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. Малое Мутновское Гейзерное поле. Камчатка. Фото Д.Тонкачеев

Гейзер (Исландское geysir , от geysa - хлынуть) - источник, периодически выбрасывающий горячую термальную воду и пар . Гейзеры являются одним из проявлений поздних стадий вулканизма , распространены в областях современной вулканической деятельности .

Описание

Гейзеры могут иметь вид небольших усечённых конусов с достаточно крутыми склонами, низких, очень пологих куполов, небольших чашеобразных углублений, котловинок, неправильной формы ям и др.; в их дне или стенках находятся выходы трубообразных или щелеобразных каналов.

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.
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.

К сожалению, единственный гейзер, что мне довелось наблюдать в своей жизни - порыв теплотрассы зимой несколько лет назад. :) А если серьезно, то увидеть это явление в живую - одно из моих желаний, и скоро оно осуществится - зимой я поеду в Исландию!

Что такое гейзер

По сути, это все, что осталось от былой вулканической активности на нашей планете. Гейзеры представляют собой достаточно величественное явление: кипящая вода с грохотом вырывается на поверхность в виде столба, который нередко достигает 50 метров. Это продолжается всего несколько мгновений, а затем напор постепенно убывает, пар рассеивается, и наступает тишина. Но бывают и такие источники, что напоминают лужи горячей воды, покрытые пузырьками. Как правило, место вокруг представляет собой нечто вроде бассейна или кратера небольшой глубины. В радиусе нескольких метров поверхность покрыта мощными слоями отложений кремнезема - гейзеритом. В некоторых местах вырастают огромные конусы, порой до нескольких метров в высоту. Для образования таких фонтанов необходимы:

• вода;
• тепло;
• система подземных каналов либо полостей.

Извергаемая вода - не что иное, как обычные осадки, что просочились сквозь землю, либо подземные воды близлежащих водоемов. Как правило, вода достигает глубины не более 2 км., однако на этом этапе необходим источник тепла. Таковым выступает участок, расположенный в месте вулканической активности, где на огромных глубинах перемещаются разогретые вещества. Почему извергается гейзер? Однозначного ответа не существует, лишь несколько теорий. Согласно одной из них, такое происходит благодаря изогнутой форме каналов, где в изгибах накапливается пар. Когда его концентрация доходит до критической отметки, он с силой выталкивает воду из полостей. Вот и выходит, что гейзер периодически выстреливает мощной струей воды и пара.

Черный курильщик

Эта разновидность термальных источников была обнаружена в 1978 году и поначалу озадачила многих ученых. Тщательные исследования этого феномена позволили утверждать, что природа их схожа с гейзерами, однако имеет некоторые особенности. Основную роль здесь также играют вода и тепло, однако проникающая сквозь разломы коры жидкость вступает в ряд химических реакций с горными породами. Таким образом, разогретая вода вырывается обратно, однако теперь она обогащена рядом веществ, которые при охлаждении окружающими водами выпадают осадком в виде красивого «дыма».

Сто лет назад, после ужасающего извержения вулкана Таравера, на одном из островов Новой Зеландии образовался гейзер впечатляющих размеров: столб выбрасываемой воды из недр Земли превышал четыреста метров. Фонтан был чёрного цвета, он то вздымался вверх, то успокаивался дня на два – и снова принимался за работу. Так, продолжалось несколько лет, пока не образовалось огромное кипящее озеро. Тут и возникла взаимосвязь — вулканы и гейзеры.

Естественно, далеко не все гейзеры действуют подобным образом и создают чудеса такого масштаба, но то, что вулканы и гейзеры взаимосвязаны — это факт, поскольку они являются проявлением поздней стадии вулканической активности и увидеть их можно только там, где расположены огнедышащие горы.

Гейзер — это источник, который по мере накопления в нём воды, со взрывом и грохотом выбрасывает над земной поверхностью столб воды, температура которой нередко превышает 100°С (при этом он может быть, как совсем невысоким, так и извергать струю на целых 80 метров вверх). Фонтан этот бьёт некоторое время, затем успокаивается, пар исчезает, и почти ничего не напоминает о былой активности. Большой гейзер действует только в тех местах, где вулканы либо активны до сих пор, либо были такими до недавнего времени.

