Как называется периодически фонтанирующий горячий источник. Гейзеры. Как все происходит

Гейзеры и их обычные спутники, горячие источники, чаще всего обнаруживают в регионах вулканической активности. Они возникают, когда грунтовые воды просочившись глубоко под землю, нагреваются горячими газами и лавой и остаются там до тех пор, пока не пробьются к поверхности земли. Когда же вода ищет выхода, растет и давление.

В конечном итоге оно достигает такой величины, что пар пробивается через щели наружу в виде водяных столбов и фонтанов.

Гейзеры получили свое наименование от горячего источника на юго-западе Исландии, названного первыми норвежскими колонистами «Гейзир», что в переводе с исландского языка означает «фонтан».

ДОЛИНА ДЕСЯТИ ТЫСЯЧ ДЫМОВ

В 1916 году, спустя четыре года после извержения вулкана Катмай, трое американских ученых во главе со знаменитым вулканологом Григгсом поднялись на каменистый таежный перевал Аляскинского хребта. С его двухкилометровой высоты они увидели уходящую на север широкую плоскую долину, по всей длине которой с ревом выбивались из-под земли белые фонтаны дыма.

Григгс назвал эту необычную местность Долиной Десяти Тысяч Дымов.

На старой карте, созданной за полвека до того русскими топографами, на этом месте была показана лесистая узкая и глубокая долина реки Укак. Теперь же на месте долины находилась гладкая безжизненная равнина длиной в двадцать и шириной в пять километров, усеянная множеством белых фонтанов. При ближайшем их изучении оказалось, что это не дым, а пар. Но это обстоятельство никак не проясняло загадку возникновения десяти тысяч «дымов».

Лишь последующие экспедиции Григгса в этот вулканический район помогли раскрыть тайну Долины Десяти Тысяч Дымов. Оказалось, что незадолго до взрыва из бокового кратера Катмая, а может быть, из трещин на его склонах, началось извержение, но не лавы, а мелкого вулканического песка. Туча раскаленных песчинок, каждая из которых была окутана горячим сжатым газом, вела себя как жидкость и свободно текла по склону вулкана в долину.

По краям будущей Долины Тысячи Дымов слой песка достигал тридцати метров, а в середине превышал двести. Деревья на склонах были свалены и обуглены палящей песчаной рекой. Когда поток вулканической пыли остановился и газы улетучились, горячие песчинки спаялись между собой, образовав твердую каменную броню из вулканического туфа.

Но местами в нем образовались трещины, и воды реки Укак и многочисленных родников на ее берегах, испарявшиеся под горячей «броней», вырывались наверх в виде белых струй пара.

С годами покров туфов стал постепенно остывать, и уже экспедиция французского вулканолога Тазиева, побывавшая в Долине Десяти Тысяч Дымов спустя полвека, обнаружила в ней лишь пять тысяч фонтанов пара, да и у тех высота и температура струй стали значительно меньше.

Не пройдет и сорока лет, с грустью констатировал маститый вулканолог, как нижние слои туфов остынут окончательно, и тогда этот замечательный памятник природы потеряет свое самое эффектное украшение.

Увы, Тазиев оказался прав. В Долине Десяти Тысяч Дымов больше нет ни одного дымка!

ЙЕЛЛОУСТОНСКИЕ ГЕЙЗЕРЫ

В самом сердце Скалистых гор, на стыке штатов Монтана, Вайоминг и Айдахо находится «жемчужина Америки» — Йеллоустонский национальный парк. Удивительная природа этого уникального уголка Кордильер — его гейзеры и водопады, окаменелый лес и застывшие белыми каскадами отложения горячих ключей.

Парк занимает площадь почти в 900 тысяч гектаров на высокогорном (до 2500 метров) плато между Галлатинским и Абсаротским хребтами, достигающими 3800 метров высоты. И плато, и хребты сложены вулканическим породами. По всей территории парка можно увидеть потоки застывшей лавы, а в долине Обсидиановой реки высится огромный утес, целиком состоящий из вулканического стекла. Но следы недавней вулканической деятельности остались не только в виде лавовых потоков.

То тут, то там в долине реки Йеллоустон, прорезающей плато, встречаются горячие источники, гейзеры илужицы, а то и целые «котлы» горячей булькающей грязи. Наибольших масштабов гидротермальные явления достигают на берегах Огненной реки. Здесь на двух участках — Верхнем и Нижнем гейзерных бассейнах — разместилось более 40 гейзеров и тысячи горячих источников.

Гейзерные бассейны Йеллоустонского национального парка, безусловно, самые грандиозные из всех гейзерных полей земного шара, хотя подобные фонтанирующие горячие источники встречаются также на Камчатке, в Исландии и Новой Зеландии.

Струи некоторых из йеллоустонских гейзеров бьют более чем на 100 метров, а самый высокий фонтан превышает 115 метров. Самый же мощный гейзер выбрасывает в момент извержения надесятки метров вверх почти 4000 тонн воды!

Поражает периодичность «работы» этих природных фонтанов. Одни из них извергаются с интервалом в 2-3 года, другие салютуют с промежутком в несколько суток, а множество мелких, двух- или трехметровых, бьют каждые 3-4 минуты.

Наиболее популярен у туристов гейзер «Старый служака». Он извергается с неизменной точностью каждые 65 минут. Струя кипящей воды диаметром в полметра взлетает при этом на 50 метров. Извержение длится 4-5 минут, а затем наступает перерыв. Но ровно через час и пять минут происходит новый выброс, сменяющийся через 5 минут очередным затишьем.

