Jökull - 01.01.2010, Page 182

A. Stefánsson
reaction time. Temperature was found to be less im-
portant in determining the alteration mineralogy and
in the case of most elements like Na and Ca, whereas
Si concentrations strongly reflected the water temper-
ature. However, further work is needed to distinguish
the fine detailed compositional variations observed for
phyllosilicates and zeolites, which possibly depend on
temperature, as well as the crystallinity of the basaltic
rocks and reaction time.
Acknowledgements
The author wishes to thank Hrefna Kristmannsdóttir
and Matteo Lelli for constructive reviews, Terry G.
Lacy and Stefán Arnórsson for a correcting the En-
glish and Icelandic language, respectively and Bryn-
dís Brandsdóttir for editorial handling.
ÁGRIP
Veðrun og lághitaummyndun basaltglers var skoðuð
með notkun líkanreikninga til að bæta innsýn á áhrif
hita, sýru og uppleysingarmagn bergs á ummyndun-
arferlið og efnasamsetningu vatnsins. Líkt var eftir
uppleysingu basaltglers í þunnri vatnslausn við 10–
150◦C í lokuðu efnakerfi og algengar veðrunar- og
ummyndunarsteindir látnar falla út við mettun. Veðr-
un á basaltgleri í snertingu við CO2 í andrúmslofti
má skipta í þrjú stig. Upphaflega myndast einföld Al-
og Fe-hýdroxíð. Við aukna uppleysingu bergs mynd-
ast einnig steindir eins og ímógólít, allófan og/eða
kaólínít ásamt Ca-Mg-Fe-ríkum leir. Myndun steind-
anna leiðir til lækkunar á styrk efna eins og Al, Fe, Si,
Ca og Mg í vatnslausn. Umfangsmikil veðrun leið-
ir að lokum til þess að vatnið verður nokkuð basískt
og geislasteindir, kalsít og kísilsteindir myndast. Lág-
hitaummyndun basalts í brennisteinsríku vatni (pH<4)
leiðir til myndunar á myndlausum kísli, kaólíníti,
Al-Fe oxíðum og hýdroxíðum og brennisteinsríkum
steindum. Við slíkar aðstæður eru efni eins og Na, K,
Ca og Mg hreyfanleg og skolast á endanum út en önn-
ur verða eftir í ummyndunarsteindunum. Í kolsýru-
ríku og í léttsúru vatni (pH 5-7) myndast steindir eins
og kaólínít, kalsedón, Ca-Mg-Fe-ríkur leir og Mg-Fe-
Ca-rík karbónöt. Þetta leiðir til upptöku Fe, Al og
Si í ummyndunarsteindir og lækkunar á styrk þeirra í
vatninu á meðan styrkur Ca og Mg í vatninu fer eftir
magni og samsetningu ummyndunarsteinda sem falla
út og pH gildi vatnsins. Í basísku vatni (pH>8) sem
myndast vegna umfangsmikillar ummyndunar og/eða
lágs styrks sýru í efnakerfinu myndast steindir eins
og kalsedón, seladónít, Ca-Mg-Fe-ríkur leir, geisla-
steindir og kalsít. Myndun steindanna leiðir til lækk-
unar á styrk flestra efna í vatninu. Sá þáttur sem hef-
ur mest áhrif á veðrun og ummyndun basaltglers við
lágan hita (<150◦C) er pH-gildi vatnsins. pH gild-
ið ræðst af gerð og styrk sýru í kerfinu og magni
basaltglers sem hefur leyst upp og magni og gerð
veðrunar- og ummyndunarsteinda. Veðrun basalts á
Íslandi sýnir dæmigerð einkenni lágsýru veðrunar og
lítillar til nokkurrar uppleysingar basaltglers. Lág-
hitaummyndun basískra hraunlaga á Íslandi virðist
einnig vera dæmigerð lágsýru ummyndun sem ein-
kennist af myndun seladóníts og kalsedóns, smektíts
og klóríts og að lokum geislasteinda og kalsíts eftir
því sem ummyndun eykst og pH-gildi vatnsins hækk-
ar. Hitastig hefur hins vegar minni áhrif á efnahvörfin.
REFERENCES
Arnalds, O. 1990. Characterization and erosion of andis-
ols in Iceland. Texas A&M University PhD. Thesis,
174 pp.
Arnalds, O., C. T. Hallmark and L. D. Wilding 1995. An-
disols from four different regions of Iceland. Soil Sci.
Soc. Amer. J. 59, 161–169.
Arnórsson, S. and A. Stefánsson 1999. Assessment of
feldspar solubility constants in water in the range 0◦
to 350◦C at vapor saturation pressures. Amer. J. Sci.
299, 173–209.
Benezeth, P., D. A. Palmer and D. J. Wesolowski 2001.
Aqueous high-temperature solubility studies: II. The
solubility of boehmite at 0.03 m ionic strength as a
function of temperature and pH as determined by in
situ measurements. Geochim. Cosmochim. Acta 65,
2097–2111.
Bjarnason, J. Ö. 1994. The speciation program WATCH,
version 2.1. Orkustofnun, Reykjavík, 7 pp.
Crovisier, J. L., J. Honnorez, B. Fritz and J. C. Pe-
tit 1992. Dissolution of subglacial volcanic glasses
from Iceland: Laboratory study and modelling. Appl.
Geochem. 7, 55–81.
182 JÖKULL No. 60