Hydrothermale circulatie


Hydrothermale circulatie (van Grieks: ὕδωρ hudōr = water; θέρμη thérme = warmte) is de circulatie van water onder hoge druk en temperatuur door de aardkorst. Hydrothermale circulatie vindt voornamelijk plaats bij bronnen van warmte in de korst, zoals rond plekken van vulkanische of magmatische activiteit.

Inhoud

Principe


Water heeft de eigenschap van hoog naar laag te stromen. Als het de kans krijgt zal het door spleten en scheuren in gesteente (zoals bij breuken en diaklazen) naar de diepere delen van de aardkorst doordringen. In die delen van de korst heersen hogere temperaturen, waardoor het water warmer wordt en de dichtheid afneemt (het water zet uit).

De hydrostatische druk op die diepten is veel groter is dan aan het oppervlak, zodat er een drukgradiënt van onder naar boven is, die stroming volgens diffusie ten gevolge heeft. Oftewel, door het uitzetten stroomt het water weer omhoog. Deze circulatie van water vormt voor de aardkorst een belangrijke manier om warmte kwijt te raken. Overigens ligt door de hoge hydrostatische druk het kookpunt van water op die diepten ook veel hoger: het kan een temperatuur boven de 100°C hebben.

Op de plek waar het hete water weer uit de korst omhoog komt ontstaat een hydrothermale bron. Voorbeelden daarvan zijn geisers, warme bronnen of black smokers.

Voorkomen


Hydrothermale circulatie in de oceaankorst

De hydrothermale circulatie bij mid-oceanische ruggen omvat zowel de (actieve) circulatie van heet water door spleten en scheuren in de buurt van vulkanisme, als de (passieve) circulatie van koeler water door diep mariene sedimenten en basaltlagen verder van de rug af.

In beide gevallen is het principe hetzelfde: koud zeewater met een hoge dichtheid "zinkt" in de basaltische oceaanbodem, komt in aanraking met een warmtebron in de korst, zet daardoor uit en stroomt daarom weer omhoog naar de oceaan. De plekken waar het (meestal onder druk staande) water de oceaan in spuit, worden black smokers genoemd.

Hydrothermale circulatie onder continenten

Hydrothermale circulatie onder continenten vindt volgens dezelfde principes plaats als onder de oceaan: het water komt in aanraking met een diepe (bijvoorbeeld een granietintrusie) of ondiepere (bij vulkanisme) warmtebron en begint weer omhoog te bewegen.

Hydrothermale circulatie in de diepere korst

In de diepere (continentale) korst vindt hydrothermale circulatie niet meer onder hydrostatische druk plaats. Ook hier geldt dat het water van warmere gesteenten naar koelere gesteenten zal stromen. Mogelijke warmtebronnen zijn:

Andere processen die voor stroming van water zorgen in de diepere korst zijn:

Water in metamorfe reacties


Rol van water in retrograde reacties

Water kan een belangrijke rol spelen bij retrograde metamorfe reacties in gesteenten. Als een gesteente geen water bevat kan zo’n reactie vaak niet plaatsvinden waardoor de originele mineraalassemblage van het gesteente bewaard blijft.

Hydrothermale circulatie in de oceaankorst zorgt bijvoorbeeld dat veel mafische en ultramafische gesteenten metamorfe reacties ondergaan in de groenschist-facies, zoals serpentinisatie van olivijn. Dit heeft invloed op de dichtheid van de korst (en daardoor op de platentektoniek), omdat serpentiniet een lagere dichtheid heeft dan olivijn.

Metasomatisme

Voor meer informatie over metamorfe reacties onder invloed van water, zie ook het artikel metasomatisme.

Onder hoge druk kan water ook als oplosmiddel dienen voor allerlei metalen en mineralen. Als een gesteente poreus genoeg is kan water een bepaald mineraal of element geheel uit gesteente verwijderen, men noemt dit proces metasomatisme.

Hydrofractie en ertsafzettingen

Zie voor meer informatie het artikel over hydrofractie.

Onder hoge druk staand water kan een grote rol spelen bij het ontstaan van breuken in gesteenten. Aanwezigheid van water zorgt voor een verlaging van de sterkte van het gesteente.

Het water zal in de breuken die in het gesteente ontstaan trekken en door de verlaging van de druk die daarmee gepaard gaat, zullen opgeloste mineralen neerslaan. Dit is de manier waarop aders gevormd worden. In de buurt van granitische instrusies zal het water veel van de zeldzame metalen die zich in granieten bevinden hebben opgenomen. Dergelijke aders zijn daarom vaak vindplaatsen van zeldzame metalen als zilver, tin, koper, goud of uranium.










Categorieën: Hydrologie | Geologie | Geochemie




Staat van informatie: 26.09.2021 06:01:09 CEST

oorsprong: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie: CC-BY-SA-3.0

Veranderingen: Alle afbeeldingen en de meeste ontwerpelementen die daarmee verband houden, zijn verwijderd. Sommige pictogrammen werden vervangen door FontAwesome-Icons. Sommige sjablonen zijn verwijderd (zoals 'artikel heeft uitbreiding nodig') of toegewezen (zoals 'hatnotes'). CSS-klassen zijn verwijderd of geharmoniseerd.
Specifieke Wikipedia-links die niet naar een artikel of categorie leiden (zoals 'Redlinks', 'links naar de bewerkpagina', 'links naar portals') zijn verwijderd. Elke externe link heeft een extra FontAwesome-Icon. Naast enkele kleine wijzigingen in het ontwerp, werden mediacontainer, kaarten, navigatiedozen, gesproken versies en Geo-microformats verwijderd.

Belangrijke opmerking Omdat de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia wordt gehaald, was en is een handmatige verificatie niet mogelijk. Daarom garandeert LinkFang.org niet de juistheid en actualiteit van de verkregen inhoud. Als er informatie is die momenteel verkeerd is of een onjuiste weergave heeft, aarzel dan niet om Neem contact op: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.