A long postglacial rhyolitic activity of the Icelandic Krafla volcano during the Eemian: limited impact of glacio-isostasy

Une longue activité rhyolitique postglaciaire du volcan Islandais Krafla depuis le début de l'Éémien (mis 5e): impact limité de la glacio-isostasie

¹ Geo-Ocean, UMR 6538, IUEM, Place N. Copernic, 29280 Plouzané, France
² Sorbonne Université − Cergy Paris Université − CNRS, Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP) − UMR 7193, 4 place Jussieu, 75252 Paris CEDEX 05, France
³ Geological Institute ehf Hólshrauni 7, Is-220 Hafnarfjörður, Iceland

^* Corresponding author: brigitte.vanvlietlanoë@univ-brest.fr

Received: 29 January 2025
Accepted: 23 September 2025

Abstract

Tephrostratigraphy in marine cores is an important tool for dating sedimentary sequences along the North Atlantic and in Western Europe. Most previously analyzed marine tephra were produced by Icelandic volcanoes, albeit rarely from the Krafla volcano, and require land-based records for validation. Two series of rhyolitic tephra emitted to the east of the Krafla volcano were recorded in the Eemian Rangá Formation in Northern Iceland, the two series being separated by the Grímsvötn 1 tephra known as “5e low bas IV” in marine core (∼127 ka). These rhyolitic deposits were seemingly ejected from the Hágangnahali paleocrater row (North of the Hágöng) and overlay the older Halarauður Ignimbrite. This rhyolitic activity persisted for ∼20 ka to the end of the Eemian last thermal optimum. probably initiated by deglaciation (MIS 6a/5e). It postdated the Halarauður ignimbrite. The ignimbrite and caldera formation were correlated with an ODP907 tephra, yielding a possible 207 ka age, but possibly older. These results constrain the main rhyolitic activity of Krafla to after the mid-Pleistocene transition, as observed for other “two-magma” volcanoes. Rhyolitic activity is non-systematically triggered by deglaciation, at least as analysed during the period 80–400 ka, but this genetic link is possibly valid for the late Pliocene of Iceland.

Résumé

L’utilisation de la téphrostratigraphie des carottes marines est un outil important pour la datation des séquences sédimentaires dans l’Atlantique Nord et en Europe de l’Ouest. La majorité des téphras marins analysés sont issus des volcans islandais, mais rarement à partir du volcan Krafla, et nécessitent des enregistrements terrestres pour être validés. Deux séries de téphras rhyolitiques émis à l’est du volcan Krafla ont été observés dans la formation éémienne Rangá, dans le nord de l’Islande, les deux séries étant séparées par le téphra Grímsvötn 1 connu sous le nom de “5e low-bas IV” dans les carottes marines (∼127 ka). Ces dépôts rhyolitiques semblent avoir été éjectés de la rangée de paléocratères de Hágangnahali lors de la Terminaison II (MIS 6a/5e), et se poursuivent jusqu’à l’achèvement du dernier optimum thermique de l’Éémien, largement après la mise en place de l’ignimbrite de Halarauður. Un âge de ∼207 ka, voire plus ancien, a donc été associé à cette ignimbrite et à la formation de la caldeira par corrélation avec un téphra de ODP 907. Ces résultats limitent l’activité rhyolitique principale du Krafla à une période postérieure à la transition du Pléistocène moyen, comme cela a été observé pour d’autres volcans "à deux magmas". L’activité rhyolitique n’est pas systématiquement déclenchée par une déglaciation, du moins telle qu’elle a été analysée pendant la période 80-400 ka, mais elle pourrait être valable à partir de la fin du Pliocène islandais.