Færsluflokkur: Jarðhiti

Þykkt Grænlandsjökuls

SPRIMökkurinn sem sést úr flugi yfir Grænlandsjökli skammt fyrir vestan Kulusuk (sjá tvö fyrri blogg hér), er lauslega staðsettur á svæði, þar sem jökullinn er á milli 1.5 til 2 km á þykkt. Rauða stjarnan sýnir staðsetningu flugmanna á Twin Otter vél. Kortið er frá Scott Polar Institute. Bláa jafnþykktarlínan sýnir 500 m þykkt. Svörtu þykktarlínur jökulhettunnar eru á 500 metra bili. Rauða línan markar jaðar jökulsins. Mesta þykkt íshellunnar er um 4 km yfir miðju landsins.


Staðfesting á jarðhita undir Grænlandsjökli

 20048998_10213197114750802_850401203_o

Ágúst Arnbjörnsson flugstjóri hjá Icelandair tók þessa ágætu mynd í gær yfir Grænlandi á leið frá Keflavík til Portland, í 34 þúsund feta hæð (10.4 km). Hún sýnir greinilega sama fyrirbærið og ég bloggaði um í gær í íshellu Grænlands, nokkru fyrir vestan Kulusuk. Það virðist vera sprunga í jöklinum og þrír gufumekkir rísa upp úr sprungunni, en mökkurinn berst með vindi í norðvestur átt. Því miður höfum við ekki enn nákvæma staðsetningu á þessu fyrirbæri, annað en að það sé í um 75 km fjarlægð frá Kulusuk. Það er athyglisvert að mökkurinn er greinilegur jafnvel úr meir en 10 km hæð.  Ég þakka Sigþóri Gunnarssyni flugstjóra fyrir upplýsingarnar.


Er jarðhiti undir Grænlandsjökli?

Vorið 2016 var óvenjulegt á Grænlandi vegna mikillar bráðnunar jökulsins. Í fyrri hluta apríl 2016 sýndu 12 prósent af yfirborði Grænlandsjökls meir en 1 mm bráðnun, samkvæmt dönsku veðurstofunni (DMI). Slíkt hefur aldrei gerst áður á þessum árstíma, en venjulega hefst bráðnun ekki fyrr en um miðjan maí.ngeo2689-f1

En það er fleira óvenjulegt í gangi með Grænlandsjökul, sem ef til vill er ekki beint tengt hlýnun jarðar, heldur jarðhita. Jöklafræðingurinn Jesse Johnson frá Montana birti vísindagrein í Nature í fyrra þar sem hann sýnir fram á að nær helmingur af norður og mið hluta Grænlandsjökuls situr á púða af krapi, sem auðveldar skrið jökulsins (fyrsta mynd). í kraplaginu eru rásir sem veita vatni til sjávar, milli jökulsins og bergsins sem er undir. Hann byggir kenningu sína á því að hraði hljóð- og skjálftabylgna sýnir að það er útilokað að jökullinn sé botnfrosinn. Til að skýra þetta fyrirbæri telur Johnson útilokað annað en að það sé jarðhita að finna undir jöklinum. Rannsóknir hans og félaga ná yfir norður og mið hluta Grænlands, eins og fyrsta myndin sýnir. Þeir setja fram þá tilgátu að bráðnunin í botni og jarðhitinn þar undir séu enn leifar af íslenska heita reitnum, sem fór undir Grænlandsskorpuna, frá vestri til austurs, fyrir um 80 til 40 milljón árum.IMG_2889

En nú koma aðrar og óvæntar upplýsingar frá athugun flugmanna yfir suður hluta Grænlandsjökuls, sem Björn Erlingsson og Hafliði Jónsson hafa sett fram. Í vor flugu bandarískir flugmenn með Twin Otter vél yfir Grænlandsjökul, á stefnu eins og kortið sýnir (þriðja mynd). Skammt fyrir vestan Kulusuk (um 75 km) sáu þeir mökk rísa upp úr sprungu í jöklinum og héldu í fyrstu að hér hefði flugvél hrapað niður. Staðsetingin er merkt með “plume” á kortinu. Ekki er enn staðfest hvort mökkurinn eða gufubólstrarnir á myndinni séu vegna jarðhita, en allar líkur eru á því. Ef svo er, þá breytir það miklu varðandi hugmyndir og kenningar okkar um jarðskorpuna undir Grænlandi. Jarðhiti kemur fram á nokkrum stöðum meðfram ströndum Grænlands, einkum í grennd við mynni Scoresby sunds á austur Grænlandi.Plumes - location


