<font face="Arial"><b><font size="3" color="#222222">Meistarafyrirlestur við Jarðvísindadeild</font><br></b></font>














<p><font size="4"><b>Strontíum
samsætur í leirsteindum, epidót og jarðhitavatni í jarðhitasvæði Hellisheiðar </b></font></p>

<font face="Arial"><b><font size="3" color="#222222">Fimmtudaginn 26. apríl, kl. 13:00, í Öskju, stofa 132</font></b></font><div><font face="Arial"><b><font size="3" color="#222222"><br></font></b></font></div>
<font face="Arial"><b><font size="3" color="#222222">Gísli Örn Bragason</font></b></font><span></span><br>














<p class="MsoNormal" style="color:rgb(34,34,34)">Mikill munur er á
samsætuhlutfallinu ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr í grunnvatni, sem upprunið
er úr sjó (0,70916) og í gosbergi 
rekbeltanna (0,70314), sem gerir unnt að greina lítið magn af Sr úr
grunnvatni í ummyndunarsteindum. Rannsóknin sýnir fram á að sjávar-Sr er að
stórum hluta tekið upp í efri leir og zeólíta sónu en þó berst mælanlegt magn
niður í epidót sónuna. Þetta veldur litlum en merkjanlegum breytingum á epidót
niður eftir jarðlagasniðinu. Fáein sýni við vatnsæðar eru merkjanlega hærri
í  ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr
en nærliggjandi sýni. Þetta bendir til að vatnsæðar hafi nægilega hratt rennsli
í gegnum kerfið til að viðhalda ójafnvægi við bergið. </p>

<p class="MsoNormal" style="color:rgb(34,34,34)">Epidót er algeng
ummyndunarsteind á háhitasvæðum og er ein af einkennissteindum sem skilgreina
hitaháðar ummyndunarsónur. Í þessari rannsókn er epidót frá tveimur borholum
HE-50 og HE-51 á jarðhitasvæði Hellisheiðar, efnagreindur með örgreini þar sem
kemur fram að hver einstakur kristall er með járnríkan kjarni en álríkan rima.
Hver einstakur epidótkristall spannar allar breytingar sem eiga sér stað í
epidót í öllu sniðinu á mismunandi dýpi. Járnríkur kjarni í epidót myndast í
klórít-epdiót ummyndunar sónunni í jafnvægi við wairakít-prehnít-andratít.
Járnsnautt ytra byrði epdidót myndast í jafnvægi við hematít-prehnít. Strontíum
er kristalsækið í epidót í neðri hluta jarðhitasvæða, en í eftir hluta
háhitasvæða safnast strontíum fyrir í leirsteindum, zeólítum og kalsíti.</p>

<p class="MsoNormal" style="color:rgb(34,34,34)">Jarðhitavatn úr átta
borholum var safnað og ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr vatnsins var greint en
þar kemur fram merkjanlegur munur. Fimm sýni sýndu hlutföll í jafnvægi við
epidót í dýpri hluta kerfisins á meðan tvær borholur sýndu hlutföll svipuð
epidót úr vatnæðum og ein hola sýndi hlutfall svipað og mældust í leirsteindum
í efri hluta jarðhitakerfisins. Jarðhitavatnssýni frá HE-50 og 51 voru ekki
aðgengileg en nærliggjandi holur sýndu svipuð hlutföll og epidót í vatnsæðum.
Niðurstöður rannsóknarinar benda til að ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr í
jarðhitavatni og ummyndunarsteindum geti gefið mikilvægar upplýsingar um
hringrás vatns og samspil vatns og bergs á jarðhitasvæðum. </p>

<p style="color:rgb(34,34,34);font-family:arial,sans-serif;font-size:13px"><font size="3" face="Arial"><b>Leiðbeinendur: </b>Dr. Karl Grönvold, sérfræðingur við  Jarðvísindastofnun HÍ og Dr. Sigurður Steinþórsson, prófessor við Jarðvísindadeild HÍ.</font></p>

<p style="color:rgb(34,34,34);font-family:arial,sans-serif;font-size:13px"><font size="3" face="Arial"><b>Prófdómari: </b>Ingvi Gunnarsson, jarðefnafræðingur hjá Orkuveita Reykjavíkur.</font> </p><p style="color:rgb(34,34,34);font-family:arial,sans-serif;font-size:13px">

-----------------------------------</p><p><span style="font-size:small;font-family:arial"></span><span style="font-size:small;font-family:arial"></span><span style="font-size:small;font-family:arial"></span><span style="font-size:small;font-family:arial"></span>














</p><p style="color:rgb(34,34,34)"><font size="4"><b>Strontium
isotope shift in clay minerals, epidote and geothermal fluid in the Hellisheiði
Geothermal Field, SW-Iceland</b></font></p><p class="MsoNormal" style="font-size:small">














</p><p class="MsoNormal" style="font-family:arial">The large difference
in the isotopic ratio ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr  between sea water derived meteoric water (0.70916) and the
common ratio of  the original
reservoir rocks (0.70314) allow the detection of small amount of Sr from
meteoric water in the formation of alteration minerals. The broad picture
confirmed here is that meteoric Sr is largely removed in the upper clay and
zeolite zones but enough survives into the epidote dominated zones. This causes
a small but significant shift in the epidote down to the bottom of the geothermal
wells. A few samples have significantly higher ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr
than the surrounding samples and these samples coincide with the main aquifers
feeding the geothermal wells. This suggests that the aquifer water flows fast
enough through the system that equilibrium is not attained with the bulk of the
reservoir rocks. </p><p class="MsoNormal" style="font-family:arial"><br></p>

<p class="MsoNormal"><span style="font-family:arial">Epidote is an
abundant alteration mineral in high temperature geother</span><font face="arial, helvetica, sans-serif">mal fields and one of
the main index minerals used for the definition for the temperature dependent
alteration zoning.  In this study
epidote from two drillholes HE-50 and HE-51 from the Hellisheiði Geothermal
Field has been analyzed in detail by microprobe and as previously observed the
epidote shows an ubiquitous zoning of individual crystals with Fe richer cores
but Al richer rims. Individual crystals at different depths span the whole range
observed in individual geothermal wells.The interpretation of this zoning is that
the early Fe-rich epidote forms in the chlorite epidote alteration zone with
wairakite-prehnite-andradite. The growth of the Fe-poorer outer zone forms to
the hematite-prehnite-epidote.Epidote is also a significant host for Sr
within the deeper levels of the thermal fields while clay minerals and zeolites
are the main hosts in the upper levels.</font></p><p class="MsoNormal"><font face="arial, helvetica, sans-serif"><br></font></p>

<p class="MsoNormal" style="font-family:arial">Eight geothermal
fluid samples from different sub-regions of the Hellisheiði geothermal fields
were analyzed for ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and showed significant
variation. Five samples showed ratios similar to the general deeper epidote
values while two geothermal wells show ratios similar to those associated with
the main aquifers while one sample has ratio similar to those observed for the
clays in the upper part of the system. Samples for wells HE-50 and HE-51 were
not available but the results show clearly that studies of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr
could be a useful addition to methods used for the interpretation of  water circulation and water-rock
interaction in geothermal fields.</p>