Fluida, tedy plyny a kapaliny, hrají klíčovou roli v seismické a vulkanické aktivitě. Na rozdíl od magmatu, které je směsí roztavené horniny, krystalů a plynů, jsou fluida nízkoviskózní látky, které mohou snadno pronikat do puklin v zemské kůře a měnit její mechanické vlastnosti. Zvýšený tlak fluid může snižovat efektivní pevnost hornin a tím ovlivňovat chování zlomů, deformaci hornin i pohyby magmatu. Na místech, kde se litosférické desky od sebe vzdalují (tzv. divergentní rozhraní), je pochopení interakce mezi fluidy, zlomy a magmatem zásadní pro porozumění samotného procesu oddalování (riftingu). Problémem ale je, že většinu divergentních rozhraní tvoří středooceánské hřbety, které leží hluboko pod hladinou oceánu a jejich přímé pozorování je velmi obtížné. Výjimkou je Island, kde je část Středoatlantského hřbetu vynořena nad hladinu. Tato lokalita tak umožňuje přímé sledování vulkanicko-seismických procesů, které jsou jinde skryté.
Příležitost ke studiu interakcí mezi fluidy, zemětřeseními a magmatem nabídla erupce sopky Fagradalsfjall na islandském poloostrově Reykjanes v roce 2021. Erupci předcházel rozsáhlý seismický roj, jehož detailní analýza ukázala, že zemětřesení byla ovlivněna nejen pohybem magmatu, ale také změnami v tlaku fluid v zemské kůře. Studie publikovaná v časopise Communications Earth & Environment rozlišila tři typy poruchových režimů a odhalila přítomnost tzv. objemových složek v seismických zdrojích. Ty odpovídají otevírání a zavírání puklin spojených s migrací fluid skrze různě propustné horninové prostředí.
Obr. Poloostrov Reykjanes jako transtenzní segment Středoatlantské riftové zóny se sopečně-tektonickým systémem Fagradalsfjall.
Vpravo nahoře: Analýza interpretovaných zemětřesení ukazuje orientaci hlavních napěťových směrů, osy stlačení (P) a osy tahu (T). Osy T (modře) jsou převážně orientovány ve směru SZ–JV, což odpovídá extenznímu režimu typickému pro prostředí Středoatlantského riftu.
Celou studii si můžete přečíst zde:
„Stress variations and non-shear earthquakes before the 2021 Iceland eruption trace magmatic fluids“
Pavla Hrubcová, Václav Vavryčuk, Tomáš Fischer, Jana Doubravová