Hamagangur í Gunnuhver

GunnuhverUnfanfarna daga hefur virkni umhverfis Gunnuhver á Reykjanesi vaxið mikið. Þessi stóri leirhver er skammt frá Reykjanesvita.  Leirstrókar kastast nú hátt í loft og gufumökkurinn aukist.  Hverinn hefur víkkað og að hluta til gleypt í sig útsýnispallinn, enda hefur aðgengi verið lokað.  Myndin sem fylgir er eftir  Hilmar Braga, tekin fyrir Víkurfréttir.  Gunnuhver er vel lýst í kynningu  ISOR á Reykjanesi hér:

http://www.isor.is/9-gunnuhver-hverasvaedi

Það er athyglisvert að engin skjálftavirkni virðist fylgja þessum breytingum í hvernum.  Ekkir er því ástæða til að halda að kvika sé á hreyfingu  nær yfirborði.  Ef til vill er þessi breyting eingöngu vegna þess að hveravirkni hefur færst til. 


Askja: tvær orsakir berghlaups

SuðurbotnarÞað er ef til vill að bera í bakkafullan lækinn að fjalla um berghlaupið í Öskju.  Fjölmiðlar hafa gert þessu fyrirbæri mikil skil.  Ég vil þó benda á tvennt. Jarðhiti hefur lengi verið mikill á svæðinu í suðaustur hluta Öskju, þar sem berghlaupið á upptök sín. Þetta eru Suðurbotnar, og hér runnu tvö hraun í kringum 1922 eða 1923: Suðurbotnahraun og Kvíslahraun.  Sumarið 1989 tók að bera á auknum jarðhita á þessu svæði og Guðmundur Sigvaldason gat sér til að hér kynnu hafa verið kvikuhreyfingar í jarðskorpunni undir.  Jarðhitasvæðin í Suðurbotnum einkenndust þá af heitri jörð, gufuaugum og útfellingum af brennisteini.  Svæðið er afmarkað á korti þeirra Kristjáns Jónassonar og Sigmundar Einarssonar, sem fylgir hér með.  Gufuútstreymi og miklar brennisteinsþúfur sáust þá hátt í hlíð við Suðurbotna.  Jarðfræðingar úti í heimi áttuðu sig á því fyrir um tuttugu árum að jarðhiti í eldfjöllum veikir mjög bergið.  Hitinn ummyndar berg og breytir því smátt og smátt í leir og laus efni.  Afleiðingin er þá sú, að brött fjöll hrynja eða mynda skriður og berghlaup.  Þetta hefur nú gerst í Suðurbotnum.  Í viðbót ber að geta þess, að askjan eða hringlaga sigdalurinn, sem byrjaði að myndast árið  1875, er reyndar enn í myndun. Yfir vatninu í suðri gnífur hinn hái (yfir 1500 m) og bratti Þorvaldstindur, sem að sjálfsögðu verður að hlýða þyngdarlögmálinu, eins og önnur fjöll. 


Gull Norðmanna á Mohns hrygg

lwyw4bxqmjqh7pnh9oyflqdyig5eiawezh1hvxhmqeqa.jpgNorðmenn telja sig nú hafa uppgötvað gull á hafsbotni á jarðhitasvæðum á Mohns hryggnum, fyrir norðan Jan Mayen. Flekamótin sem skera sundur Ísland halda áfram norður í haf og nefnist sá hluti flekamótanna Kolbeinseyjarhryggur, alla leið norður til Jan Mayen. Síðan halda flekamótin áfram norður í Íshafið en nefnast þar Mohns hryggur.  Síðan beygir hryggurinn skyndilega til norðurs rétt hjá Svalbarða, og nefnist þar Knipivich hryggur. 

