Гейзерами называют источники, которые периодически извергают в виде фонтана горячую воду и пар.
Для рождения и существования этих «водных вулканов» нужен комплекс из трёх подземных факторов:
— особая система полостей и каналов.
Вода, извергаемая гейзером, просачивается под землю после дождей, таяния снега, из ложа рек и озёр. Максимально она может достичь глубины примерно до 2 км. Для появления гейзера нужно, чтобы здесь же был источник тепла. Такое бывает лишь в активных вулканических местностях, где в недрах нагреваются и перемещаются расплавленные горные породы, газы.
Подогретая на подземной «печке» вода может по трещинам и порам вернуться к поверхности в виде обычных горячих источников. Но иногда она скапливается в полости, из которой наверх ведёт один или несколько узких каналов. По ним-то вода и выталкивается наружу. Гейзер «Старый служака» (США) выбрасывает за пятиминутное извержение до 32 тысяч литров кипятка. Неудивительно, что в Исландии гейзерной водой обогревают дома, тепличные хозяйства.
Многие гейзеры как красочные и редкие явления природы – объекты внимания туристов. Бассейны вокруг отверстия гейзеров заселяют бактерии, которые любят тепло и прекрасно чувствуют себя в очень горячей воде. Гейзеры дали им шанс расселиться далеко на Север.
Что заставляет гейзеры извергаться?
Мнения геологов тут расходятся. Одна из теорий рисует такой сценарий.
Подземная вода накапливается в разломе плотных и прочных пород. Они не позволяют влаге просачиваться сквозь них. Выход возможен лишь через трещины-каналы, которые сужаются кверху и открываются где-то на поверхности.
Вода в канале остывает и, по законам физики, стремится опуститься. Но подогрев снизу создаёт давление воды и не позволяет ей этого. В результате вода посреди канала сдавливается и сверху, и снизу.
Даже нагревшись до 100°С, она из-за повышенного давления не закипает. Перегретая вода поднимается выше по каналу, тут давление ослабевает, и она начинает-таки закипать. Пар резко увеличивается в объёме и вылетает вместе с кипящей водой через выходное отверстие. Следом выбрасывается и часть закипающей воды из резервуара.
Снаружи пар мигом охлаждается и превращается в облако . Пена оседает, часть воды стекает назад в канал – до следующего извержения.
Где можно встретить гейзеры?
На Земле не так много мест, где сходятся разом все три условия, необходимые для рождения гейзеров. Известно пять гейзерных полей: в Исландии, в каньоне «Долина гейзеров» на Камчатке, национальном парке «Йéллоустоун» (США), горном районе Эль-Тáтио на севере Чили, близ вулкана Тáупо на Северном острове Новой Зеландии.
Какой гейзер самый знаменитый в мире?
Пожалуй, тот, что находится в Исландии и активен вот уже 10 тысяч лет. В незапамятные времена его прозвали Гейзиром, от исландского «geysa» – хлынуть. Этот периодический фонтан стал первым, описанным в печатной книге. Уже в XVIII веке его знали по всей Европе, и позднее в его честь такие феномены стали называть гейзерами.
Первоначально участок с этим чудом природы принадлежал местному фермеру, тот продал его бизнесмену, который окружил гейзер высоким забором и пускал зрителей только за плату. Владельцы менялись, последний в 1935 году подарил участок «исландскому народу на вечные времена».
Некогда Гейзир извергался каждые полчаса. Он пережил несколько землетрясений, которые явно взбадривали его. После землетрясения 2000 года фонтан вырос вдвое и пару дней бил в высоту на уровне 40-этажного небоскрёба! Ныне фонтан стал много ниже и появляется лишь трижды в день.
Специалисты научились расчищать канал гейзера, когда тот засоряется. Особенно много народу собирается здесь 17 июня – Дня независимости. Накануне тут по заданию правительства работают геологи. Их обязанность – обеспечить праздничные «салюты» гейзера-старожила, и он никогда не подводит.
ГЕЙЗЕРЫ (от исландского geysa - хлынуть), источники, периодически выбрасывающие горячую воду и пар. Гейзеры распространены в основном в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности. В их цикле выделяют четыре стадии: покой, излив, извержение (фонтанирование), парение (некоторые из них могут быть не выражены). Гейзеры с практически постоянной длительностью цикла - регулярные, с изменчивой - нерегулярные. Наличие стадии покоя отличает гейзеры от других пульсирующих (в том числе кипящих) источников. Длительность цикла может измеряться минутами, часами, днями и даже годами. Стадия покоя длится от нескольких минут до нескольких часов или дней (продолжительность стадий покоя и излива и их соотношение с длительностью цикла индивидуальны для каждого гейзера), стадия извержения - от одной до нескольких минут, стадия парения, если она есть, не превышает нескольких минут. Вода, выбрасываемая источниками, слабоминерализованная (1-2 г/л), содержит относительно много кремнезёма, из которого у выхода канала, имеющего вид небольшого усечённого конуса или пологого углубления (ямы), образуются покровы гейзерита (пористой опаловой породы). Гейзеры характеризуются высотой пароводяного фонтана и массой выброшенной за одно извержение воды (мощностью).
Относительно периодического режима деятельности гейзеров существует ряд предположений. По одной из наиболее распространённых гипотез функционирования гейзеров (скважинной модели), предложенной в середине 19 века, существует канал, в который попадает горячая вода с температурой кипения выше, чем при атмосферном давлении (свыше 100°С). Кипение не происходит потому, что над горячей водой находится достаточно протяжённый столб охлаждённой воды. По мере поступления воды её уровень повышается и через некоторое время достигает поверхности. Начинается излив (сток), вследствие чего давление в области соприкосновения охлаждённой и горячей воды понижается и наступает момент, когда оно становится меньше соответствующего температуре кипения воды. Начинается кипение и выброс пароводяной смеси - извержение. Если поступление воды на глубине затруднено, то уровень зоны кипения будет опускаться, пока система не опорожнится. Пар поднимется и выйдет из канала, а выброшенная вода частично опустится вниз, образуя столб охлаждённой воды, не позволяющий кипеть поступающей на глубине горячей воде. Система вернётся к начальному состоянию. Известны другие модели функционирования гейзеров: смешения холодных и горячих вод с переменным расходом или камерная модель, учитывающая особую форму подводящего канала. По мнению некоторых исследователей, каждый гейзер обладает индивидуальным механизмом деятельности, обусловленным сложным строением подземной системы каналов и множественностью потоков вод, питающих гейзеры.
Гейзеры встречаются во многих странах. Высокие, мощные гейзеры известны в Исландии, Канаде, США, Китае, Японии, Новой Зеландии и России (открыты на Камчатке в Долине гейзеров в 1941). Масса выброшенной за одно извержение воды наибольшая у камчатских гейзеров (например, Грот, Великан, Малый). Всего на Камчатке около 100 гейзеров, из них около 20 - крупные. В США, в Йеллоустонском национальном парке, находится самый высокий современный гейзер - Стимбот, или Пароход (максимальная высота его пароводяного фонтана 90-120 м; последние крупные извержения в 1989, 1990, 1991, 2000, 2002, 2003, 2005); другие высокие гейзеры - Гигант и Старый Служака. В прошлом самым высоким и мощным на Земле гейзером был Ваймангу (остров Северный, Новая Зеландия), который действовал нерегулярно с периодом от 5 до 30 часов в 1899-1904, выбрасывая при каждом извержении струю воды на высоту до 180 м (около 800 тонн воды), при этом отдельные брызги долетали до высоты 450 м. Другой высочайший гейзер прошлого - Экселсиор (Йеллоустонский национальный парк); в 1880-е годы он извергался широким водяным фронтом до высоты 90 м, в 1985 году отмечена его последняя активность.
Лит.: Устинова Т. И. Камчатские гейзеры. М., 1955; Дрознин В. А. Физическая модель вулканического процесса. М., 1980; Rinehart 3. S. Geysers and geotermal energy. N. Y., 1980; Bryan Т. S. The geysers of Yellowstone. 3rd ed. Niwot, 1995.
Гейзеры, горячие ключи и минеральные источники - последние отголоски грозной вулканической деятельности.
Гейзеры - это источники, в которых через определенные промежутки времени происходят извержения кипящей воды. Со взрывом и грохотом огромный столб кипятка, окутанный густыми клубами пара, взлетает вверх большим фонтаном, достигая иногда 80 м.
Фонтан бьет некоторое время, затем вода исчезает, клубы пара рассеиваются, и наступает состояние покоя.
Некоторые гейзеры выбрасывают воду совсем невысоко или только разбрызгивают ее. Бывают горячие источники, похожие на лужи, в которых вода кипит пузырями. Обычно вокруг гейзера есть бассейн, или неглубокий кратер, поперечник которого достигает нескольких метров. Края такого бассейна и прилегающей к нему площадки покрыты отложениями содержащегося в кипятке кремнезема. Эти отложения называются гейзеритом. Около некоторых гейзеров образуются конусы из гейзерита высотой от нескольких сантиметров до нескольких метров.
Тотчас после извержения гейзера бассейн освобождается от воды, и на дне его можно увидеть заполненный водой канал (жерло), уходящий глубоко под землю.
Перед началом извержения вода поднимается, медленно заполняет бассейн, бурлит, выплескивается, затем со взрывом высоко взлетает фонтан кипятка.
Гейзеры - очень редкое и красивое явление природы. Его можно наблюдать у нас (на Камчатке), в Исландии, в Новой Зеландии и Северной Америке. Небольшие одиночные гейзеры встречаются в некоторых других вулканических областях.
В восточной части Камчатки, южнее Кроноцкого озера, много гейзеров в долине р. Гейзерной. Река начинается на безжизненных склонах потухшего вулкана Кихпиныч и в нижнем течении образует долину до 3 км шириной. На уступах склонов этой долины располагается множество горячих ключей, горячих и теплых озер, грязевых котлов и гейзеров.
Здесь известно около 20 крупных гейзеров, не считая мелких, выплескивающих воду всего на несколько сантиметров. Около некоторых из них почва теплая, а иногда даже горячая.
Многие гейзеры окружены натеками разноцветного гейзерита причудливых форм, похожими на красивые искусственные решетки. Иногда гейзерит покрывает площади в несколь ко десятков квадратных метров. Так, например, около самого большого камчатского гейзера - «Великана», выбрасывающего огромный фонтан на высоту в несколько десятков метров, образовалась площадка гейзерита примерно в гектар. Она вся покрыта натеками в виде маленьких каменных розочек серовато-желтого цвета.
Извержение гейзера. Фото: Geoffrey Plauche
Гейзер в разрезе. Штрихами показана вода, кружками - газы.
Неподалеку находится гейзер «Жемчужный», названный так по форме и цвету отложений гейзерита: с перламутровым отливом, похожим на жемчуг. Есть гейзер «Сахарный» с обильными и красивыми отложениями нежно-розового гейзерита. Это пульсирующий источник, вода из него не выбрасывается фонтаном, а выплескивается равномерными толчками.
Гейзер «Первенец» находится на каменистой горячей площадке почти на самом берегу р. Шумной, недалеко от устья р. Гейзерной. Бассейн «Первенца», около полутора метров в диаметре и такой же глубины, окружают крупные глыбы камней. Если взглянуть в бассейн тотчас после извержения, можно увидеть, что в нем совершенно нет воды, а на дне находится отверстие, или канал, косо уходящий в глубину. Через некоторое время из-под земли доносится гул, похожий на шум мотора: по каналу начинает подниматься вода, постепенно наполняющая бассейн. Она кипит, доходит до краев бассейна, поднимается все выше и выше, выплескивается и, наконец, со взрывом вырывается косо направленный столб кипятка, окутанный густыми облаками пара. Фонтан поднимается на высоту не менее чем 15-20 м. Он бьет две-три минуты, затем наступает тишина, пар рассеивается, и в опустевший бассейн можно опять заглянуть без риска. Через небольшой промежуток времени снова слышится гул и гейзер опять начинает действовать.
С давних пор славится своими горячими источниками, кипящими реками и гейзерами Исландия. В долинах почти всех ее рек видны поднимающиеся облачка паров от кипящих ключей и гейзеров. Они особенно многочисленны в юго-западной части острова. Там интересно посмотреть знаменитый «Большой Гейзер». Его бассейн диаметром около 18 м. Гладкое дно бассейна в центре переходит в округлое жерло около 3 м в диаметре, по форме похожее на раструб пионерского горна. Канал гейзера уходит на большую глубину, соединяясь под землей трещинами с пещерами, периодически наполняющимися горячей водой и паром. Температура воды в гейзере на поверхности до 80°, а в канале на некоторой глубине до 120°.
Извержение «Большого Гейзера» очень красиво. Оно повторяется через каждые 20- 30 часов и длится 2,5-3 часа. «Большой Гейзер» фонтанирует на высоту до 30 м.
Суровая природа Исландии заставляет жителей использовать некоторые горячие источники для орошения полей. На обогретых почвах выращивают овощи и злаки. Горячую воду источников применяют и для отопления домов в городах и поселках. Так, например, столица Исландии Рейкьявик полностью отапливается водами горячих источников.
На Северном острове Новой Зеландии до 1904 г. действовал гейзер «Ваимангу». Это был самый большой гейзер в мире. Во время сильного извержения его струя выбрасывалась в воздух на 450 м. Но теперь этот гейзер совершенно исчез. Объясняют это снижением на 11 м уровня воды в ближайшем оз. Таравера.
На берегу оз. Вайкато (Новая Зеландия) есть гейзер «Кроус-Нест» («Воронье гнездо»), извержение которого зависит от уровня воды в озере. Если вода стоит высоко, то гейзер извергается каждые 40 минут, если уровень воды низкий, извержение происходит через 2 часа.
Многочисленные и разнообразные горячие источники и гейзеры находятся в Северной Америке на границе штатов Вайоминг и Монтана. Это живописное место, окруженное высокими снежными хребтами Скалистых гор, называется Йеллоустонским национальным парком. Оно представляет собой высокое плоскогорье, изрезанное глубокими долинами рек и впадинами озер.
Несколько миллионов лет назад здесь происходили очень сильные вулканические извержения, следом которых и остался этот удивительный уголок природы. Из 200 гейзеров Йеллоустонского парка самым знаменитым считается «Старый служака». В течение многих сотен лет он не прекращает своей деятельности, так же как и некоторые другие гейзеры и горячие источники Йеллоустонского парка.
Представьте себе, какое огромное количество тепла приносится этими гейзерами и горячими источниками на поверхность Земли! Предполагается, что тепло всех источников Иеллоустонского парка может расплавить около 3 Т льда в секунду.
Откуда же берется это тепло?
Гейзеры возникают в районах, где недалеко от земной поверхности залегает неостывшая магма. Выделяющиеся из нее газы и пары, поднимаясь, проходят длинный путь по трещинам. При этом они смешиваются с подземными водами, нагревают их и сами переходят в горячую воду с растворенными в ней различными веществами. Такая вода и выходит на поверхность земли в виде бурлящих горючих ключей, различных минеральных источников, гейзеров и т. п.
Ученые предполагают, что под землей гейзер состоит из пещер (камер) и соединяющих их проходов, трещин и каналов, встречающихся в застывших лавовых потоках. Эти пещеры заполняются циркулирующими подземными водами, на небольшой глубине от которых находятся неостывшие магматические очаги.
Извержение гейзеров происходит по-разному, в зависимости от величины подземных камер, от формы каналов и расположения трещин, по которым поступает тепло из глубины недр, от количества и скорости притока грунтовых вод. Из физики известно, что точка кипения воды при давлении в 1 атмосферу на уровне моря равна 100°. Если давление увеличивается, температура кипения повышается,
а при уменьшении давления она понижается. Давление столба воды в канале гейзера повышает точку кипения воды на дне канала. Вода при нагревании снизу приходит в движение; нагретый нижний слой воды делается менее плотным и поднимается на поверхность, а более холодная вода с поверхности спускается вниз, где, согреваясь, в свою очередь поднимается, и т. д. Таким образом, пары и газы, беспрерывно просачивающиеся по трещинам из глубины, согревают воду, доводя до кипения.
Если канал гейзера широкий и имеет более или менее правильную форму, вода, перемещаясь (циркулируя), перемешивается, закипает и выплескивается на поверхность в виде горячего источника. Если же канал извилистый и узкий, вода не может смешиваться и нагревается неравномерно. Вследствие давления сверху столба воды внизу вода оказывается перегретой и не превращается в пар. Пар выделяется отдельными пузырями. Накапливаясь внизу, сжатый пар стремится расшириться, давит на верхний слой воды в канале и поднимает ее настолько, что она выплескивается на поверхность Земли небольшими фонтанами - предвестниками извержения. Выплескивание воды уменьшает вес столба воды в канале; следовательно, давление на глубине понижается и перегретая вода, находясь выше точки кипения, мгновенно превращается в пар. Давление пара снизу так велико, что выталкивает воду из канала в виде огромных фонтанов кипятка и клубов пара.
Гейзеры, горячие ключи и минеральные источники - последние отголоски грозной вулканической деятельности.
Гейзеры - замечательное и своеобразное явление природы. Это кипящие источники, в которых через определенные промежутки времени происходят извержения кипятка. Со взрывом и грохотом огромный столб кипящей воды, окутанный густыми клубами пара, взлетает вверх большим фонтаном, рассыпаясь на высоте иногда до 80 м.
Фонтан бьет некоторое время, затем вода исчезает, клубы пара рассеиваются, и наступает состояние покоя.
Некоторые гейзеры выбрасывают воду совсем невысоко или только разбрызгивают, а есть горячие источники, похожие на лужи, в которых вода кипит пузырями. Обычно вокруг гейзера есть бассейн или неглубокий кратер, поперечник которого бывает в несколько метров. Края такого бассейна и прилегающей к нему площадки покрыты отложениями содержащегося в кипятке кремнезема. Эти отложения называются гейзеритом. Около некоторых гейзеров образуются конусы из гейзерита высотой от нескольких сантиметров до нескольких метров.
Тотчас после извержения гейзера освобождается от воды бассейн, и на дне его можно увидеть канал (жерло), заполненный водой, уходящий глубоко под землю.
Перед началом извержения вода поднимается, медленно заполняет бассейн, бурлит, выплескивается, затем со взрывом высоко взлетает фонтан кипятка. Через некоторое время извержение прекращается.
Гейзеры - очень редкое и одно из самых красивых явлений природы. Его можно наблюдать на Камчатке, в Исландии, в Новой Зеландии и в Северной Америке. Небольшие одиночные гейзеры встречаются в некоторых других вулканических областях.
В восточной части Камчатки, южнее Кроноцкого озера, много гейзеров в долине р. Гейзерной. Она берет свое начало на безжизненных склонах потухшего вулкана Кихпиныч, а в нижнем течении образует долину до З км шириной. На уступах склонов этой широкой долины располагается множество горячих ключей, горячие и теплые озерки, грязевые котлы и гейзеры.
Здесь известно около 20 крупных гейзеров, не считая мелких, выплескивающих воду всего на несколько сантиметров. Около некоторых гейзеров почва теплая, а иногда даже горячая. Многие гейзеры окружены натеками разноцветного гейзерита причудливых форм, похожих на красивые искусственные решетки. Иногда гейзерит покрывает площади в несколько десятков квадратных метров. Так, например, около самого большого камчатского гейзера - «Великана», выбрасывающего огромный фонтан на высоту в несколько десятков метров, образовалась площадка гейзерита примерно в гектар. Она вся покрыта натеками в виде маленьких каменных розочек серовато-желтого цвета. Эта площадка спускается к реке красивыми ступенями.
Неподалеку находится гейзер «Жемчужный», названный так по форме и цвету отложений гейзерита с перламутровым отливом, похожим на жемчуг. Есть гейзер «Сахарный» с обильными и красивыми отложениями нежно-розового гейзерита. Это пульсирующий источник, вода из него не выбрасывается фонтаном, а выплескивается равномерными толчками.
Гейзер «Первенец» находится на каменистой горячей площадке почти на самом берегу р. Шумной, недалеко от устья, р. Гейзерной. Бассейн «Первенца», около полутора метров в диаметре и столько же глубиной, окружен крупными глыбами камней. Если заглянуть в бассейн тотчас после извержения, можно увидеть, что в нем совершенно нет воды и на дне находится отверстие, или канал, косо уходящий в глубину. Через некоторое время из-под земли доносится гул, похожий на шум мотора, по каналу начинает подниматься вода, постепенно наполняя бассейн. Она кипит, доходит до краев бассейна, поднимается все выше и выше, выплескивается и наконец со взрывом вырывается. Косо направленный столб кипятка, окутанный густыми облаками пара, поднимается с грохотом на высоту не менее чем 15-20 метров. Мощный фонтан бьет две-три минуты, затем наступает тишина, пар рассеивается, и в опустевший бассейн можно опять заглянуть без риска. Через небольшой промежуток времени снова слышится гул и гейзер опять начинает действовать. Этот процесс длится иногда многие столетия.
Исландия с давних пор славится своими горячими источниками, кипящими реками и гейзерами. В долинах почти всех рек Исландии видны поднимающиеся облачка паров от кипящих ключей и гейзеров. Они особенно многочисленны в юго-западной части острова. Там интересно посмотреть знаменитый «Большой Гейзер». Он имеет бассейн диаметром около 18 м. Гладкое дно бассейна в центре переходит в округлое жерло около 3 м в диаметре, по форме похожее на раструб пионерского горна. Канал гейзера уходит на большую глубину, соединяясь под землей трещинами с пещерами, периодически наполняющимися горячей водой и паром. Температура воды в гейзере на поверхности до 80°, а в канале на некоторой глубине до 120°.
Извержение «Большого Гейзера» очень своеобразно и красиво. Оно повторяется через каждые 20-30 часов и длится 2,5-3 часа. Подземный грохот, взрывы и легкое колебание почвы возвещают о наступающем извержении «Большого Гейзера». Вода в переполненном бассейне бурлит, выплескивается и переливается через края, стекая ручьями по конусу. Вдруг раздается сильный взрыв, и мощный фонтан кипятка взлетает на огромную высоту, бьет некоторое время и исчезает. Не успеет рассеяться пар, как вылетает еще более мощный и высокий столб кипятка, за ним еще и еще. «Большой Гейзер» фонтанирует на высоту до 30 м. Постепенно высота фонтана убывает, и наконец гейзер совсем стихает, только густой пар окутывает конус.
Суровая природа Исландии заставляет жителей использовать некоторые горячие источники для орошения полей.
На обогретых почвах выращивают овощи и злаки. Горячую воду источников применяют и для отопления домов в городах и поселках. Так, например, столица Исландии Рейкьявик полностью отапливается водами горячих источников.
На Северном о-ве Новой Зеландии вулканическая деятельность в значительной степени прекратилась, последствием ее остались горячие источники, гейзеры и струи паров. До 1904 г. здесь действовал гейзер «Вай-мангу». Это был самый большой гейзер в мире. Во время сильного извержения его струя выбрасывалась в воздух на 450 м. Но теперь этот гейзер совершенно исчез. Объясняют это снижением на 11 м уровня воды в ближайшем озере Таравера.
На берегу оз. Вайкато есть гейзер «Кроус-Нест» («Воронье гнездо»), извержение которого зависит от уровня воды в озере. Если вода стоит высоко, то гейзер извергается каждые 40 минут; если уровень воды низкий, то извержение происходит через 2 часа.
Многочисленные и разнообразные горячие источники и гейзеры находятся в Северной Америке на границе штатов Вайоминг и Монтана. Это живописное место называется Йеллоустонским национальным парком. Оно представляет собой высокое плоскогорье, изрезанное глубокими долинами рек и впадинами озер, окруженное высокими снежными хребтами Скалистых гор.
Несколько миллионов лет назад здесь происходили очень сильные вулканические извержения, следом которых и остался этот удивительный уголок природы. Из 200 гейзеров, находящихся в Деллоустонском парке, самым знаменитым считается гейзер «Старый Служака», названный так за правильность, с которой он извергается. Гейзер действует регулярно через каждые 53-70 минут; огромный фонтан поднимается на высоту до 50 м.
Считают, что при каждом извержении этот гейзер выбрасывает примерно 50 тыс. литров кипятка. В течение многих сотен лет он не прекращает своей деятельности, так же как и некоторые другие гейзеры и горячие источники Йеллоустонского парка.
Представьте себе, какое огромное количество тепла приносится этими гейзерами и горячими источниками на поверхность Земли! Предполагают, что тепло всех источников Йеллоустонского парка может расплавить около 3 Т льда в секунду.
Откуда же берется это тепло?
Гейзеры бывают в районах, где недалеко от поверхности залегает неостывшая магма. Выделяющиеся из нее газы и пары, поднимаясь, проходят длинный путь по трещинам. При этом они смешиваются с подземными водами, нагревают их и сами переходят в горячую воду с растворенными в ней различными веществами. Такая вода и выходит на поверхность земли в виде бурлящих горячих ключей, различных минеральных источников, гейзеров и т. п.
Ученые предполагают, что под землей гейзер состоит из пещер (камер) и соединяющих их проходов и трещин (каналов), встречающихся в застывших лавовых потоках. Эти пустоты заполняются циркулирующими подземными водами, на небольшой глубине от которых находятся неостывшие магматические очаги.
Извержение гейзеров происходит по-разному, в зависимости от величины подземных камер, от формы каналов и расположения трещин, от количества и скорости притока в них грунтовых вод и от поступления тепла из глубины. Из физики известно, что точка кипения воды при давлении в 1 атмосферу на уровне моря равна 100°. Если давление увеличивается, то температура кипения повышается, а при уменьшении давления она понижается. Давление столба воды в канале гейзера повышает точку кипения воды на дне канала. Вода при нагревании ее снизу приходит в движение; нагретый нижний слой воды делается легче и поднимается на поверхность, а более холодная вода с поверхности опускается вниз, где, согреваясь, в свою очередь, поднимается, и т. д. Таким образом, пары и газы, беспрерывно просачивающиеся по трещинам из глубины, согревают воду, доводя до кипения. Если канал гейзера широкий и имеет более или менее правильную форму, вода, перемещаясь (циркулируя), перемешивается, закипает и выплескивается на поверхность в виде горячего источника. Если же канал извилистый и узкий, вода не может смешиваться и нагревается неравномерно. Вследствие давления сверху столба воды, внизу вода оказывается перегретой и не превращается в пар. Пар выделяется отдельными пузырями. Накапливаясь внизу, сжатый пар стремится расшириться, давит на верхний слой воды в канале и поднимает ее настолько, что она выплескивается на поверхность земли, поднимаясь небольшими фонтанами - предвестниками извержения. Выплескивание воды уменьшает вес столба воды в канале; следовательно, давление на глубине понижается, и перегретая вода, находясь выше точки кипения, мгновенно превращается в пар.
Давление пара снизу так велико, что выталкивает воду из канала в виде огромных фонтанов кипятка и клубов пара. Величина фонтанов гейзеров и характер их действия зависят от величины и расположения подземных камер, каналов и силы давления пара.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Этого .
Гейзер — это поток воды из-под земли. Но нужно учитывать, что отличаются, и гейзер не равен артезианской воде, потому что у них разные причины возникновения. У гейзера причина возникновения — вулканическая деятельность. А у артезианской воды — перепад давления и выдавливание воды.
Также нужно отличать гейзер от грязевых вулканов, поскольку грязевые вулканы — это тоже поток воды из-под земли (хоть и грязной). Но причина грязевых вулканов — это гниение органики глубоко под землёй. Тогда как гейзер — это вода, поднятая вулканической деятельностью. Посмотрим на гейзер подробнее.
Мало кто знает, что "Гейзер" (исл. geysir) — это название одного из источников кольца гейзеров в Исландии; слово происходит от исландского geysa — хлынуть. То есть, с гейзерами произошло то же самое, что и с ксероксом на территории СНГ: название одного элемента (компании или вулканического источника) перешло на целую группу подобных элементов. И сейчас гейзер — это источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара. Гейзеры являются одним из проявлений поздних стадий вулканизма, распространены в областях современной вулканической деятельности.
Гейзеры могут иметь вид небольших усечённых конусов с достаточно крутыми склонами, низких, очень пологих куполов, небольших чашеобразных углублений, котловинок, неправильной формы ям и так далее; в их дне или стенках находятся выходы трубообразных или щелеобразных каналов, связанных с лавой.
Деятельность гейзера характеризуется периодической повторяемостью
- покоя,
- наполнения котловинки водой,
- фонтанирования пароводяной смеси и интенсивных выбросов пара,
- постепенно сменяющихся спокойным их выделением,
- прекращением выделения пара и наступлением стадии покоя.
Под именем "Гейзер" в Исландии известен холм конической формы, срезанный на вершине, где находится воронкообразное углубление. Из этого углубления периодически, от 24 — 30 часов, обнаруживается извержение, при котором наблюдается взрыв, — выбрасывается вода, находящаяся в воронке гейзера, а за нею и пары воды.
Различают регулярные и нерегулярные гейзеры. У первых продолжительность цикла в целом и его отдельных стадий почти постоянна, у вторых — изменчива, у разных гейзеров продолжительность отдельных стадий измеряется минутами и десятками минут, стадия покоя длится от нескольких минут до нескольких часов или дней.
Можно и искусственновызвать гейзер к деятельности, бросая внутрь его воронки камни. Тако ебросание камней может заставить гейзер нарушить его обыкновенные периоды, и воспоследует взрыв, при котором, кроме вышеупомянутых продуктов извержения, будут выброшены и камни.
Причина периодической деятельности гейзеров давно привлекала в себевнимание ученых. Учёные прежде всего постарались определить температуру воды в гейзере до извержения. Такое определение показало, что в то время, когда на поверхности воды в гейзере наблюдается около 80° C, на глубине 22 метров вода находится при 126° С, то есть, в перегретом состоянии, но она не кипит, потому что давление столба воды в 22 метра достаточно, чтобы задержать кипение.
Впрочем, положение неустойчиво, и от нижних слоев воды идет передача высокой температуры к верхним, в когда верхние слои закипят, сразу нарушается установившееся равновесие, и вода, находящаяся под давлением, моментально обращается в пар, выбрасывает вышележащую воду, за которй выходить и сам пар.
Для передачи более высокой температуры от нижних слоев к верхним в различных гейзерах необходимо различное время, вот почему и различные гейзеры извергаются чрез различные промежутки времени.Это объяснение подтверждается и бросанием в гейзер камней, чтобы возбудить его деятельность. Такое бросание равносильно перемешиванию воды и даёт возможность верхним слоям скорее закипеть.
Кстати, если вам выпадет возможность побросать в гейзер камни, будьте готовы уворачиваться не только от горячей воды, но и от камней 🙂
Итак, гейзер — это поток воды из-под земли вследствие вулканической деятельности.
