Jarðfræðikort af Reykjanesskaga og höfuðborgarsvæðinu

Google Translate

Í ritgerð sinni, Jarðfræði höfuðborgarsvæðisins með tilliti til jarðlestarkerfis,[1] kemst Þórey Ólöf Þorgils­dóttir að þeirri niðurstöðu, „að berggrunnur höfuð­borgarsvæðisins henti nokkuð vel til byggingar jarð­lestarkerfis” (bls. vi og 31). En Reykjavíkurgrágrýtið þekur stærstan hluta höfuðborgarsvæðisins og er talið nokkuð gott jarðgangaberg, í styrkleikaflokki 1 og 2 – SF1 og SF2 (bls. 19):

Mikill kostnaðarmunur er á jarðgangagerð eftir styrkingaflokkum (SF). Talið er að kostn­aður vegna styrkinga sé um fimmtungi meiri fyrir SF2 heldur en SF1, um helmingi meiri fyrir SF3 og tvöfalt meiri fyrir SF4. Þetta byggir á reynslutölum úr fyrri jarðgöngum (Árni Hjartarson o.fl., 2007). Miðað við það sem er almennt vitað um jarðlagaskipan á höfuð­borgarsvæðinu ættu jarðlestargöng að mestu að lenda í Reykjavíkurgrágrýtinu.

Þó að það kerfi sem hér er til umræðu byggi á stök­um, mjög mörgum smávögnum en ekki á fáum, stór­um lestarvögnum, er um jarðlægt kerfi að ræða, er fyrst og fremst væri í göngum á höfuð­borgar­svæðinu en kynni þó að vera að einhverju leyti í stokkum og e.t.v. á stöku stöðum ofanjarðar, en þá yfirbyggt.

Jarðfræðikort af höfuðborgarsvæðinu

„Kortið sýnir dreifingu hinna ýmsu jarðmyndana um höfuðborgarsvæðið. Græni liturinn táknar Reykjavíkurgrágrýtið en eins og sjá má þekur það langstærsta hluta yfirborðs höfuðbogarsvæðisins. Kortið er unnið út frá Jarðfræðikorti af Suðvesturlandi sem gefið var út af Íslenskum orkurannsóknum 2010 (Kristján Sæmundsson, Haukur Jóhannesson, Árni Hjartarson, Sigurður Garðar Kristinsson & Magnús Á. Sigurgeirsson, 2010; Mynd breytt af Þóreyju Ólöfu Þorgilsdóttur, 2012 )” Sjá neðanmálsgrein nr. 1.

Reykjavíkurgrágrýtið, táknað með grænum lit á jarðfræðikortinu hér að ofan, en í mismunandi litum eftir þykkt á myndinni hér aðeins neðar, myndaðist á síðari skeið­um ísaldar er hófst fyrir um tveimur og hálfri millj­ón ára en lauk fyrir um 10 þúsundum ára, og þekur það langstærstan hluta höfuðborgar­svæð­isins. Það myndar berggrunn svæðisins að megin­hluta, enda liggur það á köflum undir hinum ýmsu set­lögum og fyllingum sem á fyrra kortinu má sjá, og víða út undir sjávarmál einnig, auk þess sem t.d. Búrfells­hraun, er rann fyrir rúmum 8000 árum, þekur grá­grýtið að stórum hluta í Hafnarfirði.

Elsta sýnilega berg höfuðborgarsvæðisins, Viðeyjar­berg, er rann úr Viðeyjareldstöð á fyrri hluta ísald­ar, rís upp úr grágrýtinu og öðrum yngri jarðlögum um­hverfis sundin milli lands og eyjar, svo sem merkja má í Viðey sjálfri og í Geldinganesi, Gufunesi og með­fram Sunda­höfn. Það er táknað í dökkbrún­um lit á kortinu hér að ofan.

