Some problems of volcanism in Iceland

Zusammenfassung

Bis vor ungefähr zwei Jahrzehnten schien die Petrographie Islands ein verhältnismäßig einfaches Bild zu bieten. Etwa 99% des Gesteins wurde für basaltisch, 1% für rhyolithisch, und Gesteine von intermediärer Zusammensetzung für fast nicht existent gehalten. Die jüngste Forschung hat dieses Bild gewandelt. Zentralvulkane, die saure und intermediäre Lava und Tephra ausstoßen, haben im Tertiär wie auch im Quartär eine erhebliche Rolle gespielt. Im Gegensatz zu den Basaltvulkanen, welche von einer tiefgelegenen und ziemlich einheitlichen Basaltmagmaquelle gespeist werden und Lava in Massen ausstoßen, werden die differenzierten Zentralvulkane normalerweise von getrennten Magmakammern in geringerer Tiefe gespeist, wo eine Differentiation zwischen den Eruptionen stattfindet. Es entstehen intermediäre und saure Materialien, die die Immiszibilitätslücke zwischen den Basalten und den Rhyolithen überbrücken. 8–10% der postglazialen Laven und Tephren und etwa 25% der historischen sind sauer oder intermediär.

Die Meinungen gehen noch auseinander hinsichtlich der Frage, ob das Vorkommen dieses Gesteins allein als das Ergebnis einer gravitativen Differentiation des basaltischen Stamm-Magmas erklärt werden kann, oder ob man es teilweise mit einem Wiedereinschmelzen einer Sialschicht unterhalb der Tafelbasalte erklären muß. Es gibt für die Existenz einer solchen Schicht einige ziemlich überzeugende geologische Zeugnisse, und es scheint so, als ob diesen gegenwärtig durch die geophysikalische Forschung nicht widersprochen würde.

Die Surtsey-Eruption hat die enge Beziehung zwischen den Kraterreihen, den Schildvulkanen und den Tafelbergen aufgezeigt und überzeugend dargelegt, wie stark äußere Umstände die Vulkantätigkeit und die Form eines Vulkans beeinflussen können. Diese Eruption konzentrierte das Interesse auf die neovulkanische Zone Islands als eines supramarinen Teils des mittelatlantischen Rückens, wo die Vulkantätigkeit während der Glazialperioden der quartären Eiszeit unter ähnlichen Bedingungen stattgefunden hat, wie entlang ihrer submarinen Teile, d. h. unter Wasser (glazialem Schmelzwasser). Man darf deshalb in beiden Fällen ähnliche morphologische Vulkantypen erwarten, d. h. steilwandige Hügel und lange steilwandige Rücken.

Abstract

Until two decades or so ago the petrography of Iceland seemed to present a rather simple picture. About 99 per cent of the rocks were regarded as basaltic, 1 per cent as rhyolitic and rocks of intermediate composition as nearly non-existent. Recent research has changed this picture. Central volcanoes producing acid and intermediate lava and tephra have played a considerable role both in the Tertiary and Quaternary. Contrary to the lava massproducing basalt volcanoes, fed by a deep-seated and rather uniform basalt magma source, the differentiated central volcanoes are normally fed by separated magma chambers at smaller depth, where differentiation takes place between the eruptions, resulting in intermediate and acid products which bridge the “immiscibility gap” between the basalts and the rhyolites. Eight to ten per cent of the postglacial lavas and tephras and about 25 per cent of the historical ones are acid or intermediate.

Opinions still differ as to whether the existence of these rocks can be explained solely as the result of gravitational differentiation of parent basalt magma or has to be explained partly by a remelting of a continental layer beneath the plateau-basalts. There are, however, some rather strong geological evidences in favour of the existence of such a layer and they seem at the moment not to be contradicted by geophysical research.

The Surtsey eruption has demonstrated the close relation between the craterrows, shieldvolcanoes and tablemountains and convincingly shown how greatly external circumstances may influence volcanic activity and the shape of a volcano. The eruption focused interest on the neovolcanic zone of Iceland as a supra marine part of the Mid-Atlantic rift-ridge zone, where volcanic activity has taken place under similar conditions as along its submarine parts, viz. under water (glacial meltwater) when the Pleistocene ice-sheets blanketed the volcanic activity. Similar morphological types of volcanoes can therefore be expected in both cases, viz. steepsided mounds and long steepsided ridges.

Résumé

Vingt ans plus tôt la pétrographie de l'Islande paraissaît assez simple. Les recherches récentes ont changé cette conception. Des volcans centraux ont joué un rôle considérable au Tertiaire et au Quaternaire. Les volcans basaltiques sont nourris par des sources profondes et assez homogénes de magma basaltique. Par contre les volcans centraux sont nourris par des chambres magmatiques moins profondes ou il y a une différenciation des éruptions: il y a des matériaux intermédiaires et acides. 8–10% des laves et tephras postglaciales et 25% des laves et tephras historiques sont acides ou intermédiaires.

Les opinions diffèrent encore dans la question si l'existence de ces roches est le résultat d'une différenciation du magma basaltique original ou s'il s'agit d'une refonte d'une couche continentale au-dessous des plateaux basaltiques.

L'éruption de Surtsey a démontré la relation étroite entre les chaînes de cratères, les volcans en bouclier et les guyots. Elle montre combien des circonstances extérieures ont influencé l'activité volcanique et la forme d'un volcan Cette éruption attircut l'intérêt vers la zone néo volcanique de l'Islande. C'est la partie supramarine de la faille-dorsale-zone mi-atlantique ou l'activité volcanique a en lieu sous des conditions pareilles à celles de la partie submarine, c'est à dire sous l'eau (eau glaciale). Dans les deux cas on pent supposer de pareils types morphologiques de volcans.

Краткое содержание

Новейшие петрографи ческие исследования изменили наши представления о геологии Исландии. Р аньше считали, что пор оды состоят на 99% из базальтов и на 1% из риол итов. Автор подчеркив ает, что здесь в третичном и четвертичном перио дах играли большую ро ль вулканы, породы которых состояли гл. обр. из кис лых и средних лав и теф ритов. Ставится вопрос о глубине залегания оч ага и о механизме дифф еренциации магмы.