Jökull


Jökull - 01.12.1984, Blaðsíða 45

Jökull - 01.12.1984, Blaðsíða 45
ture, and its concentration is used as a geoth- ermometer (see Ellis 1979, Fournier 1981, Arnórsson et al. 1983). When water is close to magma, self-sealing due to precipitation of silica puts an upper limit of 330 to 350 °C to the temperature of the fluid (Fournier 1983). With increasing temperature, quartz has a solubility maximum at constant pressure. When this max- imum is reached (at about 340 °C) precipitation of quartz deep in hydrothermal systems may decrease the permeability to such an extent that convecting meteoric water no longer can attain temperatures higher than that given by the quartz solubility maximum. Known reservoir tempera- tures in Icelandic high- temperature geothermal areas range from 240 to 350 °C. Table 3 shows chemical concentrations of well discharges for five liquid dominated geothermal areas in Ice- land. The first three areas have boiling reservoirs with dilute fluid of meteoric origin. The table shows concentrations for both total discharge and deep water. The two other areas have saline reservoir water. The table shows the deep water concentrations. Further, calculated concentra- tions are given for water boiled at 235 °C for all the areas. Grímsvötn is a high-temperature geothermal system and the reservoir temperature is presumably above 300 °C. The fluid is dilute and probably liquid dominated. Boiling would occur at 235-250 °C on the lake floor, depending on the height of the lake level. The concentration of silica in the deep reser- voir water may be Cgw = 700 mg/kg. If fluid of that concentration were discharged into Gríms- vötn, we would estimate the geothermal mass fraction k=0.13 from equation (8). According to the calculations, illustrated in Fig. 9, the mass and energy balances would require the steam mass fraction to be x= 0.45 when the fluid enters the lake. During upflow, however, deep water as well as condensed steam would equilibrate with the formation rocks at or above 235 °C (given a few hours or days, see Rimstidt and Barnes 1980). Hence, we estimate the silica concentration Cgw= 400-600 mg/kg in the water entering the Gríms- vötn lake (see Table 3 for comparison). Further, we estimate the geothermal mass fraction k= 0.14-0.16 and the energy balance requires steam mass fraction x=0.20-0.35 for the fluid dis- charged to the lake; the mass flow of geothermal water Mgw= 0.60-0.83T011 kg/yr and Mgv= 0.24-0.34T011 kg/yr of steam. The mass of ice melted in the lake is estimated to be M;= 4.0-4.2T011 kg/yr. Furthermore, we expect the total thermal power of the Grímsvötn system to be 4700-4900 MW, of which 2100-3000 MW are transported by steam and 1900-2600 MW by water (see Fig. 9). Calculations similar to those for silica are diffi- cult for carbonate. A plausible estimate is not available for the carbonate concentration of the geothermal component as it varies from one high- temperature area (>300 °C) to another (see Table 3). But if we assume k=0.15 and if the meltwater component contains 20 mg/kg carbon- ate (as C02), (and Cr=Ca=Q), we can calculate the concentration for the geothermal component that would be consistent with the measured con- centrations in the jökulhlaups. The calculations show variations from C=2000 to 4500 mg/kg (as C02) for the geothermal component. This is high but not unlikely in an active volcanic area. Direct interaction with magma has been observed in the geothermal systems in Krafla and Námafjall (Björnsson et al. 1979). The concentration of C02 in geothermal fluids in the Krafla area increased considerably during the recent volcanic events (Armannsson et al. 1982). The concentrations of fluoride and chloride may well be consistent with a geothermal mass fraction k=0.15 (see Table 3). VOLCANIC ACTIVITY DEDUCED FROM WATER CHEMISTRY The high concentrations of sulphate and iron (as well as carbonate) during the jökulhlaup in December 1983 suggest direct contact between magma and geothermal fluid. Sulphate (S04) in the Grímsvötn lake origin- ates from oxidation of H2S as well as from the S04 in the geothermal discharge. The contribu- tion from the meltwater is small as is evidenced by the glacier rivers when not influenced by jökulhlaups (Fig. 8). The concentration of sul- phate will be influenced by volcanic activity. We may even expect a sharper increase in sulphate than carbonate shortly after volcanic activity because H2S (and S02) is more soluble in water than C02. This may explain the very high con- centration of sulphate in the jökulhlaup of December 1983 as compared to those of 1972, 1976 and 1982. The reported concentration of sulfate in the jökulhlaup in 1965 was also very high (Sigvaldason 1965). JÖKULL 34. ÁR 43
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
Blaðsíða 185
Blaðsíða 186
Blaðsíða 187
Blaðsíða 188
Blaðsíða 189
Blaðsíða 190
Blaðsíða 191
Blaðsíða 192
Blaðsíða 193
Blaðsíða 194
Blaðsíða 195
Blaðsíða 196

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.