Náttúrufræðingurinn - 1990, Page 40

hefur lengi verið ljóst að til þess að
skýra hið mikla afl slíkra svæða þyrfti
vatnshringrásin að komast í nána
snertingu við heitustu hluta innskot-
anna (Gunnar Böðvarsson 1951,
White 1968). Ein kenning um þetta er
sú að vatnshringrás kæli heitt innskot
og dragi bergið saman og sprengi. Um
þær sprungur sem þannig myndast
kemst vatn úr hringrásinni stöðugt
lengra inn í ókældan hluta innskots-
ins. Síðan flytur hringrásin hluta af
varma innskotsins á brott og til yfir-
borðs. Lister (1974, 1976) hefur fjallað
um þessa kenningu bæði í tengslum
við háhitasvæði og kólnun ungrar út-
hafsskorpu. Gunnar Böðvarsson
(1979, 1982) kemst að sömu niður-
stöðu svo og Helgi Björnsson og fl.
(1982), sem skýra hið mikla afl Gríms-
vatna með þessari kenningu. Munur-
inn á henni og þeirri kenningu um
varmanám í lághitakerfum sem hér er
til umfjöllunnar er sá að í háhitakerf-
unum er kælingin og samdráttur
bergsins nægur til þess að sprengja
bergið, en í lághitakerfunum þarf kæl-
ingin aðeins að opna gamlar sprungur,
sem þegar eru til, en eru lokaðar
vegna þyngdar jarðlaganna.
Það er mjög flókið reikningslega að
meta afl slíks hræringarkerfis þar sem
um samspil spennusviðs umhverfis
sprunguna, varmaflutnings með hrær-
ingu í sprungunni og varmaflutnings
með leiðni í berginu næst sprungunni
er að ræða. Gerð hefur verið tilraun
til þess að reikna opnunarhraða og afl
fyrir mjög einfalt líkan af jarðskorp-
unni (Guðni Axelsson 1985). Sýna
þeir reikningar að opnunarhraði
sprungu og þar með varmanámið
stjórnast af hita- og spennuástandi í
jarðskorpunni. Því hærri sem hitinn er
og því lægri sem lárétta spennan er
því hraðara verður varmanámið.
Einnig ákvarðar hita- og spennu-
ástandið hvort varmanám með þess-
um hætti getur yfirleitt átt sér stað.
Þessar niðurstöður má nota til þess
að meta gróflega hraða varmanámsins
við aðstæður líkar aðstæðum í íslensk-
um lághitakerfum. í Töflu 2 hér á eft-
ir eru birt dæmi um mat á hraða
varmanáms og á afli slíkra kerfa. Töl-
urnar gilda fyrir mismunandi dýpi,
hita og spennuástand. Þar sést að
hraðinn (og þar með aflið) er mjög
næmur fyrir ríkjandi hita- og spennu-
ástandi. Eftir því sem hitastigullinn er
hærri og lárétt spenna lægri er hraðinn
meiri. Einnig sést á niðurstöðunum í
töflunni að aflið er auk þess mjög háð
dýpi hringrásarinnar. Ef lárétt spenna
(þvert á sprungurnar þar sem varma-
námið á sér stað) er minni en 50 % af
lóðréttri spennu (þyngd jarðlaga)
virðist varmanámið samkvæmt kenn-
ingu Gunnars geta átt sér stað jafnvel
við óhagstætt hitaástand (lágan hita-
stigul), en ef hún er um 50 - 60 %
virðist það aðeins geta átt sér stað við
háan hitastigul. Ef spenna er hins veg-
ar meiri en 60 - 70 % af lóðréttri
spennu virðist slíkt varmanám ekki
geta átt sér stað.
Því miður er töluleg þekking á
spennuástandinu í jarðskorpunni und-
ir Islandi af mjög skornum skammti.
Dýpstu mælingar, sem gerðar hafa
verið, eru úr djúpri rannsóknarholu á
Reyðarfirði (Haimson og Rummel
1982). Þar mældist lægsta spenna um
helmingur af lóðréttri spennu, og var
það á 600 m dýpi. Óhætt virðist því að
gera ráð fyrir því, að víða á Islandi
séu aðstæður hagstæðar fyrir slíkt
varmanám. Ef spennuástandið er
nægilega hagstætt þá getur afl kerf-
anna verið mjög mikið (meira en 10
MW/km). Mælingar á spennuástandi
djúpt í jarðskorpu íslands myndu
varpa frekara ljósi á réttmæti þessarar
kenningar.
32