Hér á mótum Mohns og Knipovich hryggjanna hafa Norðmenn fundið hverasvæði, þar sem allt að 13 m háir strompar af hverahrúðri dæla út svörtum “reyk” eða súpu með 310 til 320 stiga hita.  Hveravökvinn inniheldur mikið af ýmsum brennisteinssamböndum. Umhverfis hverina hefur myndast stór hóll af efnasamböndum úr hveravökvavnum, einkum steindum eða mínerölum sfalerít, pýrít, pyrrótít og kalkópýrít.

Setið og vökvinn sem streymir upp úr hverunum inniheldur mikið magn af málmum.  Hér er gull, silfur, kopar, blý, kobalt, zink og fleira. Norðmenn hafa enn ekki gefið upplýsingar um efnainnihald setsins og hveranna, en þeir telja að hér  á 3.5 km dýpi séu vinnanleg verðmæti um 1000 milljarðar norskar krónur.

Verðmætir málmar hafa hingað til verið unnir eingöngu í námum á landi en slíkar námur eru að þverra.  Nú er athyglinni fyrst og fremst beint í áttina að málmríkum lögum á hafsbotni, í grennd við hveri eins og þessa á Mohns hrygg.  Eitt stærsta svæðið af þessu tagi er á hafsbotni á um 1.6 km dýpi norðan Papúa Nýju Gíneu, og hefur Kanadískt námufyrirtæki  stefna að því í nokkur ár að vinna það.  En heimamenn hafa stöðvað allar framkvæmdir í ótta við mikið umhverfisslys.  Það verður fróðlegt að fylgjast með hvernig Norðmenn fást við stóru vandamálin, sem eru bæði tæknileg og umhverfisleg, við námugröft undir þessum erfiðu kringumstæðum. 


Jörðin er stærsti kjarnorkuofninn

 

HitiEldgos eru aðeins einn þáttur í þeim hita, sem streymir út úr jörðinni.  Allt yfirborð jarðarinnar leiðir út hita út í hafið og inn í andrúmsloftið. Þetta er hiti, sem á uppruna sinn bæði í möttlinum undir og einnig í kjarnanum.  Hitamælingar í um tuttugu þúsund borholum víðs vega á jörðinni sýna, að jörðin gefur frá sér um það bil 44 terawött af hita (terawatt er eitt watt eða vatt, með tólf núllum á eftir, eða 44 × 1012 W).   Þetta er stór tala, en það samsvarar samt sem áður aðeins um 0,075 wöttum á hvern fermeter af yfirborði jarðar.  Eins og önnur myndin sýnir, þá er hitastreymið aðeins minna frá meginlöndunum (um 65 milliwött á fermeter) en dálítið hærra upp úr hafsbotninum (um 87 milliwött á hvern fermeter).  Takið eftir að hitaútstreymið út úr jörðinni er hæst á úthafshryggjunum (rauðu svæðin á mynd 2), enda er skorpan þynnst þar og stutt niður í heitan möttulinn. Ef við tökum fyrir eitt þúsund fermetra svæði á jörðinni, þá gefur það frá sér heildar hitaorku, sem samsvarar aðeins 75 watta ljósaperu.

En samt sem áður er heildarorkan sem streymir frá jörðinni mjög mikil. Hún er þrisvar sinnum meiri en öll orkan, sem mannkynið notar á einu ári. Hvaðan kemur þessi innri hiti og hvernig verður hann til?  Það hefur lengi verið skoðun jarðeðlisfræðinga að hann væri af tvennum  rótum. Annars vegar er hiti, sem myndast vegna geislavirkra efna inni í jörðinni. Þetta er eins konar kjarnorkuhiti.  Hins vegar er frumhiti (primordial heat), sem er tengdur myndun og uppruna jarðarinnar. Heat flow

Þar til nýlega var ekki vitað hvort geislavirki hitinn eða frumhitinn væri mikilvægari í orkubúskap jarðarinnar. Nýlega gerðu vísindamenn í Japan mælingar á magni af örsmáum frumeindum, sem nefnast neutrinos, en þær streyma upp úr jörðinni og eru mælikvarði á magn af geislavirkum hita.  Grafinn djúpt í jörðu undir fjalli í Japan er geymir fullur af steinolíu, með rúmmál um 3000 rúmmetra. Umhvefis hann eru tæki, sem skynja og telja neutrinos.  Flestar þeirra koma utan úr geimnum, sumar frá kjarnorkuverum í nágrenninu, en nokkrar af þessum neutrinos koma djúpt ur jörðu, þar sem þær myndast vegna geislavirkra efna eins og þóríum og úraníum.

