Hot Spring Chemistry Surprise Valley, CA Andrew Fowler - PowerPoint PPT Presentation

Hot ¡Spring ¡Chemistry ¡ Surprise ¡Valley, ¡CA ¡ Andrew ¡Fowler ¡ Carolyn ¡Cantwell ¡ Robert ¡Zierenberg ¡ William ¡Glassley ¡

Surprise ¡Valley ¡ ¡ Hot ¡Spring ¡Chemistry ¡ We ¡are ¡using ¡water ¡chemistry ¡ ¡to ¡ understand: ¡ ¡ 1. Where ¡does ¡the ¡hot ¡water ¡ originate? ¡ ¡ 2. Where ¡does ¡the ¡hot ¡water ¡flow? ¡ 3. How ¡hot ¡is ¡the ¡water ¡at ¡its ¡source? ¡ ¡ The ¡purpose ¡is ¡to ¡understand ¡the ¡SV ¡ geothermal ¡system ¡beHer, ¡so ¡residents ¡ can ¡decide ¡how ¡to ¡explore ¡and ¡uJlize ¡ the ¡resource. ¡

Fluid ¡Origin ¡ ¡ Stable ¡Isotope ¡Data ¡ WEST ¡SPRINGS ¡ EAST ¡SPRINGS ¡ ? EAST ¡ Hot ¡water ¡shiUed ¡by ¡rocks ¡ WEST ¡ H ¡and ¡O ¡isotopes ¡in ¡hot ¡spring ¡water ¡ (H 2 O) ¡indicate: ¡ The ¡West ¡and ¡East ¡side ¡have ¡disJnct ¡ • water ¡sources. ¡

Fluid ¡Flow ¡Path ¡ ¡ We ¡can ¡have ¡confidence ¡in ¡the ¡ isotopes. ¡They ¡tell ¡us ¡some ¡ Stable ¡Isotope ¡Data ¡ things ¡we ¡already ¡know: ¡ ¡ • Alkali ¡Lake ¡water ¡comes ¡from ¡ local ¡streams. ¡ • The ¡Alkali ¡Lakes ¡evaporate ¡over ¡ the ¡summer. ¡ ¡ The ¡isotopes ¡also ¡tell ¡us ¡some ¡ things ¡we ¡didn’t ¡know: ¡ ¡ • Some ¡Lake ¡City ¡springs ¡are ¡a ¡ liHle ¡mixed ¡with ¡Alkali ¡Lake. ¡ • Leonard ¡spring ¡has ¡a ¡liHle ¡Alkali ¡ Lake ¡water ¡in ¡it. ¡ • SV ¡hotel ¡springs ¡have ¡no ¡Alkali ¡ Lake ¡water. ¡ We ¡don’t ¡have ¡enough ¡Eagleville ¡ and ¡Ft. ¡Bidwell ¡samples. ¡ ¡ • But ¡they ¡appear ¡diluted ¡by ¡cold ¡ water ¡

Fluid ¡Temperature ¡ ¡ Stable ¡Isotope ¡Data ¡ The ¡H ¡and ¡O ¡isotopes ¡can ¡also ¡ tell ¡us ¡about ¡temperature. ¡ ¡ ¡ à Lake ¡City ¡water ¡may ¡have ¡ boiled ¡at ¡~180°C ¡(355 ¡F). ¡ ¡ ¡ à SV ¡Hotel ¡Springs ¡may ¡have ¡ boiled ¡at ¡~160°C ¡(320 ¡F). ¡ ¡ ¡ à We ¡don’t ¡have ¡enough ¡Ft. ¡ Bidwell ¡and ¡Eagleville ¡ samples ¡to ¡say ¡anything ¡ about ¡temperature. ¡

Fluid ¡Flow ¡ Major ¡Element ¡Chemistry ¡ 1. Ft. ¡Bidwell ¡and ¡Eagleville ¡diluted ¡by ¡cold ¡ water. ¡ ¡ 2. Lake ¡City ¡and ¡SV ¡less ¡diluted. ¡ ¡ 3. Seyferth ¡and ¡Leonards ¡appear ¡diluted ¡by ¡ alkali ¡lake ¡fluids. ¡ Alkali ¡Lake ¡ Leonards ¡ and ¡ Seyferth ¡ Lake ¡City ¡ Ft. ¡Bidwell ¡ ¡ and ¡ and ¡ SV ¡Hot ¡Springs ¡ Eagleville ¡