Гейзер «Гигант» называют «водяным вулканом». С интервалом в четыре дня он выбрасывает на высоту 90 метров могучий столб кипятка.

Оригинален грязевой гейзер «Большой цветочный горшок»: в овальной каменной чаше в клубах пара кипят и пузырятся мельчайшие частички фарфоровой глины белого и розового цветов; причем частички различных оттенков не смешиваются между собой.

Гейзер «Минутный человечек» раз в минуту выбрасывает в воздух букет из множества голубоватых струй, отдаленно напоминающий фигуру человека в балахоне.

Дивом Йеллоустона именуют гейзер «Эксельсиор» — один из крупнейших в мире. Его струя бьет из озера со скалистыми берегами. Перед извержением поверхность озера начинает волноваться, окутывается клубами пара, а затем точно из центра водоема с грозным рокотом вырывается гигантский столб кипятка диаметром 10 метров и высотой почти 100 метров!

Тучи пара вздымаются еще выше — до 300 метров. Окрестности оглашаются свистом, ревом и грохотом, под землей раздаются взрывы, высоко в воздух взлетают камни, а земля дрожит под ногами. Но постепенно гул стихает, столб воды становится ниже и вдруг исчезает так же неожиданно, как и появился.

Вокруг источников и гейзеров на поверхности земли откладывается слой желтовато-белой рыхлой породы — гейзерита. Он образуется из растворенного в горячей воде кремнезема, выпадающего в осадок при ее остывании. Часто жерло гейзера или источника представляет собой довольно высокий гейзеритовый конус с отверстием-кратером на верхушке, и тогда он и вправду напоминает вулкан, только извергающий не лаву, а кипяток.

У северной границы заповедника расположен еще один уникальный объект — Мамонтовы горячие ключи. Здесь обильно изливающиеся горячие воды отлагали, охлаждаясь, растворенные в них соли кальция, образуя на склонах живописные террасы, напоминающие застывшие водопады. Террасам присвоены собственные имена: терраса Юпитера, Минервы, Главная и другие.

Особенно поражает своей сказочной красотой терраса Юпитера. Это холм высотой более 100 метров, по крутому склону которого разноцветными каскадами спускаются шеренги белых, голубых, зеленых и желтых ваз и чаш из известкового туфа — травертина. Среди них — матовые и сверкающие, словно хрусталь, гладкие и ребристые, сухие и заполненные горячей водой.

Вода, стекая по стенкам каскадов, придает им вид ледяных замерзших водопадов. Размеры чаш колеблются от нескольких сантиметров до 30 метров. Отложение травертина происходите поразительной быстротой. Опущенный вечером в воду нож, ключ или камень уже к утру покрывается блестящей корочкой кристаллов, а через неделю слой травертина достигает уже сантиметра и более.

На нашей планете нелегко встретить место, где было бы собрано вместе столько поразительных чудес природы.

ДОЛИНА РОТОРУА

В Новой Зеландии столько удивительных, экзотических и единственных в своем роде природных явлений и объектов, что с ней в этом отношении не может сравниться ни один регион Земли.

Но, безусловно, главное чудо Новой Зеландии — прославленная долина Роторуа. Расположена она в центре Северного острова на Вулканическом плато. Маори — давние обитатели этого острова — назвали долину Такива-Ваиарики, что означает «Страна горячей воды».

Даже на улицах городка Роторуа, можно увидеть бьющие из трещин тротуаров струи белого пара. Сотни горячих и холодных источников находятся в окрестностях городка и на берегах озера с тем же названием.

Естественно, главная достопримечательность Роторуа — ее знаменитые гейзеры. Их здесь десятки, и струи, бьющие на четыре-пять метров в высоту, окутывают облаками пара и берег озера Роторуа, и окраину деревни.

Самый мощный гейзер — Похуту — выбрасывает струю кипятка на тридцать метров вверх. Водяное извержение длится в течение часа, а то и дольше. Иногда несколько гейзеров бьют одновременно, а порой они «работают» поочередно, словно пытаясь превзойти друг друга мощью струй и необычностью формы фонтана.

Белые кремнистые натеки, украшающие отверстия природных фонтанов, имеют желтые оттенки, образующиеся из растворенного в воде сероводорода. К сожалению, не весь этот не слишком благовонный газ осаждается в виде серных выделений, и в воздухе Роторуа еще на подходе к озеру можно ощутить его специфический «аромат».

В 1900 году в Ваймангу ударил из-под земли исполинский фонтан горячей воды, подобного которому в Новой Зеландии еще не приходилось видеть. В то время гейзер Ваймангу был самым могучим в мире и выбрасывал мощную струю воды, смешанной с паром, камнями и песком на высоту четырехсот пятидесяти метров!

Он бушевал и ревел целыми часами, потом замолкал, но через тридцать часов вновь выбрасывал фонтан кипятка. Рассчитать время, когда начнется очередное водяное извержение, было непросто, и нескольколюбознательных зевак поплатились жизнью за попытку изучить затихшего было великана.

Четыре года гигантский гейзер неистовствовал в долине, потрясая очевидцев фантастическими размерами своего фонтана. Затем струя Ваймангу начала слабеть, и в 1908 году гейзер прекратил свое существование.

