Паводки в результате прорыва ледников (Ёкулглаупы) представляют собой потенциальную опасность в проксимальных и дистальных районах извергающегося подледникового вулкана. Помимо талых вод, вулканогенные Ёкулглаупы содержат фрагменты льда и первичный и вторичный вулканопластический материал.
Такие флюидно-осадочные смеси могут давать различные свойства потока, начиная от турбулентного, ньютоновского разряда до бескогерентных, сверхконцентрированных течений. Кроме того, спускающиеся с крутых, эродируемых склонов вулканогенные Ёкулглаупы часто создают селевые потоки, нагруженные наносами.
В 1362 г. н.э. и вновь в 1727 г. н.э. взрыв в Эрэфайёкулле - ледяном стратовулкане, расположенном на южном побережье Исландии, - привел к массовому кратковременному Ёкулглаупу, который привел к гибели людей и значительному повреждению сельскохозяйственных земель. Плинийское извержение 1362 г. считается пароксизмальным, эквивалентным шести по индексу взрываемости вулкана (VEI), и самым крупным взрывным извержением в Европе с момента извержения Везувия в 79 г. до н.э.
Следующее извержение Эрэфайёкулла, произошедшее 365 лет спустя, в 1727 году, считается VEI ~4 по величине. Свидетельские показания 1727 г. Ёкулглауп отображает картину, когда паводковая вода в течение десятков минут с высокой стороны Эрэфайёкулла впадала в соседнюю пойму (песчаник). Во время обоих исторических наводнений вода прорвалась из двух комплексов комбинированных ледников:
- Фальёкулл и Виркисёкулл (здесь и далее Фальёкулл);
- Котарьёкулл, а также Ротарфьяллсёкулл (здесь и далее Котарьёкулл).
Имеются также достоверные свидетельства деятельности Ёкулглаупов на южных флангах ледяной шапки, включая возможный доисторический маршрут через Квиарьёкулл. Примечательно, что в результате обоих исторических наводнений на песчанике образовались блоки ледникового льда, таяние которых заняло десятилетия. В некоторых случаях эти скопления были переименованы в ледники по мере их таяния среди месторождений Ёкулглаупов.
Несмотря на документально подтвержденную серьезность и длительный геоморфологический след 1362 и 1727 годов Ёкулглаупы, имеется мало информации о маршруте и протяженности этих наводнений. Используя опубликованные описания, полевые наблюдения, аэрофотоснимки и современные аналоги, ученые реконструируют 1362 и 1727 Ёкулглаупы.
Геологический обзор
Вулкан Эрэфайёкулл расположен примерно в 50 км к юго-востоку от активной рифтовой зоны Исландии, образуя вместе с Эсюфьёллом и Снефеллом 120 км прерывистой вулканической фланговой зоны. Эрэфайёкулл - самый высокий вулкан Исландии, поднимающийся с уровня моря более чем на 2100 м и образующий самую высокую вершину страны - Хваннадалшнюкюр (~2110м). Горный массив Эрэфайёкулла слегка удлинён, диаметр основания 25 км с севера на юг, а базальный диаметр с востока на запад - около 20 км.
В южной части массива имеется кальдера площадью 14 км2. Верхняя часть Эрэфайёкулла, покрытая льдом, является самой южной областью Ватнайёкулла, соединённой с главной ледяной шапкой Германаскарда. Ледники долины, возникшие в результате эрозии северной части Эрэфайёкулла, постепенно врезаются в углубленные долины, в результате чего толщина таких ледников достигает 550 м.
Стратиграфия
Самые древние породы находятся в северной части массива Эрэфайёкулл, а с южной стороны вулкана вулканические пласты становятся все более молодыми. Граница проходит примерно вдоль линии между Свинафельшёкуллом, Тьялдскаршем и Фьолшёкуллом. К северу от этой линии горные породы преимущественно относятся к магнитному периоду Матуямы (2,58-0,78 млн. лет назад) или старше, что подтверждается выраженными магнитными минимумами в аэромагнитной съемке и стратиграфическим картированием и радиометрическим датированием.
К югу от разделительной линии находится действующий в настоящее время стратовулкан Эрэфайёкюль, состоящий из намагниченных пород времен Брунеса (<0,78 млн лет назад). Возраст древнейших пород, обнаруженных около основания Свинафелла, составляет 0,76 млн лет.
Ледяной покров
Верхние части Эрэфайёкулла к югу от Германнаскарша имеют средний угол наклона 15 градусов, а большая часть вулкана покрыта ледниковым льдом на высоте около 1000 м над уровнем моря. Вершина плато между Хваннадалшнюкуром, Снебрейшем и Гнаппаром имеет высоту 1800-1850м над уровнем моря. Плато представляет собой поверхностное проявление кальдеры высотой 14 км2 , содержащей 3,9 км3 льда на глубинах до 540 м в центре кальдеры. Лед вытекает из кальдеры во всех направлениях, хотя в основном на запад к Фалльёкуллу и на юго-восток к Квиарьёкуллу.
Небольшая площадь вблизи юго-западной окраины кальдеры стекает в Котарьёкулл. Радиозондирование показывает, что самыми низкими точками залегания горных пород являются места, где Фалльёкулл и Квиарьёкюл стекают из кальдеры. Эти низкие точки на 270-290 м выше основания кальдеры.
Крутые наклонные ледопады Фальёкулла и Квиарьёкулла приводят к толщине льда 50-100 м. Более толстый лед существует вблизи ледников долины, некоторые из которых разрушили глубокие впадины.
Производительность вулкана и голоценовая активность
Общий объем скал над уровнем моря к югу от Германнаскарша составляет около 370 км3 . Объем льда в этом же районе составляет 25-30 км3 . Из 370 км3 массива примерно половина объема приходится на нынешний вулкан, моложе 0,79 млн. лет. Темпы роста объема составляют около четверти кубического километра каждые тысячу лет. Однако, учитывая эрозионное воздействие повторяющихся ледников и Ёкулглаупов, средняя скорость многолетнего извержения должна была быть значительно выше.
Голоценовая вулканическая активность до извержения 1362 года была скромной, с двумя небольшими потоками лавы на восточной стороне вулкана. Одна из них расположена на низменности к западу от Квиарьёкулла, другая выше по склонам Ватнафьёлла на северной стороне Квиарьёкулла. Изучена тефрохронология почв вокруг Эрэфайёкулла, что позволяет предположить, что за этот период произошло несколько относительно небольших риолитических извержений.
Таким образом, кроме извержения 1362 г., активность в Эрэфайёкулле в голоценовую эпоху была скромной. Предполагается, что поток лавы у северной стороны Котарьёкулла, на восточной стороне горы Шлага, представляет собой обводненную льдом лаву, образовавшуюся во время извержения 1727 г.