Doktorsvörn í jarðfræði - Matylda Hermanská

Doktorsefni: Matylda Hermanská

Heiti ritgerðar: Jarðefnafræði yfirkrítísks vökva í virkum jarðhitakerfum (Geochemistry of supercritical fluids in active geothermal systems)

Andmælendur:

Dr. Halldór Ármannsson, jarðefnafræðingur hjá Íslenskum orkurannsóknum
Dr. Luigi Marini, jarðefnafræðingur við Applied Geochemistry, Ítalíu

Leiðbeinandi: Dr. Andri Stefánsson, prófessor við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands

Einnig í doktorsnefnd:

Dr. Barbara I. Kleine, nýdoktor við Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands
Dr. Thomas Driesner, prófessor við ETH Zürich í Sviss
Dr. Sigurður R. Gíslason, vísindamaður við Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands

Doktorsvörn stýrir: Dr. Magnús Tumi Guðmundsson, prófessor og deildarforseti Jarðvísindadeildar Háskóla Íslands.

Ágrip

Hitastig vökva í jarðhitageymum sumra innskotatengdra jarðhitakerfa um allan heim eru yfir krítískum gildum. Uppruni og efnafræði slíkra vökva er ekki að fullu þekkt þar sem efnafræðileg einkenni slíks vöka eru auðveldlega yfirprentuð af ýmsum öðrum ferlum sem eiga sér stað í jarðhitakerfum. Með samþáttun mismunandi aðferða eins og forða- og efnafræðilegum líkönum í bland við háhitatilraunir, er hægt að auka skilning á myndun og efnasamsetningu slíks yfirkrítísks jarðhitavökva. Markmið rannsóknarinnar var að tengja saman grunnvatnsfræði í virkum innskotatengdum jarðhitakerfum við jarðefnafræði vövkvans og þá sérstaklega í tengslum við myndun yfirkrítísks vökva í nágrenni kvikuhólfsins.
Tilraunir og líkanreikningar sem voru framkvæmdir sem hluti af þessu doktorsverkefni sýna fram á að suða á jarðhitavatni vegna varmaleiðni getur leitt til myndunar á yfirkrítískum jarðhitavökva. Efnasamsetning slíks yfirkrítísks vökva einkennist af lágum styrk bergsækinna efna (Si, Na, K, Ca, Mg, Fe, Al, Cl) og svipuðum styrk rokgjarnra efna (B, CO2, H2S) og mælist í jarðhitavatninu. Samfara þessum efnabreytingum í jarðhitavökvanum myndast útfellingar sem eru ríkar af kvarsi, álsílíkötum og salti. Sambærilegar niðurstöður fást fyrir myndun yfirkrítísks vökva tengt jarðhitakerfum á rekbeltum og trogum.
Niðurstöðum tilraunanna og líkanreikninganna á efnasamsetningu yfirkrítísks jarðhitavökva ber vel saman við mælingar á slíkum vökva úr IDDP-1 borholunni í Kröflu (Íslandi). Önnur jarðhitakerfi þar sem mælst hefur hærri hiti en yfirkrítískur hiti vatns hafa einnig sambærilega efnasamsetningu vökvans, t.d. í Menegai (Kenýa), Los Humeros (Mexíkó), Lardarello (Ítalía) og The Geysers (Bandaríkin).

Um doktorsefnið

Matylda Heřmanská er fædd í Prag í Tékklandi. Hún lauk BS-prófi í jarðfræði frá Charles Háskólanum í Prag 2010 og síðar MS-prófi frá sama skóla 2013 þar sem hún lagði áherslu á rannsóknir á sviði vökva í jarðskorpunni og í fornum jarðhitakerfum.
Matylda hóf doktorsnám við Háskóla Íslands 2014 undir leiðsögn dr. Andra Stefánssonar, prófessors og sem meðlimur í Cotherm-verkefninu. Viðfangsefni rannsókna hennar var yfirkrítískur vökvi í jarðhitakerfum þar sem hún beitti líkanreikningum og tilraunum til að spá fyrir um efnasamsetningu og myndunaraðstæður slíks vökva. Matylda mun hefja störf sem nýdoktor við CNRS í Toulouse í Frakklandi á vormánuðum 2020.