Sub-surface geology and velocity structure of the Krafla high temperature geothermal field, Iceland : Integrated ditch cuttings, wireline and zero offset vertical seismic profile analysis

The research leading to these results has received funding from the European Community's Seventh Framework Programme under grant agreement No. 608553 (Project IMAGE). The VMAPP project run by VBPR, DougalEARTH Ltd. and TGS also contributed funding to the borehole characterization of the K-18 borehole. Landsvirkun is acknowledged for their effort and assistance in this work and in particular for allowing the use of the data from well K-18. We further acknowledge the support from the Research Council of Norway through its Centres of Excellence funding scheme, project 22372 (SP and DAJ).Peer reviewedPostprin

Magngreining montmorilloníts í basalti og áhrif þess á eiginleika til mannvirkjagerðar

Vel er þekkt að gæði basalts til mannvirkjagerðar rýrast vegna þeirra áhrifa sem ummyndun og vötnun bergs hefur á innri gerð þess og yfirborðseiginleika. Leirsteindin montmorillonít ræður þar miklu um og sá eiginleiki hennar að draga í sig raka úr umhverfinu á örskömmum tíma og losa sig við hann þegar umhverfið þornar. Rannsóknin er unnin á sýnum af íslensku steinefni sem er að mestu leyti nothæft í mannvirki samkvæmt hefðbundinni berggreiningu. Í fyrri hluta verkefnisins voru gerðar tilraunir til að meta umfang ummyndunar og vötnunar með fljótlegum og einföldum aðferðum og var megin viðfangsefnið að kanna að hve miklu leyti þær aðferðir gætu gagnast við gæðamat steinefna. Tilgangurinn var annars vegar að kanna hvort náttúrlegt fínefni steinefnis gefi nógu góðar upplýsingar um efnið í heild til að hagnýtt sé að skoða það sérstaklega meðfram öðrum prófunaraðferðum, og hins vegar að kanna hvort gera megi hefðbundna berggreiningu markvissari með einhverju móti. Einsleitur leir (montmorillonít) greindist í sýnunum með Röntgentækni og því var litið svo á að magngreining hans væri vel marktæk. Magngreiningin var fyrst gerð með mælingum á léttingu efnis við glæðingu en gert er ráð fyrir að slík létting endurspegli magn vatnaðra ummyndunarsteinda. Þá voru gerðar ásogsmælingar með methylbláu litarefni en þar sem montmorillonít er sú leirsteind sem drekkur í sig einna mest af þessu efni er greiningin eins og hún er framkvæmd hér ákaflega næm. Niðurstöður efnagreininga sem gerðar voru sýndu fram á að samband er milli heildarsamsetningar efnisins og vatnsmagns. Að lokum var gerð könnun á því hvort nota mætti duftlit sýnanna til að meta magn ummyndunar í þeim. Litirnir voru því greindir með hjálp jarðvegslitaspjalda og féllu þeir flestir á tvö litaspjöld en glæðitap efnanna réði því yfirleitt hvoru spjaldinu liturinn tilheyrði. Í seinni hluta verkefnisins var gerð rannsókn á áhrifum montmorilloníts í fylli á viðnám malbiks gegn rakaskemmdum (hér er fyllir skilgreindur sem steinefni 0,063 mm) var óbreytt en fyllinum skipt út. Viðnám malbikssýnanna gegn rakaskemmdum var svo metið með svokölluðu vatnsþolsprófi sem gert var samkvæmt EN staðli. Tilraunir á fyllunum höfðu verið gerðar í fyrri hluta verkefnisins en að auki voru nú gerðar laser-kornastærðagreiningar á þeim. Í ljós kom að montmorillonítinnihald og kornastærðadreifing fyllis hafa mælanleg áhrif á vinnanleika og kleyfnitogþol malbiks. Þannig virðist fínni fyllir auka vinnanleikann en um leið minnka kleyfnitogþolið. Hins vegar virðist meira montmorillonítmagn minnka vinnanleika malbiksins en auka um leið kleyfnitogþol þess. Skaðleg áhrif vatns á malbik við þessar prófunaraðstæður er þó ekki hægt að skýra eingöngu með montmorillonítmagni í fylli og kornastærðadreifingu hans