Þessar mælingar sýna að um helmingur af jarðhitanum er vegna geislavirkni í möttli jarðar, þar sem efni eins og úraníum og þóríum klofna niður í önnur frumefni og gefa af sér hita. Ég hef fjallað hér áður um hvernig þóríum kjarnorkuver kunna að bjarga okkur í framtíðinni, en í þeim er hgt að framleiða orku, sem losar ekkert koltvíoxíð út í anrdúmsloftið, hefur engin neikvæð áhrif á loftslag og skilar engum geislavirkum úrgangi.

Við mælingarnar í Japan kom í ljós að geislavirkni frá úraníum-238 gefur af sér um 8 terawött, og sama magn myndast vegna geislavirkni á þóríum-232.  Í viðbót gefur geislavirka efnið kalíum-40 af sér um 4 terawött.   Það er því ljóst að geislavirkni og kjarnorkukraftur dugar ekki til að skýra innri hita jarðar. Um helmingur af hitanum, sem berst út frá jörðinni er því frumhiti.  Jörðin hefur því ekki enn tapað öllum hitanum, sem varð til við myndun plánetunnar.  Eftir 4,5 milljarða ára frá uppruna sínum er jörðin því ennþá heit. Það er talið að hún kólni aðeins um 100 stig á milljarði ára, svo eftir nokkra milljarða ára mun hún kólna hið innra, eldvirkni og flekahreyfingar hætta.

ldvirkni og flekahreyfingar hætta. na geislavirkra efna eins og þni eins og ta fþeir rostung, nærri þisröndinni..vi mæali her

Yfirleitt er álitið að geislavirki hitinn myndist að langmestu leyti í möttlinum.  Flest eða öll líkön um kjarna jarðar eru á þann hátt, að þar sé aðeins járn og dálítið af brennisteini, en ekki neitt af geislavirkum frumefnum.

 

 


Eðalmálmurinn Gull

GullverðÉg hef fjallað áður hér um stærsta fjársjóð jarðar, sem er í Sri Padmanabhaswamy musteri í Kerala héraði í suðvestur Indlandi. Hann er talinn vera um $22 milljarða virði, en vörutalningu í kjallaranum undir musterinu er ekki lokið. Hvað er þetta mikið gull í vikt og rúmmáli? Gull er nú keypt á um $1580 á hverja únsu, eða um $55.727 á hvert kíló. Línuritið til vinstri sýnir hvað gull hefur rokið upp í verði frá 1993 til þessa árs. Samkvæmt því væru um 394.781 kg í þessum fjársjóði, ef hann er eingöngu gull. Auðvitað eru þarna einnig gimsteinar og gullmunir, sem eru mun verðmætari en óunnið gull. Hvað tekur slíkur fjársjóður mikið pláss? Gull hefur mjög háa eðlisþyngd, eða 19.320 kg á rúmmeter. Eitt tonn af gulli myndar þá tening sem er aðeins 37 cm á hvern kant. Fjársjóðurinn tekur því ekki mikið pláss, en hann mun þá vera um 20,4 rúmmetrar. Í gullgeymslu Bandaríska ríkisins í hervirkinu Fort Knox í Texas eru geymd 4.577 tonn af gulli, en þær birgðir eru talda um 2.5% af öllu gulli sem hefur verið grafið úr jörðu af mannkyninu (áætlað um 165 þúsund tonn). (mynd) Þessar birgðir eru um 237 rúmmetrar.  Gullvirkið Fort KnoxSamt sem áður er gullforði Ríkisbankans í kjallara djúpt undir Manhattan eyju í New York enn stærri, eða 7.000 tonn af gulli. Gullforði Bandaríkjanna er sá mesti í heimi, eða nær þrisvar sinnum stærri en forði Þýskalands. Efnafræðiheiti gulls er Au sem er skammstöfun fyrir orðið aurum á grísku. Auðvitað er íslenska orðið aurar degið af því. Myndin til hliðar sýnir hvað hin ýmsu frumefni eru algeng eða sjaldgæf í jörðinni, miðað við kísil, Si, sem er eitt algengasta efnið. Frumefnin merkt með gulum lit, þar þa meðal gull eða Au, eru lnag sjaldgæfust í jörðinni, en algengust eru þau á græna svæðinu á myndinni. Gull er dýrt vegna þess að það er eðalmálmur sem endist að eilífu, sem ekki gengur í efnasambönd og einnig mjög sjaldgæft. Magnið af gulli í jarðskorpunni er talið vera að meðaltali aðeins um 0,005 grömm á hvert tonn af bergi. Sennilega er innihald af gulli í allri jörðinni (möttull, kjarni og skorpa) um 0,16 grömm í hverju tonni af bergi. Frumefni í jörðuÞað borgar sig ekki að hefja námugröft eftir gulli nema þegar bergið inniheldur um eða yfir 5 grömm á hvert tonn af bergi. Á slíkum námusvæðum hefur gull safnast saman í berginu vegna afla eða jarðkrafta, svo sem til dæmis jarðhita á hafsbotni. Eitt af þeim svæðum er hafsbotninn fyrir norðarn Nýju Gíneu, þar sem gull hefur safnast fyrir á mjög virku hverasvæði á um 1700 metra dýpi, eins og ég hef bloggað um hér: http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1236949/Hér er um 20 til 200 grömm af gulli í hverju tonni af bergi, og er því Kanadíska námufyrirtækið Nautilus Minerals nú að hefja námugröft á þessu dýpi. Það er fyrsta tilraun til að vinna málma á hafsbotni, og gefur það mikla von um slíkan námugröft í framtíðinni.

