Jökull


Jökull - 01.12.1983, Blaðsíða 77

Jökull - 01.12.1983, Blaðsíða 77
thermal system with a replenishable magma re- servoir at depth (Bjömsson et al. 1982). CHEMICAL GEOTHERMOMETRY AND THE GRÍMSVÖTN SYSTEM In this paper an independent approach is tried for deriving information about the Grímsvötn system from the chemistry of the hlaup water. The method of approach will first be conceptually described in this chapter and then enlarged upon in subsequent sections. The well-researched Krafla area in N-Iceland (Bjömsson et al. 1979) may be used as a model for the Grímsvötn volcanic and geothermal system, the chief difference between the two being that one is submerged and the other one not. The Kraíla caldera is traversed by a dike swarm extending N-S. Below the caldera a magma chamber has been delineated between 3 and 7 km depth, supplying heat to the overlying hydrothermal system. In Grímsvötn the caldera lake and the hydrothermal system may be viewed as two convection cells, transporting the magmatic heat from depth to the bottom of the íloating glacier. The lower system receives cold water down fissures from the overlying caldera lake, and probably also from the general ground water stream flowing toward SW from the Bárdarbunga — Kverkfjöll high (Bjömsson 1974). The cold water is heated up and convected toward the surface. In the upper convective system, that of the caldera lake, the hot water ascends in a plume above the geothermal areas to melt the sole of the floating ice. Chemical analyses of the flood water of 1972 show that the bulk of the caldera lake is of extremeiy uniform comp>osition, indicating effective mLxing in the more than 3 km! body of water. The average temperature in the lake must be 4°C. Melting of the floating ice will be the most effective directly above thermal vents and, since near its melting point ice has very little mechanical strength the surface would stand lowest where the ice is thinnest. In Grímsvötn there is such an indication of thinner ice cover along the south-eastem margin of the caldera, where the surface of the ice slopes towards the south and SE, and is lowest at a point near the SE-comer (Thorarinsson 1974, pp. 227-233). This slope is some 20 m in height, indicating a 200 m thick ice cover in Grímsvötn (Thorarinsson 1974). Apparently the major area of thermal upflow is along the southern part of the marginal fault in Grímsvötn, with its most effective part at the SE- end, near the subglacial outlet of the caldera lake. Cold water probably percolates down the cooler parts of the fissure system towards the north to be convected up again along the southern margin. Chemical geothermometers have been developed in recent years and used successfully to evaluate temperature conditions in geothermal systems (e.g. Amórsson 1980; Amórsson et al. 1982). The basic assumption is that water in the hydrothermal system reaches a temperature-dependent equil- ibrium with various minerals in the surrounding rock - in particular that the concentration of dis- solved silica reaches equilibrium with quartz or chalcedony at a given temperature at depth and that the ascending water does not appreciably lose silica upon cooling. Likewise, the ratio Na/K is governed by a temperature-dependent exchange reaction between the minerals albite and micro- cline. Unlike simple concentrations like [H4 Si04] the ratio [Na+]/[K+] is not disturbed by dilution with pure water. It will be shown in the following that by using certain correction procedures thc Na/K - ratio of the Grímsvötn reservoir can be reconstruct- ed, and the temperature ofthe hydrothermal comp- onent derived. Then the concentration of silica in equilibrium with quartz or chalcedony at that temp- erature is obtained, and by comparison with that analysed in the hlaup-water the degree of dilution is calculated. Since the temperature ofthe Grímsvötn reservoir is maintained at 4°C the heat carried by the thermal water is used to melt ice, according to the equation Ns = NL * Cp (w)/AH[“ * AT where Ns is the number of moles of solid (ice) that NL moles of liquid (water) at (4 + AT) °C will melt, Cp (w) being the heat capacity af water, and AH,1"/ the latent heat of melting for ice. The difference between the dilution due to melt- ing and that obtained through the analysis of the hlaup water must be accounted for by other melt water, percolating from the surface through the glacier, or from the continuous melting of the glacier outside the geothemal system but within the water basin of Grímsvötn. THERMAL VVATER IN THE GRÍMSVÖTN CALDERA At the end of a jökulhlaup the ice cover of Gríms- vötn stays flat and smooth, showing that water is left JÖKULL 33. ÁR 75
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140
Blaðsíða 141
Blaðsíða 142
Blaðsíða 143
Blaðsíða 144
Blaðsíða 145
Blaðsíða 146
Blaðsíða 147
Blaðsíða 148
Blaðsíða 149
Blaðsíða 150
Blaðsíða 151
Blaðsíða 152
Blaðsíða 153
Blaðsíða 154
Blaðsíða 155
Blaðsíða 156
Blaðsíða 157
Blaðsíða 158
Blaðsíða 159
Blaðsíða 160
Blaðsíða 161
Blaðsíða 162
Blaðsíða 163
Blaðsíða 164
Blaðsíða 165
Blaðsíða 166
Blaðsíða 167
Blaðsíða 168
Blaðsíða 169
Blaðsíða 170
Blaðsíða 171
Blaðsíða 172
Blaðsíða 173
Blaðsíða 174
Blaðsíða 175
Blaðsíða 176
Blaðsíða 177
Blaðsíða 178
Blaðsíða 179
Blaðsíða 180
Blaðsíða 181
Blaðsíða 182
Blaðsíða 183
Blaðsíða 184

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.