Computer ¡Modeling ¡ Fluid ¡Temperature ¡ 180 ¡°C ¡ 180 ¡°C ¡ (355 ¡F) ¡ (355 ¡F) ¡ Lake ¡City ¡Hot ¡Well ¡ Lake ¡City ¡Boiling ¡Spring ¡ Lake ¡City ¡Thermal ¡Water ¡ • All ¡samples ¡consistent ¡with ¡temp. ¡of ¡~180°C ¡

Computer ¡Modeling ¡ Fluid ¡Temperature ¡ 180 ¡°C ¡ (355 ¡F) ¡ Sampled ¡well ¡water ¡ Assuming ¡water ¡is ¡60% ¡diluted ¡ Fort ¡Bidwell ¡Unnamed ¡Well ¡ • AssumpJon ¡of ¡diluJon ¡by ¡60% ¡cold, ¡fresh ¡water ¡ • Consistent ¡with ¡Na-­‑K-­‑Ca ¡geothermometer ¡temp. ¡of ¡179°C ¡for ¡FB-­‑3 ¡

Computer ¡Modeling ¡ Fluid ¡Temperature ¡ 155 ¡°C ¡ 155 ¡°C ¡ (310 ¡F) ¡ (310 ¡F) ¡ Surprise ¡Valley ¡Mineral ¡Well ¡ Leonard ¡Hot ¡Spring ¡(East) ¡ Eastern ¡Hot ¡springs ¡ • Surprise ¡Valley ¡HS ¡is ¡consistent ¡with ¡quartz ¡temperatures, ¡not ¡diluted. ¡ • Leonard ¡temperatures ¡slightly ¡higher ¡than ¡quartz ¡and ¡Na-­‑K-­‑Ca ¡geothermometer ¡ • Possibly ¡due ¡to ¡diluJon ¡by ¡caJon-­‑rich, ¡Alkali ¡Lake ¡water ¡

Proposed ¡Model ¡ 1. Ft. ¡Bidwell, ¡Lake ¡City, ¡and ¡Eagleville: ¡ ¡ – Springs ¡are ¡sourced ¡from ¡Warner ¡Mt. ¡ snow ¡melt. ¡ ¡ 2. Ft. ¡Bidwell: ¡ Diluted ¡by ¡cold ¡fluids ¡ – ? ¡ ? ¡ Possible ¡180°C ¡reservoir, ¡similar ¡to ¡ – Lake ¡City ¡ 3. SV, ¡Leonards, ¡and ¡Seyferth: ¡ ¡ – Have ¡an ¡unidenJfied ¡water ¡source. ¡ Either ¡recharged ¡from ¡the ¡East ¡ – Or ¡flow ¡beneath ¡the ¡valley ¡and ¡ – intercept ¡ice-­‑age ¡fluid ¡ 4. SV ¡has ¡a ¡unique ¡flow ¡path ¡from ¡ Leonards ¡and ¡Seyferth. ¡ ¡ – SV ¡has ¡no ¡alkali ¡lake ¡component. ¡ ¡

Moving ¡Forward ¡ • ExisJng ¡chemistry ¡data ¡has ¡revealed ¡new ¡insights ¡into ¡the ¡ geothermal ¡system. ¡ • However, ¡the ¡picture ¡is ¡not ¡complete. ¡ • Some ¡key ¡chemistry ¡data ¡is ¡required ¡to ¡test ¡the ¡ideas ¡presented ¡ here. ¡ • We ¡interested ¡in ¡accessing ¡ ¡springs ¡and ¡wells ¡to ¡collect ¡samples ¡for ¡ chemical ¡analysis. ¡ • We ¡will ¡freely ¡provide ¡our ¡results ¡so ¡your ¡communiJes ¡can ¡decide ¡ how ¡to ¡move ¡forward ¡with ¡your ¡geothermal ¡resources ¡