上一篇裏簡單介紹了板塊構造理論,交代了冰島所在的地質背景,並用在旅行中拍攝到的照片展示了正在活動的離散型板塊邊界。 本文的重點是冰島的地質地貌,這些有趣的地質、地物不但具有知識性,也是遊客們去冰島的重要看點。 下麵的圖P0是上一篇裏的圖P8, 方便大家參考主要景物的地質構造背景。

1. Reykjanes, 2. Krýsuvík, 3. Brennisteinsfjöll, 4. Hengill, 5. Hróðmundartindur, 6. Grímsnes, 7. Geysir, 8. Prestahnjúkur, 9. Hveravellir, 10. Hofsjökull, 11. Tungnafellsjökull, 12, Vestmannaeyjar, 13. Eyjafjallajökull, 14. Katla, 15. Tindfjöll, 16. Hekla-Vatnafjöll, 17. Torfajökull, 18. Bárðarbunga-Veiðivötn, 19. Grímsvötn, 20. Kverkfjöll, 21. Askja, 22. Fremrinámur, 23. Krafla, 24. Þeistareykir, 25. Öræfajökull, 26. Esjufjöll, 27. Snæfell, 28. Ljósufjöll, 29. Helgrindur, 30. Snæfellsjökull.
冰島熱點的大致位範圍由黑色斷線構成的園圈標出,點線是南北火山活動帶的界線,值得一提的是編號28-30的活動火山係統位於西奈半島,與大洋中脊和熱點活動無關。
(1) 位於離散型板邊界外的火山係統
冰島有有兩組火山係統不在活動的板塊邊界上,一組是在東部火山帶更東的三個(圖P0中的編號為25,26, 27), 另外一組在西奈半島上(圖P0中的編號為28,29, 30),它們都是板塊內部的活動火山係統。所幸,這兩組火山係統都在這次旅行中拍到了。 關於西奈半島上的火山係統, 本人目前沒有看見滿意的解釋。而東部的這個Öræfajökull,Esjufjöll和Snæfell據解釋可能是正在發展中的新的擴張中心。 一般認為,地幔熱縷的位置在在地質曆史中相對固定,而大洋中脊的相對位置則會遷移。這種觀察給我們的啟示是, 即使前麵的歐美大陸橋下的地塹和Silfra峽穀是當今準確的板塊擴張軸,在未來也有可能死亡,被新的擴張中心取代。





(2)較老的火山岩石與少見的沉積岩
從圖P0上看,冰島的岩石分布明與它是一個擴張的大洋中脊這一構造背景完全吻合。冰島上絕大多數火山岩都是在擴張中心產生的,隨著洋脊的不斷擴張, 新的岩石圈在擴張中心成長,而先前形成的岩石圈象坐在傳送帶一般被漸漸地送到遠處。由此推斷,越是遠離擴張中心的岩石它們的年齡也越老。 廣泛分布在東、西峽灣地區的第三紀的火山岩正是這樣。 從路邊看,東、西峽灣地區的火山岩都有明顯的層狀結構,都微微地向中部地區方向傾斜。冰島上除了火山岩,也有少量的沉積岩出現在中新世的火山岩的夾層中。 沉積岩的岩性和它們所含的化石表明這個地區的氣候在當時是潮濕溫暖的,和現在的北卡一帶的氣候差不多。事實上,在漫長的地質曆史時期, 地球的氣溫經曆過無數次的高溫-寒冷輪回,離我們最近的新生代也有過從中新世的溫暖潮濕,到第四紀更新世反複的冰期-間冰期,再到我們人類生活的全新世(11700年至今)的所謂正常狀態。我們現在正在經曆的全球的氣溫變暖,也許正是氣溫在逐步回升過程中的一個瞬間。








(3) 柱狀玄武岩
柱狀節理不限於玄武岩,但在玄武岩中出現最多。柱狀的玄武岩不但地質學家喜歡,普通老百姓也喜歡。 柱狀節理的形成原理與在幹涸的湖底泥裂的形成原理同工異曲。 全球上有玄武岩的地方不少,但有柱狀節理的地方不多,各地發現的柱狀玄武岩柱子的完美程度也不盡相同。冰島可謂是一個柱狀玄武岩的大觀園, 這裏是本次旅行中拍攝到的一些。











