Doktorsvörn í jarðeðlisfræði - Sonja H. M. Greiner

Streymi

Doktorsefni: Sonja H. M. Greiner

Heiti ritgerðar: Áhrif fyrirliggjandi sprungna og tektónískrar bergspennu á kvikuganga (The Influence of Pre-existing Fractures and Tectonic Stress on Magmatic Dikes)

Andmælendur:
Dr. Meredith R. Townsend, lektor við Lehigh háskólann, Bandaríkjunum
Dr. John Browning, dósent við Pontificia Universidad Católica de Chile háskólann, Chile

Leiðbeinandi: Dr. Freysteinn Sigmundsson, vísindamaður við Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Steffi Burchardt, prófessor við Jarðvísindadeild Háskólans í Uppsölum, Sviþjóð
Dr. Olivier Galland, vísindamaður við Náttúruvísinda- og stærðfræðideild Óslóarháskóla, Noregi
Dr. Halldór Geirsson, dósent við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands

Doktorsvörn stýrir:  Dr. Guðfinna Th Aðalgeirsdottir, prófessor og varadeildarforseti Jarðvísindadeildar HÍ

Um er að ræða sameiginlega gráðu með Uppsala háskólanum í Svíþjóð.

Ágrip

Kvikugangar eru mikilvægir innviðir virkra eldstöðva og flytja kviku djúpt úr rótum eldstöðva til yfirborðs. Breytileiki i aflfræðilegum eiginleikum jarðskorpunnar hefur áhrif á hvernig kvikugangar myndast og þróast, og mikilvægt er að skilja betur hvernig þessi breytileiki getur haft áhrif á mögulega eldvirkni. Þetta doktorsverkefni kannar sérstaklega áhrif breytileika í gerð jarðskorpunnar á kvikuinnskot.

Áhersla er lögð á að kanna samspil á milli innskota og misgengja og sprungna sem fyrir eru í berggrunninum og áhrif spennisviðs vegna flekahreyfinga. Basískir kvikugangar sem hafa skotist inn í móberg og sjá má í útkulnuðu eldstöðinni í Dyrfjöllum, Bogafirði eystra, voru kortlaggðir með gerð þrívíddarlíkana af svæðinu.

Niðurstöðurnar sýna að kvikugangar geta fylgt sprungunum, þeir geta breytt stefnu sinni þegar þeir koma að sprungu eða þeir geta stoppað fyrir framan sprungu. Líkön voru gerð í tilraunastofu af myndun og þróun kvikuganga í jarðskorpu sem inniheldur sprungur og veikleika. Þau líkön sýna að munur á styrkleika jarðskorpu með og án sprungna, sem og samheldni (e. cohesion) jarðskorpunnar hefur mikil áhrif á hvort og hvernig misgengi hafa áhrif á kvikuganga. Misgengi í jarðskorpunni breyta líka munstri og stærð yfirborðshreyfinga samfara kvikuinnskotum. Þá voru gerð reiknilíkön með bútaaðferð (e. Finite Element Method) af myndun kvikuganga í spennusviði vegna flekahreyfinga. Slík líkön voru borin saman við jarðskorpuhreyfingar sem mældust þegar kvikugangur myndaðist í febrúar-mars 2021 við Fagradalsfjall.

Niðurstaðan af þeim samanburði er að togspenna vegna flekahreyfinga getur verið megin drifkraftur kvikuinnskota. Opnun og skúfhreyfing á kvikugangsfletinum skv. reiknilíkönum er sambærileg við það sem má áætla út frá jarðfræðilegum aðstæðum á Reykjanesskaganum og skáreki flekahreyfinga (e. oblique spreading) þar.

Þetta doktorsverkefni sýnir að samverkan kvikuganga og breytileika í aflfræðilegum eiginleikum jarðskorpunnar er mjög flókin og það að nota mismunandi rannsóknaraðferðir er lykill að auknum skilningi á slíkri samverkan.

Um doktorsefnið

Sonja Greiner fæddist 1995 í Marburg an der Lahn í Þýskalandi og ólst upp í nágrannabænum Amöneburg, þar sem hún lauk framhaldsskólaprófi frá Gymnasium Stiftsschule St. Johann árið 2014.

Hún lauk BS-gráðu í eðlisfræði frá Philipps-Universität Marburg árið 2018 og hóf svo MS-nám við Háskóla Íslands árið 2019 og lauk því árið 2021. Hún hóf doktorsnám við HÍ í júlí árið 2021 og hefur búið í Reykjavík, Uppsala og Osló meðan á náminu stóð.