ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Útfellingar frá holu RN-9 jarðhitasvæðinu Reykjanesi,

SV-Íslandi

Vigdís Harðardóttir

jarðfræðingur

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Jarðhitasvæðið Reykjanesi

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

• Hverarannsóknir síðan 1863, Jón Hjaltalín

• Rannsóknir síðan 1954

• 7 rannsóknarholur (162 - 1165 m djúpar)

• 4 vinnsluholur; RN-08 (1754 m), RN-09, RN-10 (2054m), RN-11 (2248 m)

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Hola RN-09: Boruð 1983 í 1445 mFóðringar: 13 3/8" í 525 m, 9 5/8 " raufað í 1414 (25 x 100 mm, 4 raufar í hring með 16 sm millibili frá 550 m)Innstreymishiti 290°C Heildarframleiðsla u.þ.b. 30 x 106 m3 (2001) af jarðhitavökvaUppruni jarðhitavökva er sjór sem hvarfast hefur við basalt

Yfirlit yfir leiðslur frá holu RN-09

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Hola RN-08* Hola RN-09 Sjór°C 275 290SiO2 553 647 6.4Na 9488 9572 10800K 1438 1419 392Ca 1591 1632 411Mg 1.28 0.91 1290SO4 21.8 14.1 2712Cl 18732 18640 19800F 0.17 0.14 1.3Al 0.07 0.09 0.001Fe 0.33 0.47 0.003Sr 6.6 8.1B 10.1 7.6 4.5Mn 3.0 2.4 0.0004Li 4.15 3.5 0.17NH3 0.0Pb 0.002Zn 0.07 0.005Rb 3.7 0.12Cu 0.01 0.0009Cr 0.002 0.0002TDS 32147 32860 35000CO2 1005 1536H2S 27 45H2 0.08 0.13CH4 0,09 0.07N2 2,02 3.68

Reykjanes, samsetning djúpvökvans í

(mg/kg) holum RN-08

og RN-09, sjór með

35‰ seltu.

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998

Blendu stærð (mm)

Vinnsla (kg/s)

Holutoppur pressure (bar-a)

Hreinsun

Vinnslusaga holu RN-09 Reykjanesi;stöðug til 1987 - aukning í vinnslu -stífluð af útfellingum 1993 (20-30 mm að þykkt í 567 m) - Saltverksmiðjunni lokað 1994

- hola látin blása eftir það

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

De

pth

(m)

Hola 9 útfellingar sept. 1993

33 sm

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Fyrir blendu

Lengd leiðslu; frá holutoppi að blendu 11, frá blendu 330 m að skilju

• Holutoppur körfumæling apríl 2001• Fyrir blendu • Eftir blendu og næstu 150 m • Sjólögn frá gufuskilju

Holutoppur Hljóðdeifihús skiljustöð

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Eftir blendu mikil útfelling

Strax eftir blendu 4 m eftir blendu

Útfelling nr. 40 (N,M,E)

15 sm þykk

Lítil útfelling

Útfelling 6 sm

Útfelling við skiljustöð

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Greiningaraðferðir• XRD

(OS)

• XRF (OS)

• EPM (microprobe analysis; örgreinir) (OS/NE)

• SEM (scanning electron microscope; rafeindasmásjá) (ITÍ)

• Heildar- og snefilefnagreiningar (Can)

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Holutoppur

aðallega sinkblendi (ZnS), vottur af eirkís (CuFeS3)

XRD niðurstöður

Fyrir blendu

sinkblendi (ZnS), eirkís (CuFeS3 ), vottur af pyrrhótíti

(Fe7S8), leir + óþekkt

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Backscatter mynd af súlfíðum úr RN-09 6 mm þykk

Sphalerite Chalcopyrite Non crystaline

Noncrystaline

Cu 0,3 33,6 SiO2 46,5 9,3Zn 57 0,6 TiO2 0 0,07Pb 0,2 0,3 Al2O3 4,6 53,6Fe 3,1 31,3 FeO 24,7 10,9S 33,4 34,5 MnO 0,6 0,07

SUM 94 100,3 MgO 9,2 1,3CaO 1,6 0,2

Na2O 0,7 0,2K2O 0,1 0,1

P2O5 0,03 0,2SUM 88,0 75,9

Microprobe analyses weight %

Örgreiningar þyngdar %

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

XRD niðurstöður

Eftir blendu

sinkblendi (ZnS), eirkís (CuFeS3), blýglans (PbS), kísill ókristallaður, + (PbCl2, PbSO4, Cu5FeS4, Ag(ClBr), NaCl, KCl)

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

XRD niðurstöður

skiljustöð

• Salt, blýglans, líkist Mg-silicati

• ópall

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Summa heildargreininga, kísill og járn þyngdar-%

súlfíðoxíð

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SiO2

Fe2O3

S

Total

t sulfides

Holutoppur Eftir blendu Skiljustöð

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Holutoppur Eftir blendu Skiljustöð

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ZnS

CuS

PbS

Súlfíð þyngdar-%

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Au

As

Cd

Holutoppur

ppm

Eftir blendu Skiljustöð

Snefilefni

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ag

Holutoppur

ppm

Eftir blendu Skiljustöð

Silfur

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

W ppm

Holutoppur Eftir blendu Skiljustöð

Wolfram

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Samantekt

Holutoppur

súlfíð 30%

kísill 30%

járn 20% magnesíum 7%

kopar 9%

Fyrir blendu

súlfíð 60%

járn 30%

kísill 5%

Eftir blendu

súlfíð 30-1%

kísill 47-93%

járn 6-1%

afgangur súlfat og klóríð

Skiljustöð

kísill 82%

járn 6%

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Niðurstöður

• Reykjanes sker sig úr miðað við önnur svæði með háan hita, háa seltu og styrk uppleystra efna.

