Friday, July 1, 2022
HomeChemistryIceland volcano eruption opens a uncommon window into the Earth beneath our...

Iceland volcano eruption opens a uncommon window into the Earth beneath our toes


The 2021 Fagradalsfjall eruption on Iceland was a landmark occasion – firstly as a result of it was the primary eruption in a populated space in Iceland for practically 800 years and secondly as a result of it offered geologists with a uncommon alternative to review magmas that had been accrued in a deep crustal magma reservoir however finally derived from the Earth’s mantle (beneath 20 km). 

A analysis workforce from USA (College of Oregon), Sweden (Uppsala College), Iceland (College of Iceland), and Germany (GFZ) took this distinctive alternative to gather lava samples each few days with the intention to assemble a time-integrated catalogue of samples with which they may monitor the geochemical evolution of magma all through the eruption to a level of element not often achieved earlier than. Often, when volcano scientists have a look at previous eruptions they work with a restricted view of the erupted supplies – for instance older lava flows can get wholly or partially buried by newer ones. Nonetheless, at Fagradalsfjall, the eruption was so nicely monitored and sampled that scientists had an opportunity to seize the compositional evolution of an Icelandic eruption in close to real-time.

A member of the analysis workforce sampling red-hot lava on the energetic lava stream entrance at Fagradalsfjall. Picture by Anna María Guðmundsdóttir

The workforce had been very fascinated with oxygen isotopes. Why? As a result of oxygen makes up about 50% of all volcanic rocks and its isotope ratios are delicate tracers of mantle and crustal supplies. On this approach, oxygen isotopes will help scientists to find out if magma is reflective of its mantle supply or if it interacted with crustal supplies because it made its option to the floor. Nonetheless, along with oxygen, the opposite huge suite of components making up the volcanic rocks threw up some surprises. As an illustration, the workforce noticed that the merchandise of this single eruption contained roughly half of the hint factor whole variety of mantle-derived magmas beforehand recorded for the entire of Iceland.

The volcanic eruption at Fagradalsfjall, Iceland in 2021. The analysis workforce analyzed lava samples to find out the chemical and oxygen isotope composition of the magma supplying the eruption from depth. Picture by Alina Shevchenko and Edgar Zorn (GFZ Germany).

Briefly, geochemical outcomes present that the newest Icelandic eruption was provided by magmas derived from a number of sources within the Earth’s mantle, every with its personal distinctive elemental traits. To the amazement of scientists, every of those domains had an identical oxygen isotope ratios. This consequence was exceptional and has by no means been noticed earlier than at an energetic eruption. The examine offers new and compelling proof for distinct mantle-sourced magmas having uniform oxygen isotope ratios, which will help us to raised perceive mantle dynamics and refine mantle fashions for Iceland.

A mannequin cartoon summarizing the examine’s findings. Supply: Bindeman et al. (2022).

Article info:

Bindeman, I.N., Deegan, F.M., Troll, V.R., Thordarson, T., Höskuldsson, A., Moreland, W.M., Zorn, E.U., Shevchenko, A.V., Walter, T.R. (2022) Various mantle parts with invariant oxygen isotopes within the 2021 Fagradalsfjall eruption, Iceland. Nature Communications 13, 3737. https://www.nature.com/articles/s41467-022-31348-7

*****SUMMARY IN SWEDISH*****

Utbrottet i Fagradalsfjäll öppnade sällsynt fönster för vulkanforskare

Vulkanutbrottet i området Fagradalsfjäll på sydvästra Island har hänfört såväl naturälskare som forskare. Utbrottet gav geologer ett unikt tillfälle att studera magma som samlats i en magmareservoar djupt i jordskorpan och härstammar från jordens mantel (minst 20 km below jordytan).

Ett forskningsteam från College of Oregon, Uppsala universitet, College of Iceland och Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) tog förra året tillfället i akt att samla lavaprover flera gånger i veckan för att skapa ett tidsbaserat register av prover, och för att följa utbrottets geokemiska utveckling i sällan skådad detalj. När vulkanforskare undersöker äldre utbrott arbetar de oftast med en begränsad bild av det erupterade materialet – until exempel kan äldre lavaflöden bli helt eller delvis begravda av nya. Vid Fagradalsfjäll var utbrottet väl övervakat och prover togs så move frekvent att forskarna kunde dokumentera utbrottets evolution nästan i realtid.

Forskarna var intresserade av syreisotoper. Varför då? För att vulkaniska bergarter until ungefär 50 procent består av syre och med hjälp av kvoterna mellan syreisotoper kan man spåra ursprunget hos materials från manteln och jordskorpan. Med syreisotoperna kan forskare därför fastställa om magman härrör från manteln eller om den har interagerat med jordskorpan på vägen upp mot ytan. När det kommer until de många resterande ämnen som de vulkaniska bergarterna består av, utöver syre, visade resultaten på flera överraskningar. Until exempel observerade forskarna att innehållet från detta utbrott täckte in ungefär hälften av den mångfald av mantelmagmor som man tidigare dokumenterat för hela Island.

I korthet visar de geokemiska resultaten att magman från det senaste utbrottet på Island härrör från flera olika platser i jordens mantel med sina egna distinkta grundämnesegenskaper. Until forskarnas häpnad hade alla områden identiska syreisotopkvoter. Resultatet är anmärkningsvärt och har aldrig tidigare observerats vid ett aktivt utbrott. Den nya studien ger nya och övertygande bevis för att distinkt skilda magmor från manteln har enhetliga syreisotopkvoter, vilket kan hjälpa oss att bättre förstå manteldynamik och förfina Islands mantelmodeller.

RELATED ARTICLES

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Most Popular

Recent Comments