Umfang Reykjavíkurgrágrýtisins kemur berlega í ljós á myndinni hér að neðan, auk þess sem myndin lýsir breytilegri þykkt bergsins á mismunandi svæð­um. Berglögin eru því þynnri sem þau eru lituð fölbleikari, þynnst innan við 10 metra, en því þykk­ari sem þau eru brúnni, gulbrúnni og út í grænt þar sem þau eru þykkust, um 80 til 100 metrar. Ljós­ustu svæðin gefa á hinn bóginn til kynna hvar grá­grýtið hefur ekki náð að þekja Viðeyjarbergið eða önnur jarðlög nema þá í mjög litlum mæli. (Hafa ber í huga að kortið er ónákvæm tölvugerð nálgun út frá misáreiðanlegum borholugögnum.)

Þykktardreifing Reykjavíkurgrágrýtis

Fyrir tíma Reykjavíkurgrágrýtisins en eftir myndun Viðeyjarbergs urðu til þær jarðmyndanir sem Elliðavogslög nefnast. Þetta eru setlög sem eru mynduð bæði í sjó og á þurru landi á hlýskeiði ísaldar, þegar talið er að svæðið hafi verið alveg íslaust, og liggja þau að mestu á milli Viðeyjarbergs og Reykjavíkurgrágrýtisins.

Þykkt Elliðavogslaga er mjög mismunandi eða allt frá örfáum sentimetrum upp í tugi metra, eða um 15 metrar í Ártúnshöfða, 8 metrar á Háubökkum, og í Gelgjutanga er þykkt þeirra um 30 metrar. Neðsti hluti setlaganna er úr jökulbergi en fyrir ofan það tekur við leirsteinn, sem er í raun sjávar­set sem myndaðist eftir að jökullinn hopaði og sjórinn fylgdi á eftir honum inn á land. Ofan á sjávarsetinu liggja strandmyndanir úr ýmsu bergi og efst má finna lag af surtarbrandi sem myndaðist eftir að landið reis úr sæ. Surtarbrandur sést berum augum þar sem hann gægist undan grágrýtinu í Háubökkum, sem eru friðlýst náttúruvætti er liggur að Elliðavogi fyrir neðan götuna Súðarvog. Setlögin draga því nafn sitt af Elliðavogi þótt þau nái mun víðar eða allt ofan frá Brimnesi á Kjalarnesi og suður á Álftanes.

Yngstu jarðmyndanir á höfuðborgarsvæðinu eru hin svokölluðu Fossvogslög. Talið er að þau hafi hlaðist á mjög skömmum tíma eða einungis á nokkrum öld­um, og þá ummyndast að mestu leyti í setberg, fyrir um 11 þúsund árum. Svo sem sjá má á jarðfræði­kortinu á bls. 6 hylja setlögin Reykja­víkurgrágrýtið á strönd Skerjafjarðar og á svæði sem nær frá Háskóla Íslands að Hólavallakirkjugarði við Suðurgötu, og einnig gætir svipaðra setlaga allra vestast á Sel­tjarnarnesi. Setlögin eru aðallega samsett af jökulurð og fínkorna silt- og sandsteini og bendir ásýnd þeirra til þess að virkur jökuljaðar, sem náði fram í sjó, hafi teygt sig frá Reykjanes­skaganum fram í Fossvoginn og þá skriðið fram og hopað á víxl.

Á þessum grunni, sem hér hefur verið lýst, myndi jarðbrautaneti höfuðborgarsvæðisins vera búinn staður, eftir því sem jarðlög svæðisins þættu ákjósanlegust til gangagerðar. Kaflinn Jarðfræði svæðisins í ritgerð Þóreyjar Ólafar Þorgilsdóttur, sem vitnað er til í upphafi þessa jarðfræðiþáttar, er lagður til grundvallar lýsingunni, og er að miklum hluta til endursagður í stuttu máli, auk þess sem jarðfræðikortin tvö eru þaðan fengin.

Að lokinni jarðfræðilýsingu höfuðborgarsvæðisins í ritgerð sinni víkur Þórey síðan að mati á berg­gæð­um og lekt hinna ýmsu jarðlaga. Á höfuð­borgar­svæðinu eru engin jarðgöng og verður því ekki tekið mið af beinni reynslu heldur fyrst og fremst af borkjarnasýnum sem hafa verið tekin á svæðinu af ýmsu tilefni í tímans rás, auk þess sem hitastiguls­holur frá ýmsum tíma gefa nokkrar vísbendingar þótt þær hafi ekki skilið eftir sig jarðlagakjarna til grein­ingar. Við ýmsar rannsóknir hefur svo fyllri mynd verið leidd af líkum en engu að síður má ljóst vera að mun nákvæmara mat þyrfti að gera á jarð­fræði og berggæðum höfuðborgarsvæðisins ef hugað yrði að gerð jarðbrautanets.