Erindi um Hveri á Hafsbotni

Hver á hafsbotniNæsta erindi í Eldfjallasafni fjallar um hveri á hafsbotni í grennd við Nýju Gíneu í Suðurhöfum. Hér á 1700 metra dýpi er hitinn 306 stig og svartur mökkur streymir upp úr hverunum, með mikið magna af gulli. Einstakt lífríki þróast umhverfis hverina í dýpinu.  Laugardaginn 5. maí 2012, kl. 14, aðgangur ókeypis.

Jarðhiti í Kerlingarskarði


HitastigullSamkvæmt mælingum Orkustofnunar liggur jarðhitasvæði í norðaustur átt, frá Snæfellsnesi og yfir Breiðafjörð, eins og myndin sýnir.   Hér á kortinu er sýndur hitastigull jarðskorpunnar, þ.e.a.s. hversu hratt hitinn vex með dýpi, byggt á jarðborunum.  Þannig er hitastigull á rauða svæðinu um og yfir 100 stig á hvern kílómeter í dýpinu. Þetta er lághitasvæði, en er þó vel vinnanlegt fyrir byggðarfélögin, eins og hitaveitan í Stykkishólmi sýnir vel.  Á nokkrum stöðum sést hitinn  á yfirborði, og einn af þeim er í Kerlingarskarði.  Í mynni Ófærugils, á eystri bakka Köldukvíslar er jarðhitasvæði sem er um eitt hundrað metrar á lengd, og stefnir í norðaustur.  Svæðið er rétt austan við gamla veginn um Kerlingarskarð, fast sunnan við Gæshólamýri. Hér eru nokkrar volgrur, þar sem vatn streymir upp og er hitinn í flestum um 13 til 18 stig, en sú heitasta er 21.9 stig.  Umhverfis heitu augun er marglitt og skrautlegt slý, sem einkennir flest jarðhitasvæði, en einnig er töluvert um hverahrúður, sem erJarðhiti Ófærugil sennilega kísilhrúður að mestu leyti.  Hafa myndast lágar bungur af hverahrúðri umhverfis volgrurnar. Þetta hverasvæði er sennilega í landi Hjarðarfells, en ekki er mér kunnugt um að hér hafi verið gerð ítarleg rannsókn né jarðboranir.  

Næsta síða »

Innskráning

Ath. Vinsamlegast kveikið á Javascript til að hefja innskráningu.

Hafðu samband