Doktorsvörn í jarðfræði – William Michael Moreland

Föstudaginn 14. júlí ver William Michael Moreland doktorsritgerð sína við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Sprengigosavirkni í flæðibasaltgosum með sérstöku tilliti til Eldgjárgossins á 10. öld (Explosive activity in flood lava eruptions: a case study of the 10th century Eldgjá eruption, Iceland.)

Andmælendur eru dr. Valentin R. Troll, prófessor í bergfræði við Geocentrum Háskólans í Uppsölum, Svíþjóð, og dr. Corrado Cimarelli, vísindamaður við jarð- og umhverfisvísindadeild Ludwig Maximilians háskóla í München, Þýskalandi.

Leiðbeinandi er dr. Þorvaldur Þórðarson, prófessor í eldfjalla- og bergfræði við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands. Aðrir í doktorsnefnd eru Guðrún Larsen, vísindamaður emeritus við Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands, og dr. Bruce F. Houghton, prófessor í eldfjallafræði við Jarðvísindadeild Háskólans á Hawai'i í Mānoa.

Magnús Tumi Guðmundsson, deildarforseti og prófessor við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands, stýrir vörninni.

Ágrip af rannsókn

Eldgjárgosið á 10. öld, sem framleiddi um 21.0 km³ af einsleitri alkalískri basaltkviku, er stærsta eldgos jarðar á síðustu 1100 árum. Rúmtak hrauna er 19,7 km³ og gjóskan eru 1,3 km³ (reiknað sem hraun). Gjóskan myndaðist í að minnsta kosti 16 goshrinum. Blandgígaröð Eldgjárgossins er ósamfelld og nær yfir 70 km vegalengd frá Mýrdalsjökli í suðvestri og að jaðri Vatnajökuls í norðaustri.

Sprengivirknin í Eldgjárgosinu voru einstakir atburðir (þ.e. hrina) sem afmörkuðust við ákveðna hluta gígaraðarinnar á hverjum tíma. Hver hrina leiddi til gjóskufalls sem samsvarar sérstakri einingu í gjóskulaginu. Saman mynda þessar einingar gjóskulag sem er 2 m þykkt í 10 km fjarlægð frá upptakagígum. Í fyrstu 10 hrinunum var þessi virkni ýmist í Mýrdalsjökli eða rétt utan jökulsins og skiptust því á sprengigos (freatómagmatísk virkni) í jöklinum og þeytigos (magmatísk virkni) utan hans.

Síðustu sex hrinurnar voru þeytigos utan jökuls. Þessi sprengivirkni var plínísk í eðli sínu og gosmekkirnir frá goshrinunum stigu 11 til 18 km í loft upp og vel upp fyrir veðrahvolfið yfir Íslandi.

Mælingar á blöðrumagni og blöðrustærðardreifingu Eldgjárvikurs sýnir að enginn munur er á freatómagmatísku og magmatísku gjóskunni, sem bendir til þess að utanaðkomandi vatn komst ekki í snertingu við kvikuna fyrr en eftir sundrun hennar efst í gosrásinni.

Verulegur munur er á heildarkornastærðardreifingu magmatísku og freatómagmatísku gjóskunnar, þar sem sú síðarnefnda inniheldur meira af fínni ösku. Leidd er rök að því að þessi fína aska hafi myndast við hraðkælingu á vikurkornunum þegar gosstrókurinn reis upp í gegnum bræðsluvatn jökulsins.

Um doktorsefnið

William Moreland er fæddur 1989. Hann ólst upp með þremur systkinum í sveit í Northumberland-héraði í Norðaustur-Englandi, þar sem foreldrar hans ráku þorpsapótekið. Eftir hvatningu frá jarðfræðingum Bresku jarðfræðistofnunarinnar, sem voru í sveitinni við rannsóknir, fór William til náms í jarðfræði við háskólann í Edinborg.

Eftir að hafa lokið við BSc-kortlagningarverkefni á eyjunni Eigg í Hebrideseyjaklasanum og MSc-bergfræðiverkefni um hraunastaflann sem myndar Arthur Seat eldfjallið í Edinborg, útskrifaðist William frá Edinborgarháskóla með ágætiseinkunn og meistaragráðu í jarðfræði. Strax þar á eftir flutti William til Íslands til þess að hefja doktorsnám sitt við HÍ, árið 2012.