• Útfellingar, sem að mestu eru kísill og súlfíð, taka miklum breytingum eftir því hvar þær falla út og við hverskonar skilyrði.

• Holan hreinsuð 1993 og leiðslur hreinsaðar 2000

• Holan nýtt til raforkuvinnslu og fiskþurrkunar

• Nóg að hreinsa um 10 m eftir blendu á 3-4 ára fresti.

• Fræðilega erfitt að reikna út þessar útfellingar - frekari tilrauna er þörf.

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

2001-# 6

2001-# 9

# 29 # 30 # 4 # 40N # 40M # 40E # 41 # 13

SiO2 26,91 4,76 47,00 66,51 82,63 93,10 71,17 81,80 82,55 81,35Al2O3 2,71 0,56 2,86 2,18 1,74 0,54 1,18 2,20 2,33 1,42Fe2O3 20,77 28,64 6,32 4,77 3,43 1,47 3,84 4,49 4,40 5,86MnO 0,536 0,100 0,660 0,770 0,785 0,091 0,874 1,018 0,990 1,303MgO 6,55 1,12 0,26 0,42 0,28 0,48 0,51 0,38 0,35 0,60CaO 0,83 0,14 0,86 0,59 0,46 0,16 1,01 0,59 0,54 0,49

Na2O 0,74 0,09 0,82 0,77 0,91 0,34 5,63 0,96 0,81 0,85K2O 0,23 0,04 0,59 0,53 0,47 0,09 0,46 0,54 0,54 0,36TiO2 0,013 0,013 0,009 0,010 0,010 0,020 0,016 0,013 0,013 0,020P2O5 - - - - 0,01 - 0,01 0,01 0,01 -LOI 13,73 14,34 14,25 10,04 6,43 3,35 14,15 6,70 6,37 7,30

Total 73,02 49,80 73,64 86,59 97,16 99,64 98,85 98,71 98,91 99,57

ZnS 20,52 30,69 18,27 11,18 3,36 0,91 1,69 1,39 1,26 0,84PbS 1,21 0,66 3,83 2,12 0,502 0,17 0,29 0,26 0,30 0,15CuS 8,67 29,63 9,36 4,61 0,85 0,23 0,39 0,32 0,24 0,18

Total 103,4 110,8 105,1 104,5 101,0

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Trace elements analysis

RN-09 Au Ag Zn Cu Pb W Co Cd Ba Ba As Br

sample # ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm

2001-06 8,.5 415 138000 47000 8363 220 26 125 25 21

2001-09 147,0 164 207000 197000 4614 5 236 6 6

29 92,1 444 123000 57830 33350 403 51 99,6 144 134 40,5 6,1

30 47,9 396 72411 28300 17610 193 32 63,4 89 83 35,6 17,1

4 13,1 200 20807 5672 4837 292 63 14,2 72 67 38,1 25,7

40N 3,9 112 6112 1558 1512 884 206 15,0 22 20 4,7 11,8

40M 7,0 95,3 10471 2582 2487 443 84 13,9 72 63 13,9 172,0

40E 5,4 62,6 9317 2119 2276 259 55 6,4 88 79 37,2 21,2

41 6,2 79,0 8470 1625 2577 1.970 226 5,4 97 90 24,5 7,4

#13 4,1 47,1 5656 1186 1339 5.520 560 11,9 42 38 13,9 22,8

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

Trace elements analysis

Rn-09 Sb Sc Se Ta Sr Zr Ni V Ga Rb Sr Nb Sn Cs La

sample # ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm

2001-06 190 7,1 24 14 15 15 18 5 28 14 0,4

2001-09 282 0,8 4 8 6 3 5 2 0,2

29 9,5 0,6 199 13,9 38 7 10 7 6 24 41 3 1,0 0,3

30 7,4 0,4 113 6,6 27 5 15 9 8 26 29 2 1 1,1

4 1,6 28 10,6 21 6 37 6 10 20 21 5 1 1,0 0,1

40N 1,1 2,1 33,5 7 9 132 14 6 6 7 28 1 0,3

40M 0,8 13 13,8 35 9 37 14 9 18 37 18 4 1,2 0,4

40E 1,2 0,3 12 8,3 25 9 34 8 12 24 26 4 29 1,1 0,2

41 1,5 66,4 26 5 47 11 11 24 27 13 2 1,1 0,1

#13 0,7 1,2 177 17 6 70 12 16 14 17 34 3 0,7 0,3

ORKUSTOFNUN

Rannsóknasvið

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

450,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 skiljustöð

pp

m

Au

Ag

Cd

Se

Ba

holutoppur eftir blendu