Fluid-rhyolite interaction in geothermal systems, Torfajökull Iceland - secondary surface mineralogy and fluid chemistry upon phase segregation and fluid mixing

• Main Author: Júlía Katrín Björke 1984-
• Other Authors: Háskóli Íslands
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2010
• Subjects: Jarðfræði; Torfajökull; Jarðhiti; Jarðefnafræði; Jarðhitavatn; Mettun; Iceland
• Online Access: http://hdl.handle.net/1946/5534

Efnafræði jarðhitavatns hvera og yfirborðsummyndun tengd uppleysingu á súru bergi í Torfajökli var rannsökuð. Jarðhitavirknin einkennist af gufuhituðu súru súlfat vatni og ölkeldum, gufuaugum og sjóðandi klóríðvatni. Einkennandi ummyndun fylgdi ákveðnum vatnsgerðum. Í jarðhitavatninu mældist sýrustig á bilinu 2.14 til 9.77 (við ~ 20°C), hitastig á bilinu 12 til 98°C og heildarmagn uppleystra efna á bilinu 97 til 1895 ppm. Ummyndun tengd súra súlfat vatninu var myndlaus kísill, kvars, pýrít, anatas, smektít og alúnít. Í kringum ölkeldurnar fannst myndlaus kísill, ferrihýdríð, myndlaus járnsiliköt og kvars. Í kringum klóríðvatnið var kvars, pýrít, götít og anatas algengast. Byggt á efnafræði vatnsins og ummyndun, voru síðsteindir, mettun síðsteinda og hermireikningar á samspili gas, vatns og bergs, jarðefnafræði frumefna og hreyfanleiki þeirra skoðaður. Na, K, Mg og Ca voru hreyfanleg og skoluðust þar með út við súrar aðstæður í súlfat vatni. Hinsvegar sátu Fe, Ti og að einhverju leyti Si, eftir í ummynduninni og mynduðu kísilsteindir, kaólín, anatas og pýrít, en einnig eitthvað af smektíti og súlfati. Í ölkeldunum var Na og K hreyfanlegt en Fe og Si sátu eftir í kísilsteindum, ferrihýdríðum og járn-ríkum silikötum. Karbónöt reiknuðust ekki mettuð í hermilíkanareikningi og fundust ekki í ummyndunarsýnum. Mg, Ca og K voru hreyfanleg í útreikningum að sýrustigi <6 en voru svo magnbundið tekin inn í smektít og að lokum í seólíta og karbónöt með hækkandi sýrustigi. Af þessum sökum minnkaði hreyfanleiki Mg og K mjög og Ca og Na að einhverju leyti í klóríðvatni við hærra sýrustig. Byggt á þessu er áætlað að aðal breyturnar sem stýra samspili vatns og bergs við jarðhitaaðstæður (~100°C) eru sýruvirkni, oxunarstig og hvarftími. Samsetning djúpvatnsins var reiknuð út, byggt á efnafræði klóríðvatnsins, suðulíkanareikningum og einnig efnavarmafræðilegu jafnvægi milli steinda og vökva. Suða og fasaaðskilnaður djúpvatnsins og blöndun við súrefnisríkt yfirborðsvatn, myndaði fjölbreyttu vatnsgerðirnar sem finnast á ...