Meginniðurstöður berggæðamats í kjölfar hinna ýmsu athugana og rannsókna gefa til kynna að Reykjavíkurgrágrýtið sé almennt nokkuð vel fallið til gangagerðar og að Viðeyjarberg sé ekki síðra. Elliðavogslögin, sem liggja að mestu á milli berg­tegundanna hinna tveggja, henta á hinn bóginn fremur illa og væri göngum því yfirleitt fundinn staður fyrir ofan eða neðan þau. Svipuðu máli gegnir með Fossvogslögin, að svo litlu leyti sem þau kæmu til álita. Þegar kemur suður fyrir Kópavog fer að bera nokkuð á móbergi með óreglulegri lagskipt­ingu og er það talið allgott til jarðgangagerðar þótt sundurleitara sé en grágrýtið.

Lekt berglaga er almennt því minni sem þau eru eldri, enda þéttist berg yfirleitt með tímans rás og holur og sprungur í því fyllast. Lekt Viðeyjarbergs er almennt talin lítil en mun líklega vera nokkur í grágrýtinu og ætla má að lekt Elliðavogslaga sé oft á bili milli berglaganna hinna tveggja.

Vatnsþrýstingur hefur bein áhrif á lekt, og eðlilega er þrýstingurinn því meiri sem lengra er farið undir grunnvatnsborð. Í göngum gegnum fjallgarða með miklu vatnasvæði er þrýstingurinn því mun meiri en myndi almennt vera í göngum á höfuðborgar­svæð­inu enda væri þar óvíða farið langt undir grunn­vatnsborð. Lekt verður aldrei þétt fullkomlega og væru því dælubrunnar neðst í lægðum ganga alls staðar þar sem þau lægju undir grunnvatnsborði, eða sjó, líkt og í Skerjafirði og Elliðavogi, og vatn næði ekki að streyma sjálfrennandi burt.

Auk þess sem hér hefur verið stuðst við ritgerð Þóreyjar Ólafar hefur Árni Hjartarson jarðfræðingur veitt höfundi upplýsingar og stuðning við saman­tekt þessa jarðfræðiþáttar jafnframt því að Árni á drjúgan þátt í heimildum Þóreyjar. Viðhorf þeirra til gangagerðar út frá jarðfræðilegu sjónarmiði ber að sjálfsögðu ekki að túlka sem almenna skoðun þeirra á neinum einum samgöngumáta frekar en öðrum.

Jarðbrautanet

Hér að ofan er hugmynd að jarðbrautaneti á höfuðborgarsvæðinu dregin mjög grófum drátt­um ásamt braut er lægi um Suðurnes, frá Straums­vík til Reykjanesbæjar og Keflavíkurflugvallar með afleggj­urum að Vogum og Bláa lóni og Grindavík. En á jarðfræðikorti ÍSOR, hér allra fremst í kaflanum, má sjá dreif­ingu hinna ýmsu jarðmyndana um svæðið.

Með hliðsjón af þessari grófu hugmynd myndi jarð­brauta­netið liggja að langmestu leyti í grágrýtinu á höfuðborgar­svæðinu að áliti Árna, en móberg kæmi einnig nokkuð við sögu sunnan Kópavogs. Almennt séð ættu sprungur og misgengi ekki að vera mikið vandamál því berggrunnurinn er víðast hvar lítið brotinn á þessu svæði. Jarðhiti er á hinn bóginn nokkur á köflum, í Laugardal, Elliðaárdal og víðar, en vegna þess hve göngin væru yfirleitt grunn­stæð myndi hitinn tæpast skapa vandamál þó að ganga­hönnunin tæki að sjálfsögðu mið af þeim aðstæðum sem öðrum. Eðlilega væri og öll hönnun háð ströngu prófi gagnvart allri hugsanlegri náttúru­vá, svo sem jarðhræringum, eldsumbrotum og sjávarflóðum.