Еще один термальный район лежит в полусотне километров к югу от Роторуа, близ самого большого новозеландского озера Таупо. Здесь, в долине Уайракей, находится знаменитая «паровая пещера» Карапити, из которой с огромной силой вырываются клубы пара, оглашая окрестности устрашающим ревом. Здесь в 1958 году была построена первая в мире геотермальная электростанция, использующая подземные воды.

ГЕЙЗЕРЫ КАМЧАТКИ

Природа надежно спрятала камчатское чудо от людей. Лишь в апреле 1941 года геолог Устинова, обследуя незамерзающую речку Шумную, текущую из вулканической кальдеры Узона, случайно заметила на одном из ее притоков взметнувшийся фонтан парящей воды.

Дальнейшее изучение притока показало, что в его долине находится еще 21 крупный гейзер и множество пульсирующих горячих источников, кипящих разноцветных озер, пароводяных струй и булькающих грязевых котлов. Приток этот получил название реки Гейзерной.

Трудно передать впечатление, которое производит на путешественника это удивительное место! Вся долина словно курится, испуская облака белого пара и струи кипящей воды, вокруг стоит неумолчный грохот, свист, шипение, бульканье и всплески, заставляющие невольно вспомнить о картине ада, описанной великим Данте.

Самый большой из гейзеров — Великан — извергается каждые пять часов. При этом метровой толщины струя кипятка взлетает на высоту в сорок метров, а клубы пара поднимаются на триста метров! Осаждающаяся при остывании воды своеобразная «накипь» из минеральных солей образовала у основания гейзера конус диаметром в тридцать метров. Такие же конусы из гейзерита есть и у других гейзеров, а также пульсирующих источников.

Гейзерит бываетжелтым, коричневатым, розовым и даже зеленоватым в зависимости от состава осаждающихся солей. Один из гейзеров даже назвали Сахарным — так похож его гейзеритовый конус на груду жженого сахара. Гейзер Фонтан самый активный: каждые 17 минут он выбрасывает на высоту семиэтажного дома свою мощную струю.

А гейзер Плачущий отличается своеобразным характером производимого бульканья: оно похоже на глухое всхлипывание. Очень эффектен гейзер Водопадный, ниже которого ручей из кипятка срывается со скалы 27-метровым водопадом.

Сибирское чудо

В газете «Иркутские ведомости» за 1913 год была опубликована заметка о странном явлении, случившемся в феврале месяце. А событие это и впрямь было уникальным. Дело в том, что в середине лютой зимы крестьяне однажды увидели над снегом, покрывавшим поля с озимью, странное голубоватое свечение, висевшее несколько дней кряду.

А когда свечение исчезло, в течение одной ночи растаял снег, и обнажившаяся земля неожиданно зазеленела, как весной.

А еще чуть позднее на полях забили горячие источники, струи которых достигали нескольких метров. Продолжался этот феномен девять месяцев, до наступления следующей зимы.

ГЕЙЗЕРЫ ИСЛАНДИИ

Ни в одной европейской стране ледяные поля не занимают так много места: восьмую часть всей территории! Самый большой ледник — Ватнайёкудль (в переводе — «ледник, дающий воду») — располагается на юго-востоке острова. Это обширное ледяное плато, проткнутое в восьми местах остриями потухших и действующих вулканов.

Помимо огромного количества льда, есть на острове и своя долина гейзеров — Хаукадалур. Она располагается в сотне километров к востоку от Рейкьявика, у подножья ледника Лаунгйёкудль. Именно здесь находится знаменитый Большой Гейзер, поразивший в свое время первопоселенцев Исландии. Это был первый природный горячий фонтан, который увидели европейцы. Впоследствии его именем стали называть все фонтанирующие горячие источники.

Трехметровое жерло Большого Гейзера открывается посреди чашеобразного бассейна из белого известкового туфа. Оно заполнено кипятком бирюзового цвета, который то выплескивается на дно чаши, то опять уходит в отверстие. Наконец, гейзер собирается с силами и трижды подряд выбрасывает в небо мощную струю высотой в 40-60 метров.

Десять минут длится этот «салют», а затем вода и пар как бы втягиваются назад в жерло. В последнее время Большой Гейзер извергается все реже. Зато его сосед — гейзер Штоккр — еще полон сил и пунктуально радует туристов своими струями, взлетающими на 30-40 метров вверх.

Еще одна гейзерная долина расположена у северного края уже упомянутого большого ледника Ватнайёкудль, рядом с вулканом Кверкфьедль. А всего в Исландии открыто 250 групп термальных источников, включающих 7000 горячих ключей — больше, чем где бы то ни было в мире.

Это и неудивительно — ведь температура недр острова очень высока. В некоторых местах она с каждым метром глубины увеличивается на полградуса. (Для сравнения: в Москве этот показатель — одна сотая градуса на метр).

Гейзеры - это периодически фонтанирующие горячие источники, распространенные в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности. Со взрывом и грохотом огромный столб кипящей воды, окутанный густыми клубами пара, взлетает вверх, достигая иногда 80 м. Фонтан бьет некоторое время, затем исчезает, клубы пара рассеиваются, и наступает покой.

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 поперечником 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 до нескольких метров.

Перед началом извержения вода поднимается, медленно заполняет бассейн, бурлит, выплескивается, затем высоко со взрывом взлетает фонтан кипятка. Тотчас после извержения гейзера бассейн освобождается от воды, и на дне его можно увидеть заполненный водой канал - жерло, уходящее глубоко в землю.

