul B. Drouin, jarðeðlisfræðingur hjá Veðurstofu Íslands

Ágrip

Munstur og hraði jarðskorpuhreyfinga á yfirborði jarðar endurspegla ferli sem orsaka slíkar hreyfingar, en mótast einnig af efnishegðun jarðlaga sem flytja áhrif ferlanna sem eiga sér stað til yfirborðs. Markmið verkefnisins er að auka skilning á eðli jarðskorpuhreyfinga á eldfjöllum og jarðhitasvæðum Íslands með reiknilíkönum sem taka mið af breytilegri efnishegðun jarðlaga, með því að nota reiknilíkön sem byggja á bútaaðferð (finite element method; FEM). Fyrsti hluti verkefnisins fjallar um breytingar á munstri jarðskorpuhreyfinga 2018 í Kröflu-öskjunni á Norðurlandi, eftir að landsig hafði átt sér þar stað í áratugi. Mismunur á hraðasviðum 2015-2018 sýnir þenslu, sem túlka má með rúmmálsaukningu um (0.26-0.38) milljón rúmmetra á ári. Þetta getur tengst inflæði kviku eða gass, eða breytinga í jarðhitakerfinu. Breytingin í aflögun átti sér stað á svipuðum tíma og niðurdælingu í jarðhitakerfið var breytt, og þrýstingur óx í jarðhitakerfinu. Líkanreikningar benda til að aflögunina megi skýra sem afleiðingu í þrýstingsaukningu í jarðhitakerfinu, svo fremi sem jarðlög innan Kröfluöskjunnar séu veikari en utan hennar. Annar hluti verkefnis snýr að langtíma-jarðskopuhreyfingum á eldfjöllum á flekaskilum. FEM líkön sem líkja eftir áhrifum flekareks á megineldstöðvar, þar sem tekið er tillit til mismunandi fjaðrandi og seigfjaðrandi efnishegðunar, eru notuð til að kanna hvort skýra megi landsig á megineldstöðvum sem afleiðingu veikrar eða lágseigju skorpu í rótum megineldstöðva. Að lokum er áætlað að vinna með enn betri líkön, sem taka tillit til áhrifa hitastigs á efnishegðun og kanna áhrif breytilegrar seigju sem fall af hitastigi á eldstöðvakerfi. Verkefnið sýnir að í flóknum jarðfræðilegum aðstæðum, þá eru líkön með sömu efnishegðun alls staðar í einsleitu hálfrúmi ekki nægjanleg til að túlka jarðskorpuhreyfingar að fullu. Landsvirkjun hefur styrkt verkefnið og samstarf hefur verið við Landsvirkjun, ÍSOR og Veðurstofu Íslands.