Myndun jarðhitasvæða

Jarðhitasvæði er skilgreint sem svæði þar sem meðalhititnn fyrir neðan yfirborðið er meiri en annarstaðar í kring. Jarðhitasvæði eru fundin víðsvegar á jörðinni með breytilegum hitastigum. Það eru svo til mismunandi tegundir af jarðhitasvæðum þar sem breytilegt er hvernig hitinn ferðast um jarðhitakerfið. Hitinn getur ferðast um kerfið bæði með varmaleiðni eða varmaburði.

Á svæðum þar sem mikið er um jarðskjálfta- og eldvirkni, flytur jarðhitavökvi varma í grynnri forðabú, eða jafnvel upp á yfirborðið. Þess konar tegundir af jarðhitakerfum eru mestmegnis vegna varmaburðs þar sem varmi úr kvikuhólfum flyst með vatni, aðallega í gegnum sprungur og misgengi. Hér á Íslandi myndast jarðhitakerfi aðallega vegna varmaburðs á grunnvatni, þ.e.a.s grunnvatnið hitnar vegna kvikuinnskota sem finnast víðsvegar neðanjarðar á Íslandi.

Í kerfum þar sem varmaburður er ekki sú leið varmaflutnings sem er ríkjandi, stjórnast flutningur varmans af varmaleiðni. Aðstæður þar sem varmaleiðni er ríkjandi má oft finna í stórum setlagastöflum eða ofan við innskotsberg, svo sem gömul granítinnskot. Við þessar aðstæður er vatn oftast ekki til staðar. Til þess að nýta hitann í svona kerfum er vatni því dælt ofan í jörðina þar sem það hitnar. Vatnið er svo fært aftur upp á yfirborðið þar sem það er nýtt til framleiðslu á heitu vatni og rafmagni. Svona kerfi eru kölluð örvuð jarðvarmakerfi.

Hellisheiðarvirkjun er staðsett á Hengilsvæðinu, sem er virkt eldstöðvarkerfi. Kvikuinnskot á svæðinu valda varmaburði í tveggja fasa forðabúi, þar sem má finna bæði heitt vatn og gufu. Þessi kvikuinnskot myndast þegar kvika brýtur sér leið upp á við í eldgosum í sprungusveimunum eldstöðvarkerfisins. Þegar hraunið kemur upp á yfirborðið nær það að afgasast og myndar þar með lekt berg. Vegna lektar bergsins, er auðvelt fyrir vatn að ferðast í gegnum bergið. Í flestum jarðhitasvæðum á Íslandi er vatnið innan þeirra úrkoma að mestu leiti, þ.e. rigning og snjór. Það er ein undartekning frá þessari reglu og það eru jarðhitakerfin sem staðsett eru á Reykjanesinu, þar er jarðhitavatnið mestmegnis frá sjávaraðstreymi.

Þegar vatnið ferðast meðfram kvikuinnskotum, hitnar það upp og hefst þá varmaburður. Þessi upphitun leiðir til myndunnar á leirsteindum eins og klóríti og smektíti. Einnig myndast steindirnar amfíból ,epidótíð og seólítar. Þessar steindir má finna víðsvegar á jarðhitasvæðum. Þetta myndar svokallaða lágviðnámskápu sem er mikilvæg til að skilgreina stærð og lögun forðabúsins, þar sem þessi lög leirsteinda eru þannig að vatn ekki kemst í gegnum þau. Myndun lágviðnámskápunnar getur tekið mörg þúsund ár og er innskotsbergið sem er að hita upp forðabúið á Hengilsvæðinu eldra en 2000 ára.

Birtingarmyndir jarðhitakerfa á yfirborðinu myndast þegar jarðhitavatn ferðast um sprungur og misgengi upp að yfirborðinu. Þessar yfirborðsmyndir jarðhitakerfa geta til dæmis verið heitir hverir, leirböð og goshverir. Yfirborðsmyndanirnar tengdar Hengilskerfinu sjást vel í kringum Jarðhitasýninguna. Þar má nefna gönguleiðirnar um Hengilinn sem Orkuveitan sér um, Hveradali og svo einnig Hveragerði.