Volcanic activity and temporal evolution of ultraslow-spreading ridges

• Main Author: Stubseid, Håvard Hallås
• Format: Dissertation
• Language: English

Det overordnede målet med denne studien har vært å øke vår forståelse av vulkansk aktivitet langs jordens ultrasakte sprederygger. Avhandlingen består av tre deler som sikter mot å: (I) Forstå den romlige og tidsmessige vulkanske utviklingen av en revnedal, (II) Kvantifisere størrelsen og frekvensen av vulkanske utbrudd for å bedre forstå den årlige smelteproduksjonen ved ultrasakte sprederygger, og (III) Undersøke mantelens heterogenitet under Mohns- og Knipovichryggene for å forstå produksjonen og transporten av basaltiske smelter. For å håndtere delmål I, benyttes 4000 km med data fra bunn-penetrerende ekkolodd samlet med autonome undervannsfarkoster for å beregne sedimenttykkelse oppå den vulkanske havbunnen langs Mohnsryggen som har skrå og ultrasakte spredning. Sedimentkjerner ble brukt til å etablere sedimentasjonshastigheter, noe som muliggjør bruk av sedimenttykkelse som en indikator for lavastrømmenes alder. Det dokumenteres at sedimentene akkumuleres generelt jevnt med en gjennomsnittlig hastighet på 6 cm/ka, dobbelt så fort som i de åpne havbassengene i Norsk-Grønlandshavet. Denne høye sedimentasjonshastigheten muliggjør en detaljert undersøkelse av vulkansk aktivitet. Det første storskala alderskartet over de øvre lavastrømmene i en revnedal presenteres, og avslører utbredt ung vulkanisme gjennom revnedalen og utbrudd som skjer over hele dens bredde. Funnene utfordrer eksisterende akse-sentrerte spredemodeller, og tyder på at vulkanske hendelser og skorpedannelse er fenomener som forekommer i hele dalen. Alderskartet viser et flekkete aldersmønster, og det foreslås at hver flekk (1-2 km2) representerer en enhetscelle i den vulkanske sekvensen. Nesten 50% av revnedalen har opplevd vulkansk fornyelse de siste 25 000 år. Videre viser alderskartet at aksiale vulkanske rygger (AVR) har vært stabile vulkanske systemer de siste 150 000 år, motstandsdyktige mot ytre faktorer som havnivåendringer og istider. Disse ryggene viser en fornyelsesrate som er dobbelt så høy som områder utenfor dem, noe som indikerer hyppigere vulkanske utbrudd innenfor AVRer, selv om de bare dekker 30% av revnedalens bunn. Dette indikerer et nesten 1:1-forhold mellom lavastrømmer mellom AVRer og områder utenfor, noe som fremhever et dynamisk og utbredt vulkansk landskap i revnedalen. Delmål II tar for seg omfang, fordeling og morfologi av vulkanske terreng langs Mohnsryggen, med søkelys på AVRer for å estimere størrelsen og frekvensen av vulkanske utbrudd samt studere det tot