Yfirbyggð Suðurnesjabraut

Milli Straumsvíkur og Voga og sunnan Miðnes­heið­ar og Reykjanesbæjar er jarðlagagerðin hins vegar allt önnur en á höfuðborgar­svæðinu og víða óhent­ug til ganga­gerðar. Það lægi því yfirleitt beint við að leggja brautir um þetta svæði ofan­jarðar enda er þar víðast hvar um land að fara án mikilla mis­hæða og utan þétt­býlis. Ávallt væri þó tekið mið af lands­lagi við mótun brauta, og vegna yfirbyggingar­innar væri auðvelt um vik að leggja þær í stokkum á stuttum köflum, er væru nær huldir af landslaginu, m.a. til að auðvelda aðgengi að svæðum, eða e.t.v. í stuttum göngum þar sem svo kynni að hátta til, t.d. hugsanlega um Lágafell undir rótum Þor­bjarnar milli Bláa lóns og Grinda­víkur.

Vestan Voga og norðan Seltjarnar og Hafna, allt út á Garðskaga, myndar grágrýti á hinn bóginn megin­berggrunninn líkt og á höfuðborgarsvæðinu, svo sem greina má í grænum lit á jarðfræðikortinu allra fremst í kaflanum. Frá jarðfræðilegu sjónarmiði myndi berg­grunnur Reykjanesbæjar og nánasta umhverfis því vera nokkuð vel fallinn til gangagerðar þó að ávallt væri það háð mati á hverju svæði, þar sem annars staðar, með tilliti til umhverfis, kostnaðar­hag­kvæmni og byggðarsjónarmiða, hvort braut væri valin yfirbyggð leið ofanjarðar eða hún lögð um stokk eða í göngum.

Brautarstöð í Keflavík

 

[1]Jarðfræði höfuðborgarsvæðisins með tilliti til jarðlestakerfis – Þórey Ólöf Þorgilsdóttir. Ritgerð sem hluti af BS-gráðu í jarðfræði. Háskóli Íslands 2012. http://skemman.is/is/stream/get/1946/11946/30158/1/%C3%9E%C3%93%C3%9E_BS.pdf

 

Mynd nr. 1 - titilmynd: Jarðfræðikort af Reykjanesskaga – hluti korts af Suðvesturlandi: www.isor.is/jardfraedikort-af-sudvesturlandi

Mynd nr. 2: Jarðfræðikort af höfuðborgarsvæðinu – Þórey Ólöf Þorgilsdóttir: Jarðfræði höfuðborgarsvæðisins með tilliti til jarðlestakerfis, bls 10. Sjá heimild/neðanmálsgrein nr. 1

Mynd nr. 3: Þykktardreifing Reykjavíkurgrágrýtis – Þórey Ólöf Þorgilsdóttir: Jarðfræði höfuðborgarsvæðisins með tilliti til jarðlestakerfis, bls 24. Sjá heimild/neðanmálsgrein nr. 1

Mynd nr. 4 – bakgrunnar myndar: Bakgrunnur jarðbrautanets á höfuðborgarsvæðinu: www.google.is/maps/. Bakgrunnur Suðurnesjabrautar: atlas.lmi.is/is50v/

Mynd nr. 5 – bakgrunnur myndar: Google Maps – Reykjanesbraut Street View Aug 2013 – horft úr Hvassahrauni til Trölladyngju og Keilis. https://www.google.is/maps/@64.026468,-22.111054,3a,75y,211.33h,70.38t/data=!3m4!1e1!3m2!1sAeJq3e9x48y7URHGeLfkmg!2e0

Mynd nr. 6 – bakgrunnur myndar: Brautarstöð í Keflavík: Google Maps – Skólavegur Street view Aug 2013 – https://www.google.is/maps/@64.000383,-22.5557,3a,75y,64.8h,96.85t/data=!3m4!1e1!3m2!1sS_11qAs2o7IClVG5-aciFw!2e0

Aðrar myndir, en eru tilgreindar, eru höfundar