Composition of garnets in the fossil geothermal system of Hafnarfjall

Abstract

Garnet is an important high temperature index mineral in geothermal systems. At Hafnarfjall samples were collected from the fossil geothermal system within the caldera that has been exposed by erosion, these samples were found to contain garnets. The geothermal system was caused by a gabbro intrusion that formed by multiple intrusions of dolerite, this overode the previous geothermal system along the caldera fault. This was also observed in the composition of garnets related to quartz veins. These had alternating zones of grossular- and andraditre-rich garnet dominantly with andradite rich cores.. The composition of garnet end-members in these quartz veins range from 3.3 to 97.2 mol% andradite and 0.8 to 91.8 mol% grossular. Vesicles had a thick clay layer sitting on the walls not seen in the veins indicating the previous geothermal system. Garnets within vesicles showed less zones with the grossular end-member generally under 20 mol%. Using the alteration products around the garnets and inclusions within the garnets (such as wollastonite) the temperature range of garnet formation was 300-340 °C.

Granat er mikilvæg einkennissteind fyrir háhitasvæði. í Hafnarfjalli var safnað sýnum úr útkulnuðu jarðhitasvæði innan öskjunnar sem er aðgengilegt vegna mikils rofs, í þessum sýnum var að finna granat. Jarðhitasvæðið varð til vegna gabbró innskots sem byggðist upp af mörgum dolerít gangainnskotum, gabbró innskotið gekk yfir eldra jarðhitasvæðið sem var í öskju-sprungunni. Þetta var sýnilegt í efnasamsetningu granats þar sem það myndaði endurtekin belti af grossularít ríku granati í andradít ráðandi granati í kvars æð. Samsetning endaþátta granatsins í kvarsæðinni frá frá 3.3 til 97.2 mól% andradít og 0.8 til 91.8 mól% grossularít. Blöðrur í berginu voru með þykkt leirlag í blöðruveggjunum sem sást ekki í kvarsæðunum sem gefur í skyn að eldra jarðhitasvæði hafi verið til staðar, granat innan blaðra voru með minna af beltum með grossularít endaþættinu venjulega undir 20%. Með því að nota ummyndinar steindir í kringum granatið og innflyksur af wollastoníti í granatinu var hægt að ákveða hitastig við myndun granats um 300-340 °C.