(4) 豐富的火山的構造
冰島是一個最完美的很多火山口博物館,更有數千個自中新世以來形成的古火山。冰島火山活動的主要方式有裂隙式噴發與中心式噴發,火山類型有裂縫噴口(Fissure vent),盾狀火山(Shield Volcano),層狀火山(Stratovolcano)和火山渣錐(Cinder cone)。火山形成的地貌常見的有熔岩台地,熔岩平原及破火山口(Caldera)。 因為冰蓋的存在,冰島還有獨特火山地貌的平頂山與山崗。
冰島還有兩種獨特的火山構造,雖然這次沒有拍到照片,但值得一提。一種是假火山錐(Pseudocrater)或無根的火山錐(rootless cone),另一種是岩漿房。 假火山錐全球上隻有在冰島有,另外就是在火星上也有發現。冰島的假火山錐出現在米湖的南端,以skútustaðagígar為代表。從外表看, 這些火山錐和真正的火山錐沒有區別,但它們沒有聯係岩漿房的通道。它們的形成是由於熔岩在河流或湖泊上麵流動的過程中,下麵的水因受到高溫而產生爆炸。 爆炸將上麵的熔岩撕碎,噴發的水汽將碎裂的熔岩拋向空中,而降落在出口的四周,從而形成與普通的火山渣錐一樣的外貌。 Thrihnukagigur Volcano是一個休眠的火山,它的岩漿房在火山噴發後沒有因為上麵岩石的重力而垮塌形成破火山口,而是完整地存活了下來, 遊客們可以乘升降纜車下去參觀。



(5) 外動力地質作用造成的地貌與岩石形態
來自地球內部的動力是造成地球上構造變化的決定性原因,板塊的增生、消減、運動,岩漿活動,地震,岩石的變形和變質等都屬於地球內部動力作用的結果。 地球的外部動力來自地球大氣圈的物理和化學作用,這些如流水,風,化學溶劑,氣溫變化則是造成多樣的地貌形態的根本原因,也就是所謂的“鬼斧神工”。 一個世界級的風景點,吸引無數遊客的是外在的地貌形態,而不是這些華麗的外表後麵的岩石成分和地質構造。水是地球中最重要的一個外動力,水能載舟,也能覆舟, 更能以柔性的姿態造成狹穀,孤山頭等多種地貌。 冰島上陡峭海岸,海岸一帶的孔洞,及挺立在海中的擎天柱都是海水反複衝擊岸邊的岩石的結果。










據本人粗略的觀察,石窗及其周圍的岩性為火山碎屑岩,裏麵有大量的礫石,這與在冰島大部分地區看到的熔岩是不一樣的。


參考資料
1) This Dynamic Earth: the Story of Plate Tectonics by W. Jacquelyne Kious and Robert I. Tilling
Understanding plate motions, https://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.html
2) THIS DYNAMIC PLANET: A TEACHING COMPANION
https://volcanoes.usgs.gov/vsc/file_mngr/file-139/This_Dynamic_Planet-Teaching_Companion_Packet.pdf
3) Learning Geology
http://geologylearn.blogspot.com/2016/01/what-are-earth-layers-made-of.html
http://geologylearn.blogspot.com/2015/08/tectonics-concepts-introduction-plate.html
4) Outline of Geology of Iceland, Chapman Conference 2012 by Thor Thordarson
https://www.agu.org/meetings/chapman/2012/bcall/pdf/Chapman_Outline_of_Geology_of_Iceland.pdf
5) Chapter 1: Introduction to the Nature and Geology of Iceland
From book Late Cainozoic Floras of Iceland: 15 Million Years of Vegetation and Climate History in the Northern Atlantic by Thomas Denk et al. 2011
https://www.researchgate.net/publication/251136570_Introduction_to_the_Nature_and_Geology_of_Iceland
6) DYNAMICS OF VOLCANIC SYSTEMS IN ICELAND: Example of Tectonism and Volcanism at Juxtaposed Hot Spot and Mid-Ocean Ridge Systems Agust Gudmundsson
Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2000. 28:107–40
7) Continental and Island Rhyolites, An effort to further understand the genesis of Icelandic Rhyolites
Honors Thesis Defense Date: 4/7/15 by Michael Guido
https://scholar.colorado.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=2068&context=honr_theses
8) Myvatn geology
https://notendur.hi.is/arnie/geol.htm http://www.diamondringroad.com/myvatngeology.html
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