Гейзеры - очень редкое и красивое явление природы. Они есть на Камчатке, в одном из районов Тибета на высоте 4700 м, в Исландии, Новой Зеландии и Северной Америке. Небольшие одиночные гейзеры встречаются в некоторых других вулканических областях земного шара.

В восточной части Камчатки, южнее Кроноцкого озера, протекает река Гейзерная. Начинается эта река на безжизненных склонах потухшего вулкана Кихпиныч и в нижнем течении образует долину шириной до 3 км. В этой долине встречается много горячих ключей, горячих и теплых озер и т. д.

Долина гейзеров на Камчатке.

Здесь известно около 20 крупных гейзеров, не считая мелких, выплескивающих воду вверх. всего на несколько сантиметров. Почва около них теплая, а иногда и горячая. Многие гейзеры окружены натеками разноцветного гейзерита, которые покрывают иногда большие площади. Так, например, около самого большого камчатского гейзера Великан, выбрасывающего фонтан высотой 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. Гейзер Сахарный окружен красивыми отложениями нежно-розового гейзерита. Это пульсирующий источник. Вода из него выплескивается равномерными толчками. Гейзер Первенец находится на каменистой горячей площадке почти на самом берегу реки Шумной, недалеко от устья Гейзерной. Бассейн Первенца диаметром и глубиной около полутора метров окружают крупные глыбы камней. Если заглянуть в него тотчас после извержения, можно увидеть, что в нем совершенно нет воды, а на дне видно отверстие, или канал, косо уходящий в глубину. Через несколько минут 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 высотой 15-20 м бьет 2-3 мин, затем исчезает, пар рассеивается.

Горловина гейзера. Обычно представляет собой конусообразные накопления светлого кремнистого туфа - гейзерита.

С давних пор славится своими горячими источниками, кипящими реками и гейзерами Исландия. В долинах большинства ее рек видны поднимающиеся облачка паров от кипящих ключей и гейзеров. Они особенно многочисленны в юго-западной части острова. Интересен знаменитый Большой Гейзер с диаметром бассейна около 18 м. Гладкое дно бассейна в центре переходит в округлое жерло около 3 м в диаметре, по форме похожее на раструб пионерского горна. Извержения Большого Гейзера очень красивы. Они повторяются через каждые 20- 30 ч и длятся около 3 ч. Высота фонтана достигает 30 м. Жители суровой Исландии используют горячие источники для выращивания в теплицах овощей и фруктов. Столица Исландии Рейкьявик и большинство городов и поселков полностью отапливаются водами горячих источников.

Самый большой камчатский гейзер Великан. Он выбрасывает фонтан горячей воды в несколько десятков метров.

На острове Северном в архипелаге Новая Зеландия до 1904 г. действовал гейзер Ваймангу. Это был самый большой гейзер в мире. Во время сильного извержения его струя выбрасывалась на высоту 450 м. Но теперь этот гейзер совершенно исчез, что связано с понижением на 11 м уровня воды в ближайшем озере Таравера. Извержение другого новозеландского гейзера - Кроус-Нест (Воронье гнездо) на берегу озера Вайкато тоже зависит от уровня воды в озере. Если вода стоит высоко, гейзер извергается каждые 40 мин, если уровень воды низкий - извержение происходит через 2 ч.

Гейзеры - периодически фонтанирующие горячие источники, распространенные в области современной или недавно

Многочисленные горячие источники и 200 действующих гейзеров находятся в Северной Америке в Йеллоустонском национальном парке. Это плоскогорье, изрезанное глубокими долинами рек и впадинами озер, окруженное высокими снежными хребтами Скалистых гор. Несколько миллионов лет назад здесь происходили, очень сильные вулканические извержения, в результате которых возник этот удивительный уголок природы. Самый знаменитый гейзер Йеллоустонского парка - Старый Служака. В течение многих лет он не прекращает своей деятельности.

Схема действия гейзера. Находящаяся под гидростатическим давлением вода в подземных пустотах постепенно нагревается выше 100°. При достижении критической температуры она вскипает. Образующийся пар с шумом выбрасывается из гейзера, увлекая с собой кипящую воду.

Огромное количество тепла выносят гейзеры и горячие источники на поверхность земли. Откуда же берется это тепло? Возникают гейзеры в районах, где близко к земной поверхности залегает неостывшая магма. Выделяющиеся из нее газы и пары, поднимаясь, проходят длинный путь по трещинам. Они растворяются в подземных водах и нагревают их. Такая вода и выходит на поверхность Земли в виде бурлящих горячих ключей, различных минеральных источников, гейзеров. Механизм действия гейзеров, периодически выбрасывающих воду на поверхность, еще не совсем выяснен. Ученые предполагают, что под землей гейзер состоит из пещер (камер) и соединяющих их проходов, трещин и каналов, встречающихся в застывших лавовых потоках. Эти пещеры и заполняются циркулирующими горячими подземными водами, которые под действием перегретых паров, поднимающихся от магматических очагов, нагреваются до температур выше точки кипения воды. Извержения гейзеров зависят от величины подземных камер и каналов, от расположения трещин, по которым поступает тепло из магматического очага, от количества и скорости притока грунтовых вод. Из физики известно, что точка кипения воды при давлении в 1 атм на уровне моря равна 100°. Если давление увеличивается, то температура кипения повышается. Давление столба воды в канале гейзера повышает точку кипения воды на дне канала. 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. Перегретая вода, поднимаясь по каналу, достигает того уровня, на котором давление столба воды уменьшается настолько, что она может вскипеть, а упругость водяного пара сможет выбросить ее с огромной силой вверх в виде кипящего фонтана.

