Jarðhiti

Jarðhiti er í raun sá hiti í jörðinni sem er umfram þann hita sem ríkir við yfirborð jarðar. Lengi hefur verið vitað að hiti fer vaxandi eftir því sem dýpra kemur undir yfirborðið enda hafa fyrirbæri eins og eldgos og heitar lindir alla tíð verið óræk sönnun fyrir því.
Jarðhitasvæðum á Íslandi er skipt í tvo megin flokka, það er annarsvegar háhitasvæði þar sem hiti er hærri en 200°C á 1000 m dýpi og hins vegar lághitasvæði þar sem hitinn er innan við 150°C á sama dýpi.
Jarðhitasvæði í Eyjafirði eru talin til lághitasvæða.

Lághiti
Forsenda þess að jarðhiti verði til er að jarðskorpan sé nægilega heit. Heitust er hún undir gos- og gliðnunarbeltunum en kólnar þegar fjær dregur og jarðskorpan verður eldri. Þar sem jarðskorpan er kaldari, en þó nægilega heit til að hita vatn upp í 50-150°C, er talað um lághitasvæði.
Lághitasvæði eru talin nálægt 250 á landinu og eru þau misstór, allt frá einstökum volgrum og upp í nokkra tugi uppsprettna.

Ýmsar kenningar hafa verið settar fram um eðli lághitasvæða og uppruna heita vatnsins. Á síðustu áratugum hafa þessar hugmyndir þróast og tekið stakkaskiptum frá því fyrstu rannsóknir á jarðhitasvæðum hófust. Lengst af var talið að vatnið væri að uppruna úrkoma sem fallið hefði á hálendinu og náð að seytla niður á nokkurra kílómetra dýpi á leið sinni niður á láglendi. Vatnið var talið fá varma sinn í gegnum heitt bergið vegna hins almenna varmastraums í iðrum jarðar. Þessi kenning fól í sér að jafnvægi væri milli varmastraums og rennsli vatns.

Með aukinni tækni á áttunda áratugnum varð mögulegt að bora dýpri borholur og smá saman hægt að gera ýtarlegri athuganir með nákvæmari mælitækjum. Í dag telja menn líklegt að varmanámið verði með staðbundinni hræringu (upp- og niðurstreymi) vatns í lóðréttum sprungum sem eru lokaðar neðan ákveðins dýpis. Við varmanámið kólnar bergið og dregst saman þannig að sprungur opnast lengra niður. Hringrás vatnsins nær stöðugt dýpra í kerfið og jarðhitakerfið viðheldur þannig sjálfu sér. Um aðrennsli vatnsins hafa komið fram ýmsar hugmyndir aðrar en að það eigi rætur að rekja í úrkomu á hálendi. Mögulegt er einnig að það streymi að grunnt í jörðu eða jafnvel á yfirborði og renni niður sprungur á lághitasvæðum eða í nágrenni þeirra.

Háhiti
Háhitasvæði Íslands liggja öll í gliðnunarbeltum landsins, frá Reykjanesskaga og norður í Þingeyjarsýslu.
Fjöldi háhitasvæða á Íslandi hefur verið mjög á reiki, allt eftir því hvernig þau hafa verið skilgreind. Á fyrri hluta tuttugustu aldar voru jarðhitasvæðin á Íslandi aðallega flokkuð eftir yfirborðseinkennum en á síðari hluta aldarinnar var frekar farið að flokka svæði eftir hitastigi jarðhitageymis en yfirborðseinkennum. Hitinn var þá annaðhvort mældur beint í borholum eða ályktað um hann út frá efnasamsetningu vökvans.

Árið 1980 skilgreindi Guðmundur Pálmason háhitasvæði sem svæði þar sem hiti, ofan 1000 m dýpis, er yfir 200°C. Önnur svæði teljast þá lághitasvæði. Þessi skilgreining fellur vel að fyrri flokkun jarðhitasvæða þar sem súrir gufu- og leirhverir eru einungis á háhitasvæðum en basískar volgrur, laugar og vatnshverir á lághitasvæðum. Basískir vatnshverir koma þó fyrir á háhitasvæðum þar sem djúpvatn, sem jafnan er basískt, nær að komast upp á yfirborð án þess að næg uppgufun eða blöndun við grunnvatn verði.

Háhitasvæði eru mjög litauðug í nágrenni gufuaugna og leirhvera vegna samspils uppleystra efna í vatni/gufu og súrefnis andrúmsloftsins sem einnig getur verið uppleyst í grunnvatninu. Úr bergkvikunni djúpt í jörðu koma lofttegundir, aðallega koltvísýringu og brennisteinsvetni, sem hvarfast við grunnvatnið og bergið á leið sinni til yfirborðs. Við þetta bætast síðan efnahvörf við súrefni loftsins þegar nær dregur yfirborði jarðar. Berg á háhitasvæðum hefur ummyndast mun meira á háhitasvæðum en lághitasvæðum.

Fáein háthitasvæði gosbeltisins eru falin að hluta eða öllu leyti undir jökulhettu. Varmaútstreymi þeirra bræðir stöðugt ísinn og koma afleiðingar þess fram í jökulhlaupum sem stundum geta einnig stafað af gosvirkni undir jöklinum. Þekktustu háhitasvæðin undir jökli eru Grímsvötn og Kverkfjöll í Vatnajökli og Katla í Mýrdalsjökli.