Náttúrufræðingurinn - 1993, Blaðsíða 48

3. mynd. Einfaldað líkan
af upphitun grunnvatns og
hræringu í háhitasvæði.
Yfir kvikuinnskotinu hitn-
ar grunnvatnið, en við það
þenst það út og fer að
stíga. Um leið streymir að
kaldara grunnvatn frá hlið-
unum inn yfir innskotið,
sem síðan hitnar upp og
þannig skapast hringrás
grunnvatns sem nefnist
hræring. Það er grunnvatn-
ið sem flytur varmann frá
innskotinu og ræður mestu
um kælingu þess. Kvikuinnskot eru þó ekki nauðsynleg til þess að koma af stað hræringu
grunnvatns. Nægilegt er að hafa leka sprungu sem nær vel niður í heitt berg. Grunnvatn
streymir niður í sprunguna á einum stað, hitnar við snertingu við heitt berg og rís svo
annars staðar. Á myndinni hér fyrir ofan er aðeins sýnt eitt innskot. Líklegra er þó að
varmagjafi háhitasvæða hér á landi sé yfirleitt samsafn smáinnskota. Talið er líklegt að
grunnvatn éti sig inn í kvikuinnskot um leið og það kælir þau, þannig að þunnt lag er
milli bráðar og neðstu marka grunnvatnsstreymisins. Um leið og upphitun grunnvatnsins
tekur til sín varma storknar svolítið af bráðinni og um leið færist þunna lagið niður.
Boranir í heitt hraunið frá Eldfelli í Vestmannaeyjum sýndu að kæling þess var með
þessum hætti.
Hitastigull er mjög mismunandi í
efstu lögum jarðskorpunnar. Hæstur er
hann á virkum eldfjallasvæðum en
lægstur sums staðar nærri þeim svæð-
um þar sem skorpuflekar kýtast saman
og dragast niður í möttulinn. Þannig
vex hiti með dýpi á eldfjallasvæðum
upp í 200°C fyrir hvern kílómetra,
jafnvel meira í efstu lögum jarðskorp-
unnar. Lægstur hitastigull er um I0°C
fyrir hvern kílómetra. Orsök hás hita-
stiguls í efstu lögum jarðskorpunnar á
eldfjallasvæðum er sú að kvika berst
upp í jarðskorpuna og hitar hana upp.
Niðurstreymi á jarðskorpuefni, sem
verður þar sem skorpuflekar kýtast
saman, veldur lágum hitastigli.
Efstu lög jarðskorpunnar eru yfirleitt
lek, þó mjög misjafnlega. Lekt er
tvenns konar. Annars vegar sprungur
sem myndast við jarðskorpuhreyfingar
og hins vegar bil milli korna í set-
lögum og svonefndar blöðrur og kæli-
sprungur í hraunum. Blöðrurnar eru för
eftir gas sem leystist út úr kvikunni
þegar hún var að storkna. Kælisprung-
urnar verða til við samdrátt í kvikunni
þegar hún Storknar. Neðan 3-4 kíló-
metra dýpis munu jarðlög yfirleitt vera
vatnsþétt. Styrkur þeirra er ekki meiri
en svo að þau leggjast saman undan
farginu þegar þau liggja þetta djúpt.
Urkoma sígur niður í lek jarðlög og
myndar grunnvatn. Grunnvatn streymir
undan halla grunnvatnsborðs, en í
heildina fer grunnvatnsborð eftir lands-
lagi. Þannig er grunnvatnsstreymi yfir-
leitt frá hálendi til sjávar.
Þegar kvika myndar þró í jarðskorp-
unni á litlu dýpi, þar sem jarðlög eru
lek og geyrna grunnvatn, hitar varminn
frá kvikunni grunnvatnið. Við það
verður það léttara í sér og rís yfir
varmagjafanum en um leið streymir að
kaldara grunnvatn frá hliðunum eða
ofan frá í stað þess sem rís. Þannig
verður til hringrás á grunnvatni, sem
nefnist hræring (3. mynd). Það sem
42