Извержение гейзера Старый Служака (Сев. Америка).

Если канал гейзера широкий и более или менее правильной формы, вода перемешивается, закипает и периодически выплескивается на поверхность в виде горячего фонтана. Если же канал извилистый и узкий, вода не может перемешиваться и нагреваться равномерно. Вследствие давления сверху столба воды нижние слои воды оказываются перегретыми и не превращаются в пар. Пар выделяется лишь 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. Вес столба воды в канале уменьшается, следовательно, давление на глубине понижается, и перегретая вода, находясь выше точки кипения, мгновенно превращается в пар. Давление пара снизу так велико, что он выталкивает воду из канала - и в воздух выбрасывается огромный фонтан кипятка и клубы пара.

Так выглядят некоторые виды водорослей, приспособившиеся к жизни в горячей воде.

Охлажденная выброшенная вода частично падает в чашу гейзера и попадает в его канал. Часть воды поднимается с глубин, но большая часть ее обычно просачивается в канал из боковых пород. В канале она нагревается, перегревается в нижних частях его, возникает снова пар, и происходят выбросы пароводяной смеси, т. е. гейзер начинает извергаться с полной силой.

Озера вулканического происхождения - кальдеры - довольно распространенное явление на Камчатке.

Таким образом, периодичность действия гейзеров зависит от размеров канала (но не от его формы), времени его заполнения водой и нагревания до температур, несколько превышающих точку кипения воды в местонахождении гейзера, что зависит от абсолютной высоты этой местности.

Гейзериты - отложения кремнезема, содержащегося в кипятке, выбрасываемом гейзером. Около некоторых гейзеров образуются конусы из гейзерита от нескольких сантиметров до нескольких метров. Они бывают очень разнообразны по форме и цвету.

Гейзеры располагаются вблизи действующих или сравнительно недавно уснувших вулканов. Распространяющаяся от магматического очага теплота нагревает почти до кипения подземные воды, которые заполняют трещины и разломы вблизи поверхности. Извержения гейзеров не имеют ничего общего с извержениями вулканов. Однако для извержения гейзеров необходима теплота, поступающая от вулкана. Поэтому гейзеры...

• Введение
• 1. Общие сведения о гейзерах
• 2. Гейзеры как объекты туризма
  • 2. 1. Долина гейзеров, Камчатка, Россия
    • 2. 1. 1. Общая информация
    • 2. 1. 2. Гейзер Великан
    • 2. 1. 3. Гейзер Тройной
    • 2. 1. 4. Возможности туризма
  • 2. 2. Йеллоустонский национальный парк, США
    • 2. 2. 1. Общие сведения
    • 2. 2. 2. Гейзеры и термальные источники
    • 2. 2. 3. Возможности для туризма

Заключение

Список литературы

Гейзеры как объекты туризма (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕЙЗЕРАХ Слово «гейзер» исландского происхождения; оно происходит от «гейза», что означает «хлынуть». Гейзер источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара до высоты 20−40 м и более. Они представляют собой горячие пароводяные источники, периодически фонтанирующие; свое название они получили от района Гейзер в Исландии, где они впервые наблюдались. Гейзер одно из проявлений вулканизма, поэтому встречаются в районах проявления современной и недавней вулканической деятельности: в Исландии, Италии, на о. Ява, в Новой Зеландии (северный остров), в Йеллоустоноком национальном парке Америки, отмечены гейзеры и в Тибете на высоте 4700 м над уровнем моря. В долине Гейзерной на Камчатке описано 12 крупных гейзеров и несколько десятков мелких. Температура воды у выхода вмещающих каналов близка к температуре кипения и в зависимости от местности колеблется от 80 до 100°. Высота фонтанирования различна, иногда достигает 50 ж и выше. Один из крупнейших гейзеров в Йеллоустонском парке «Гигант» выбрасывает столб воды и пара высотой до 40 м с температурой 94,8°.

Хорошо известный Большой гейзер в Исландии фонтанирует на высоту около 30 л в течение 10 минут через каждые 2430 часов. Канал, из которого выбрасываются пароводяные фонтаны, имеет диаметр 3 м и окружен в виде конуса кремнистыми отложениями гейзера. В верхней части конуса имеется бассейн диаметром 18 м и глубиной 2 м, периодически заполняемый горячей водой. Температура воды на поверхности бассейна около 8082°, а в канале, на глубине дна бассейна достигает 120°.

В 1941 г. Т. И. Устиновой были открыты многочисленные гейзеры на Камчатке, в долине р. Шумной, в окрестностях сопки Кихпиныч. Здесь обнаружено не менее 22 крупных и около сотни мелких гейзеров. Другая река Камчатки так и называется Гейзерная. В ее долине около 20 крупных гейзеров и среди них самый большой гейзер Камчатки под названием Великан. Он выбрасывает фонтан воды высотой до 40 м, а столб пара поднимается при этом до нескольких сотен метров.

Извержение гейзера очень красивое зрелище. Окутанная паром мощная струя кипятка с грохотом взметается вверх, рассыпаясь на большой высоте мириадами брызг. Фонтан бьет некоторое время, а затем струя вдруг исчезает, пар рассеивается и все успокаивается. А через определенное время все снова повторяется. Как правило, вокруг гейзера есть небольшой природный бассейн диаметром до нескольких метров. Земля вблизи гейзера обычно очень теплая, даже горячая.

Главное, что отличает гейзеры от прочих теплых и горячих источников это периодичность действия. Промежутки времени между извержениями различны у разных гейзеров. Одни гейзеры извергают струю кипятка через каждые 10−20 минут, другие всего один-два раза в месяц. Так, извержения гейзера Старый Служака, находящегося на территории Йеллоустонского национального парка в американском штате Вайоминг повторяются через 50−70 минут. Почти у всех гейзеров извержение длится всего несколько минут.

В бассейне гейзера сразу после того, как прекратилось очередное извержение, воды нет. В центре бассейна существует отверстие это уходящий вглубь канал трубка гейзера. Например, у Большого Гейзера в Исландии трубка имеет диаметр 3 м и уходит в глубину на 23 м. Перед началом извержения вода поднимается по трубке и постепенно заполняет бассейн. При этом она бурлит, затем вверх взметается фонтан кипятка. По окончании извержения вода из бассейна уходит в трубку.

Гейзеры располагаются вблизи действующих или сравнительно недавно уснувших вулканов. Распространяющаяся от магматического очага теплота нагревает почти до кипения подземные воды, которые заполняют трещины и разломы вблизи поверхности. Извержения гейзеров не имеют ничего общего с извержениями вулканов. Однако для извержения гейзеров необходима теплота, поступающая от вулкана..

Механизм работы гейзера, в схеме, таков: в толще Земли имеется канал, зигзагообразно изгибающийся и заполненный перегретой водой т. е. водой, находящейся при температуре, близкой к температуре кипения при тех давлениях, которые существуют в канале. Когда давление пара достигает определенной силы, вода из канала выталкивается наружу; это приводит к уменьшению давления, а тем самым и к немедленному превращению в пар значительных количеств перегретой воды. Тогда пар и вода сильной струей выбрасывается из канала, образуя, фонтан, бьющий на высоту нескольких метров.

Горячие воды гейзеров содержат в себе большое количество минеральных веществ, особенно окиси кремния. При фонтанировании гейзеров эти минеральные вещества откладываются вокруг выводного канала, образуя иногда крупные конусы. Такие минеральные образования называются гейзеритами.

Там, где встречаются гейзеры, обязательно имеется большое количество горячих источников и паровых струй. Их относят к обычным термальным источникам; они функционируют практически стабильно. Гейзеры могут быть названы необычными термальными источниками: для них характерен периодический взрывной характер функционирования через определенные промежутки времени происходит бурное извержение.

С точки зрения физики имеется принципиальное различие между гейзерами и обычными термальными источниками, предопределяющее существенно разный характер их функционирования. В обоих случаях действуют процессы подвода теплоты, которая поступает от магматического очага, и процессы отвода теплоты, которая так или иначе передается окружающей среде. В случае термальных источников существует постоянный баланс между теплоподводом и теплоотводом: сколько теплоты в единицу времени получает источник, столько же теплоты он в единицу времени теряет. В случае же гейзера подобного баланса нет. На всех стадиях деятельности гейзера, за исключением стадии извержения, теплоподвод больше теплоотвода, и поэтому происходит постепенное нагревание воды в гейзерной трубке. Рано или поздно это приводит к взрыву: процесс теплоотвода вдруг качественно меняется вода в трубке вскипает, гейзер извергается. На стадии извержения гейзера теплоотвод существенно больше теплоподвода.

Установлено, что гейзеру всегда предшествует термальный источник (горячий или кипящий), в котором процессы теплоподвода и теплоотвода сбалансированы. При некоторых условиях баланс нарушается, и источник переходит и гейзерный режим, т. е. превращается в гейзер. Анализ условий такого перехода достаточно сложен. Отметим только, что важную роль играет и данном случае изменение в процессах конвекции, происходящих в водной массе источника, а также возникновение условий, препятствующих свободному выходу пара из системы. Иногда переход и гейзерный режим совершается в результате небольшого уменьшении площади сечения трубки.

Выводы Гейзеры являются сложным геологическим и природным явлением. Приуроченность к определенным геологическим структурам обуславливает их малую распространенность. Установлено, что гейзеры изначально были термальными источниками, при определенных условиях перешедшими в гейзеры.

Список литературы

1. Влодавец В. И. Вулканы Советского Союза . - М.: Наука, 1949.
2. Горшков Г. П. Землетрясение на территории Советского Союза - М.: Недра, 1949.
3. Устинова Т. И. Гейзер в долине реки Шумной // Бюлл. вулканолог, ст. на Камчатке (АН СССР). - 1946. - № 12а.
4. Устинова Т. И. Гейзеры на Камчатке // Изв. ВГО. - 1946. - вып. 46.
5. Устинова Т. И. Камчатские гейзеры . М.: Недра, 1949.
6. Холмс А. Основы физической геологии .М.: Наука, 1949.
7. Силкин Б. И. Гидротермальная деятельность в озере Йеллоустоун // Природа. 2002. - № 2. стр. 62−66.
8. Приходько В. Е. Первый в мире национальный парк // Химия и жизнь. 2004. - № 6. стр. 58−60.
9. http://www.travel.ru
10. http://www.kamchatka.org.ru

В регионах интенсивной современной или недавно завершившейся вулканической деятельности часто встречаются источники, которые под высоким давлением пара периодически выбрасывают на поверхность Земли фонтаны горячей воды и непосредственно пар. Это так называемые гейзеры. Существуют и горячие источники, характеризующиеся медленным вытеканием воды из трещин в земной коре.

Богата горячими источниками и гейзерами Исландия, где их насчитывается около 700. Название «гейзер» происходит от исландского слова «хлынуть, фонтанировать». На территории России гейзеры имеются на Камчатке, особенной популярностью пользуется Долина гейзеров. Также известны эти явления в Северной и Южной Америке, Японии, Новой Зеландии, Китае. Внешний вид гейзеров разнообразен. Они могут выглядеть как небольшие усеченные конусы с крутыми склонами, как невысокие пологие купола, как мелкие чашеобразные канавы, как ямы неправильной формы, т.д. В их стенках или дне имеются выходные отверстия щелевидных или трубчатых каналов.

Функционирование гейзеров отличается наличием периодов покоя, заполнения котловины водой, фонтанирования смеси пара и воды, завершения выброса пара и вновь перехода в стадию покоя. Гейзеры делят на две группы: регулярные и нерегулярные. У тех источников, которые относятся к первой группе, продолжительность цикла и его отдельных периодов относительно постоянна, у нерегулярных гейзеров изменчива. У разных гейзеров стадии могут длиться минуты, десятки минут, а продолжительность периодов покоя может составлять от нескольких минут до нескольких дней. Деятельность гейзеров не длительная, что связано с несколькими факторами, в частности, уменьшением течения подземных вод у каналов, снижением теплового потока, др.

Гейзеры фонтанируют, извергая воду на большую высоту. Например, гейзер Великан на Камчатке с периодичностью в 5-6 часов выбрасывает струю воды диаметром 3 м и высотой до 50 м. А на территории Северной Америки гейзер «Старый служака» каждый час поднимает водный столб на высоту 80 м.

Вода, выбрасываемая гейзерами на земную поверхность, чистая, слабо минерализованная, с повышенным содержанием кремнезема. Такая порода, как гейзерит, близкая по структуре к опалу, формируется у выхода канала гейзера именно из кремнезема. Химический состав воды хлоридно-натриевый или хлоридно-гидрокарбонатно-натриевый. Вода, выбрасываемая гейзерами, атмосферного происхождения, с примесью конденсата влаги магмы.

Общепринятой считается нижеописанная гипотеза о механизме возникновения гейзеров. Вода, просочившаяся в канал из пластов горных пород, в нижних его отделах нагревается и закипает с образованием пара, который и выбрасывает воду наружу.

Похожие материалы:

Гейзер - это достаточно редкое природное явление, которое является отголоском вулканической деятельности. Впервые упоминание о таком явлении можно найти в летописях от 1294 года. Именно тогда в Исландии обнаружили кипящий источник. А источники Камчатки сформировались примерно 40 тысяч лет назад.

Общее описание

Гейзер - это источник с горячей водой, которая практически вырывается из земли по мере того, как в чаше накапливается слишком много воды. Иногда температура превышает +100 градусов. Фонтан какое-то время бьет и прекращается, пар исчезает, и ничего уже не напоминает о былой активности. Активность начинается с медленного подъема воды, постепенно нарастает. Вода постоянно бурлит. Название нейзера переводится как «прорываться», и пришло в языки мира из Исландии, где впервые обнаружили подобное явление. Кстати, в отличие от термального источника, который бурлит постоянно, гейзер извергает воду периодически.

Как все происходит

Большие фонтаны наблюдаются только в тех местах, где есть активные вулканы или те, которые прекратили свое действие достаточно недавно. Есть горячие источники, которые не выбрасывают воду фонтаном, а просто бурлят в чаше, даже пузырятся. По краям чаши или бассейна, как правило, есть отложения кремнезема, которые содержатся в кипящей воде. Отложения еще называют гейзеритами. Они могут нарастать по берегам высотой до нескольких метров.

После окончания активности источника можно увидеть, как вода постепенно уходит вглубь земли по жерлу. Как формируется гейзер? Это, по сути, следствие извержения вулкана, при условии, что магма осталась в верхних слоях грунта. Она остается постоянно горячей, выделяет пар и газы через всевозможные отверстия и трещины. Затем газы и вода смешиваются, растворяя в смеси минералы, другие вещества. Потом нижней слой воды становится не таким плотным и начинает постепенно подниматься вверх.

Если проход наружу узкий, то вода подогревается неравномерно и в пар превратиться не может, поэтому на поверхности появляются пузыри. Чуть позднее формируются небольшие фонтаны, которые являются лишь предвестниками начинающегося большого извержения. По окончании извержения подземные пещеры и гроты полностью освобождаются от воды. Новое явление будет в следующий раз только при условии, когда вся чаша и гроты заполнятся опять подземными водами.

Опасность и польза

Утверждение о том, что все, что создала природа, несет только пользу для человека, неверно в данном случае. Гейзер - это реальная опасность. При неосторожных движениях и максимальном приближении в чашу можно упасть и свариться. Такое иногда происходит с неосторожными животными, ведь температура воды - примерно +100 градусов.

Помимо этого, в ней огромное количество ртути и мышьяка, других химических соединений, которые не несут никакой пользы для организма человека, а только вред.

С другой стороны, в Исландии приспособили горячие источники для получения электрической энергии, которая идет на обогрев воды и теплиц, другие бытовые нужды.

Фонтаны горячей воды природного происхождения на территории России

В России есть Долина гейзеров, источники которой являются единственными во всей Евразии и одними из крупнейших во всем мире. Находятся они на территории Кроноцкого государственного биосферного заповедника на Камчатке.

