Magmatrykket kan folde solid fjell på under én dag

Vulkaner har skremt og fascinert oss mennesker gjennom alle tider.

Forskerne får stadig mer kunnskap om de naturlige og voldsomme vulkanske hendelsene som kommer av magmaens krefter nede i jorda.

De fleste kjenner til de romerske byene Pompeii og Herculaneum, som ble ødelagt under utbruddet til Vesuv i år 79 etter Kristus. 

Utbruddet kune høres 10.00 kilometer unna

– Andre utbrudd i nyere tid er det som skjedde på øya Hunga Tonga–Hunga Haʻapai i Sør-Stillehavet i 2022. Det ble hørt i Alaska 7 timer senere, 10.000 kilometer unna, sier Hans Jørgen Kjøll.

Han er geolog og forsker ved Institutt for geofag ved Universitet i Oslo.

Kjøll og kollegaene Olivier Galland ved UiO og Thomas Scheiber ved Høgskolen har nylig sett på magmaens krefter og hvordan magma beveger seg gjennom jordskorpen på vei mot overflaten. 

Magmaens vei til overflaten blir ofte sett på som passiv. Vi har forestilt oss at den flyter gjennom allerede eksisterende sprekker, men det er sjeldent sannheten, påpeker Kjøll.

Høyt trykk kan gi lava jets

Under Fagradalsfjall-utbruddet på Island i 2021 ble det målt lavafontener, som skjøt lava opptil 460 meter rett opp i lufta. 

Det samme ble det på Kīlauea-vulkanen på Hawaii i det pågående utbruddet der. Til sammenligning ligger toppen av ovarennet i Holmenkollbakken på 425 meter over havet.

– Kraften bak slike lava-jets kommer fra det enorme trykket i magmaen. Trykket er så sterkt at magmaen nede i jordskorpen presser seg frem, åpner nye sprekker og deformerer bergartene rundt, forklarer Kjøll.

Så hva skjer egentlig på veien opp – de mange kilometerne med jordskorpe magmaen må tilbakelegge før den når overflaten?

Magmaens ferd til overflaten kan gå raskt

Før magmaen når jordoverflaten må den finne veien gjennom den rundt 15 til 30 kilometer tykke jordskorpen.

De øverste ti kilometerne er relativt kalde. Bergartene sprekker når magmatrykket bygger seg opp og tvinger nye sprekker fremover i rykk og napp.

Lengre nede i jordskorpen er bergartene gjerne mykere og deformeres vanligvis med såkalte duktile prosesser, forklarer forskeren.

Duktil deformasjon innebærer at bergartene deformeres permanent, endrer gradvis form, uten å sprekke.

– Men fordi magmaen beveger seg så raskt, klarer ikke den mer langsomme duktile deformasjonen å henge på. Bergartene rundt magmaen ender med å sprekke opp, sier Kjøll .

Enormt trykk kan deformere bergartene

Den nye studien viser at det ikke er hele bildet. Magmaens kraft kan være så stor at den kan deformere bergartene omkring. 

Det kan sees i fjellmassivet i Sarek nasjonalpark. Noe som har gitt forskerne ny forståelse av hvordan magma kan påvirke omkringliggende bergarter.

– Da vi var ute i felt kunne vi se at bergartene rundt magmagangene var presset så hardt sammen at de var foldet. Det forteller oss at magmatrykket har vært enormt – og bergartene rundt må ha vært overraskende svake, sier Kjøll.

– I tillegg kan vi vise at denne deformasjonen har gått ekstremt raskt, fordi den må ha skjedd mens magmaen var flytende, legger han til.

UiO-forskerne ser beviser i bergarter som var dannet på rundt 10–15 kilometer dybde i jordskorpa. De er nå eksponert i fjellsider i Sarek-nasjonalpark i Sverige.

– Feltarbeidet i studien har vært eksepsjonell. Å få være to uker i forskningsøyemed i nasjonalparken og klatre i dette spennende fjellmassivet sammen med en profesjonell klatrer har vært en utrolig kul opplevelse, sier Kjøll.

Millioner av år på én dag

Ved å beregne hvor lenge magmaen i sprekkene var flytende kunne forskerne estimere hvor raskt den duktile foldingen skjedde. Resultatet var oppsiktsvekkende:

– Ved å undersøke magmagangene i bergartene fant vi at prosesser som vanligvis tar millioner av år under store fjellkjeder hadde skjedd på under ett år – og noen steder i løpet av én dag.

Det sier Olivier Galland, vulkanolog og medforfatter av studien. 

I et geologisk perspektiv er dette ekstremt raskt, forklarer han. De raske prosessene er drevet av de høye temperaturene som kan oppstå i områder hvor jordskorpen strekkes og det er mye vulkanisme.

Observasjonene utfordrer en lenge antatt hypotese om at spenninger fra magmaens ferd mot jordoverflaten hovedsakelig blir tatt opp av elastiske mekanismer i jordskorpen.

Forskerne viser derimot i sin nye studie at magmatrykket er kraftig nok til å fysisk presse sammen og folde bergartene rundt magmagangen – som å klemme en myk leireklump. 

Bergartene gir etter og endrer form permanent, i stedet for å fjære tilbake som man tidligere har antatt, utdyper Galland.

Et sjeldent vindu ned i jordens indre

Observasjonene ble gjort i Sarek nasjonalpark som ligger nord i Sverige. I området blottlegges dype deler av en kontinental rift lik den østafrikanske riften. 

Her kunne de studere vulkanske prosesser som normalt foregår 10–15 kilometer under bakken. De er nå kommet til overflaten etter millioner av år med erosjon.

Sarek fungerer som et geologisk laboratorium der sluttproduktene av krefter som river et kontinent i stykker og danner nytt hav, ligger rett foran oss, forklarer geolog og tindeveileder Thomas Scheiber.

Han medforfatter på studien. Han forsker også innen geofarer ved Høgskulen på Vestlandet.

Forskerne fremhever at det er svært sjeldent i den geologiske lagrekken å finne så store områder blottlagt fra så store dyp som fortsatt viser de første kontaktene mellom magma og bergarten rundt.

Vanligvis blir slike bergarter omvandlet på vei til jordoverflaten, men i Sarek har de overlevd en høyst strabasiøs geologisk reise.

En film fra feltarbeidet i Sarek nasjonalpark kan sees på YouTube:

Referanse:

Hans Jørgen Kjøll mfl.: Rapid viscous flow of crustal rocks controls dyke emplacement in the ductile crust. Nature Communications , 2026. Doi.org/10.1038/s41467-025-67464-3

Artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo

Universitetet i Oslo er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra Universitetet i Oslo:

• 

  Hva er tyngst: Å løpe ute eller på mølle?

• 

  For artister med minoritetsbakgrunn kan kunsten være et frirom

• 

  Sink-mangel knyttes til kreft og betennelse i tarmen

• 

  Atomkjerner kan ha form som en kule eller en flatklemt diskos. Gulla dro til Sveits for å finne formen på samarium

• 

  – Aldersgrenser på sosiale medier er et blindspor

• 

  Nå har forskere funnet en mekanisme som kan forklare hvorfor noen har større risiko for å få lymfekreft

Les flere saker laget av Universitetet i Oslo her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!

Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER