Как действуют гейзеры
Детская энциклопедия




Меню сайта




Реклама











Как действуют гейзеры

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 в СССР (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 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.

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 о-ве 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.





 
 
-------------------------------------------------------
Календарь
«  Июль 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2017