КАК ДЕЙСТВУЮТ ГЕЙЗЕРЫ

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 
187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 
221 222 223 224 

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.