7. Kafli Grunnvatn og Jarðhiti

7. Kafli Grunnvatn og 7. Kafli Grunnvatn og JarðhitiJarðhiti

7.3 Jarðvarmi7.3 Jarðvarmi

• Mikil varmamyndun á sér stað í möttlinum vegna klofnunar geislavirkra efna

• Jörðin þarf að losna við þennan varma, annars færi hún stöðugt hitnandi

• Losun varma úr möttli gerist með:– Varmaleiðni, þar sem varmi flyst gegnum efni frá einu

efni til annars. Berg er slæmur leiðari.– Varmastreymi, þar sem varminn berst með straumi

eða tilfærslu á efni, t.d. með möttulstrókum á heitum reitum. Nær yfirborði berst vatn djúpt í berggrunninn. Það leitar síðan yfirborðs á jarðhitasvæðum.

HitastigullHitastigull• Hitastigull er mælikvarði á varmaflutning í bergi,

og vex með auknu dýpi. • Oftast mældur í °C/km.• Meðaljarðhitastigull á meginlandsflekum er 10 –

15°C/km• Á Íslandi er algengur hitastigull 50 – 100°C/km,

og er mestur nálægt gosbeltum.

HitastigullHitastigull

Hitastigull í berggrunni Íslands.

• Það sem ræður því hve mikið heitt vatn berst til yfirborðs er jarðhitastigull, magn vatns sem berst djúpt niður í bergið og lekt jarðlaga.

• Heitt vatn er léttara en kalt og leitar því til yfirborðs

• Jarðhitavatn á Íslandi fer oft langar leiðir neðanjarðar, t.d. Er vatnið í Reykjavík upprunnið við Langjökul

Úrkoma sem fellur á Langjökul og hraunin norðan Þingvalla, sígur niður í jarðlögin og sprettur loks upp í lindum við norðurströnd Þingvallavatns. Þar eru mestu uppsprettur landsins. Hluti úrkomunnar sígur djúpt niður í berglögin eftir sprungum alla leið undir Þingvallavatn og mætir miklum hita undir megineldstöðinni Hengli, en þar er sennilega kvikuhólf undir. Þar hitnar grunnvatnið upp og stígur upp sem heitt eða volgt vatn og gufa.

7.3 Flokkun jarðvarmasvæða7.3 Flokkun jarðvarmasvæða

• Jarðvarmasvæðum á Íslandi er skipt í 2 meginflokka:– Háhitavæði, þar sem hitinn fer yfir 200°C

ofan 1000 m dýpis. Þau fylgja nær alltaf megineldstöðum og eru innan gosbeltanna.

– Lághitasvæði, þar sem hitinn er yfirleitt innan við 150°C á 1000 m dýpi. Þau eru aðallega utan gosbeltanna.

Lághita- / háhitasvæðiLághita- / háhitasvæði

LághitasvæðiLághitasvæði

• Uppsprettur á lághitasvæðum skiptast í nokkra flokka. Heitustu uppspretturnar kallast – 75-100°C heitir vatnshverir,

• Einstaka vatnshverir á lághitasvæðum gjósa og kallast þá goshverir, en goshverir eru fremur á háhitasvæðum

– 20-75°C heitar laugar og – 5-20°C volgrur.

Kaldari uppsprettur nefnast síðan kaldavermsl.

Fremur lítið um útfellingar. Helst er þar að finna ljóst kísilhrúður við vatnshveri og rauðleitt kalkhrúður við kolsýrulaugar.

DeildartunguhverDeildartunguhver

DeildartunguhverDeildartunguhver

LághitasvæðiLághitasvæði

HáhitasvæðiHáhitasvæði

HáhitasvæðiHáhitasvæði

• hitinn talsvert hærri en á lághitasvæðum >200°C á 1000 m dýpi.

• Engin þekkt svæði liggja á mörkunum eða með hitastig á bilinu 150-200°C á 1000 m dýpi.

• Hinn hái hiti í berginu gerir það að verkum að vökvinn er við suðumark á leiðinni upp þegar þrýstingur fellur.

• Mikil gufa streymir því upp á háhitasvæðum og með gufunni fylgja m.a. lofttegundirnar brennisteinsvetni, Vökvinn leysir upp efni úr berginu og er það ástæðan fyrir því hve mikið er af uppleystum efnum í háhitavökva.

• Sýrustig jarðvarmavökva háhitasvæðanna er jafnan lágt þannig að vökvinn er súr. Lágt sýrustig stafar af brennisteinssýru

• Sýran myndast fyrst og fremst á yfirborðinu, en þar leysir hún upp berg og jarðveg og breytir í leir.

• Kraumandi leirhverir eru því algengir á háhitasvæðum.

• Háhitasvæðin tengjast oftast megineldstöðvum • Kvika er því sennilega skammt undir öllum

háhitasvæðum og brennisteinsvetnið, koltvíoxíðið og vetnið eru líklega komin úr kvikunni.

• Bergið á háhitasvæðunum er oftast mjög sprungið og lekt þannig að grunnvatn á jöðrum svæðisins á greiða leið niður að kvikunni og gufa og jarðvarmavökvi á greiða leið upp undir miðju svæðisins.