Это глубокий каньон на речке Гейзерной. Общая занимаемая площадь под гейзерами Камчатки - 6 квадратных километров. Выглядит это примерно так: по берегам речки находятся множественные выходы горячих источников, гейзеров и есть даже термальные площадки.

Экосистема этой зоны очень уязвима к антропогенному воздействию, на территории заповедника постоянно проводится мониторинг состояния комплекса. Сам доступ к гейзерам трудный. С 1992 года увидеть гейзеры Камчатки можно исключительно из иллюминатора вертолета.

В 2007 году после сильных ливневых дождей в этих местах появилась запруда, но в 2013 году плотина новыми дождями была разрушена, и частично гейзеры опять забили.

Исландия

Именно на этом острове вулканического происхождения существует самое огромное количество гейзеров. В Исландии землетрясения происходят практически каждый день, а извержение вулкана - каждые 4-5 лет. Именно по этой причине на острове огромное количество горячих источников. Как выражаются местные жители, это место является большой натуральной «кочегаркой».

Самый известный, наряду с гейзерами в России, гейзер Исландии расположен в юго-западной части острова - в долине Хейкадалюр. Здесь все источники расположены практически друг на друге, они все разные по размеру, форме и даже цвету. Некоторые гейзеры соединены между собой небольшими проливчиками. В долине всегда теплая земля, над которой всегда пар.

Практически всех туристов развлекают фокусом с яйцами, которые помещают в кастрюлю и опускают в небольшой по размерам гейзер, где они через 10 минут становятся полностью готовыми к употреблению.

Именно здесь находился Большой Гейзер, обнаруженный в XIII веке, который фонтанировал вплоть до XX века на высоту до 60 метров. Но после очередного землетрясения он начал постепенно успокаиваться и совсем перестал проявлять активность.

Соединенные Штаты Америки

В стране насчитывается три местности с термальной активностью.

Опаловый гейзер, проявляющий исключительно эпизодическую активность. Расположен на высоте 2,210 тысяч метров над уровнем моря на территории Йеллоустонского парка. Первая активность была зафиксирована в 1947 году, затем через 2 года, в 1952 и 1953 годах. С 1979 года фонтан поднимается над землей практически ежегодно, но высота водного столба не превышает 9 метров. Когда гейзер не активен, то это обычное озеро с температурой воды + 56 градусов.

Старый Служака находится в том же парке, но более популярен, так как высота фонтана от 32 до 56 метров. При этом извержение происходит регулярно, примерно каждые 35-120 минут. То есть предугадать событие очень просто.

Флай - это фактически термальный источник, который стал гейзером вследствие деятельности человека. В 1916 году в этом месте пытались вырыть колодец и по чистой случайности пробили геотермальный карман.

Находится в штате Невада, высоко над уровнем моря - 12300 метров. Высота гейзера - 1,5 метра. Стены гейзера постоянно растут.

Этот уникальный постоянно действующий фонтан находится на частной территории, и чтобы его увидеть, необходимо просить разрешение у собственников земли, продавать государству земли они наотрез отказываются.

Долина гейзеров Ваймангу - самая известная гидротермальная система мира, дату появлению которой точно знают ученые и местные жители - 10.06.1886 год. Именно в этот день началось землетрясение, разрушившее верхушку горы Тараверы. В этих местах были горячие источники, но они не были погребены под вулканической лавой.

Уже в 1900 году в Ваймангу поднялся огромный фонтан с кипятком, самый огромный по высоте во всем мире на тот момент. Так продолжалось 4 года, угадать, когда начнется новое извержение, не удавалось никак. В 1908 году гейзер утих полностью. Однако в долине остались меньшие по размеру фонтаны, к примеру, Поухуту, с высотой до 30 метров, проявляющий активность каждые 20 минут.

Чили

Долина Эль Татио занимает третье место в рейтинге горячих гейзеров мира, после США и России. Находится на высоте 4,3 метра над уровнем моря. Здесь несколько сотен фонтанов разной высоты и с разными периодами активности.

Около гейзеров находятся термальные колодцы, в которых можно искупаться. Рекомендуется приезжать в долину на рассвете, когда наблюдается самая большая активность гейзеров, и вода переливается в лучах восходящего солнца разными цветами.

Развенчиваем мифы

Считается, что гейзер через какое-то время может стать вулканом. Действительно, это фонтан вулканического происхождения, но в данном случае магма выполняет лишь роль подогрева, а чтобы началось извержение воды, обязательно должны быть трещины, грунтовые воды и резервуары.

Существует устойчивое мнение, что жизнь около гейзеров невозможна и даже опасна, ведь минимальная температура воды +98 градусов. Однако в термальных долинах прекрасно себя чувствуют сине-зеленые водоросли, которые предпочитают расти именно там, где температура выше +45 градусов. Помимо этого, в долинах часто растут редкие цветы, например, скрученник китайский. Живут в таких местах личинки некоторых видов мух. Даже попадая в кипяток, они не гибнут, а, наоборот, быстрее развиваются. А трясогузка вьет гнезда и откладывает в них яйца именно в гейзерных долинах, то есть использует землю как естественный инкубатор.

Не стоит думать, что вода в гейзерах полезна для человека, наоборот, в ней можно найти около половины элементов таблицы Менделеева. К примеру, концентрация мышьяка превышает допустимую норму для человека в 10 раз, а сурьмы - в 3 раза.