Своё название — это удивительное явление природы получило в честь одного из самых старых известных людям исландских гейзеров Гейсир (в переводе означает «прорываться») из всемирно знаменитой долины Хёйкадалюр, (Долины гейзеров).

Внешний вид

Гейзер – это далеко не всегда высокий фонтан, иногда струя выплёскивается невысоко или показывается в виде брызг, а некоторые представляют собой обыкновенные лужи с кипящей водой. Окружают их обычно каменистые, часто – разноцветные образования, чем-то напоминающие красивые искусственные решётки. Источник выстраивается кремнезем (гейзерит), который попадает на поверхность земли вместе с горячим бурлящим потоком.

Такие каменистые образования нередко могут занять несколько десятков квадратных метров, или начать расти вверх. Например, вокруг Великана, крупнейшего гейзера Камчатки (фонтан которого составляет несколько десятков метров), размер площадки из гейзерита не менее впечатляющий, как и его название, и занимает около гектара, при этом натёки на ней чрезвычайно сильно напоминают небольшие серо-жёлтые розочки.

Такие каменистые источники способны принимать разную форму:

• Бассейна;
• Кратера;
• Чаши;
• Низкого, очень пологого купола;
• Скалистого образования в виде конусов с усеченными контурами и крутыми склонами;
• В некоторых случаях форма бывает совершенно необыкновенной и причудливой, например, когда минералы образуют цветок или кристаллы.

Перед тем как вода начинает извергаться, она медленно заполняет каменистое образование, бурлит и выплескивается. После того как фонтан успокаивается, бассейн полностью освобождается от воды. Если точно знаешь, что гейзер сейчас не выплеснет наружу новую струю, можно рискнуть и (с разрешения гида) заглянуть внутрь – тогда любопытствующие смогут рассмотреть жерло, далеко уходящее в недра Земли. Эти источники находятся не только на дне, но и на стенках каменистых образований.

Образование

Гейзер образуется только там, где неостывшая после извержения магма расположилась максимально близко к поверхности Земли. Горячая магма постоянно выделяет огромное количество газов и пар, которые поднимаются наверх по всем доступным им трещинам, попадая, таким образом, в пещеры, созданные, когда извергался вулкан. Эти пещеры представляют собой целый лабиринт, гроты которого, заполненные подземными водами, соединяются туннелями или трещинами.

Магматические газы и пары, смешиваясь с глубинными водами, подогревают их и при этом не только сами становятся частью кипящей воды, но и растворяют в ней минералы и другие вещества.

После этого вода своё движение не останавливает, поскольку горячий нижний слой становится менее плотный – и устремляется наверх (в это же время более прохладная вода опускается вниз, где также нагревается). Есть два варианта выбрасывания кипящей воды, поскольку то, как именно будет извергаться гейзер, во многом зависит от размера пещер, от формы и местонахождения трещин/каналов, а также от того, насколько быстро движутся по ним подземные воды и, конечно же, от их количества: через широкий канал правильной формы струя кипящей воды с легкостью выводится наружу и если источник узкий, извилистый, то:

• Вода обогревается неравномерно, из-за чего внизу она становится слишком горячей, но в пар из-за давления сверху превратиться не способна, наверх уйти тоже не в состоянии.
• Такая ситуация долго продолжаться не может, поэтому водяной пар приобретает форму пузырей.
• Пузыри, зажатые со всех сторон, пытаются увеличиться, и начинают снизу выдавливать верхний слой воды буквально выталкивая его на поверхность, таким образом, получается серия из небольших фонтанов, символизирующая о приближении более крупного извержения.
• Когда вода выплёскивается, верхний слой воды на нижний давит уже не так сильно, как прежде – и даёт возможность излишне горячей воде преобразоваться в пар. Поэтому уже через какое-то время над землёй взлетают огромные струи горячей воды в окружении клубов пара.

Гейзер перестаёт извергать воду только тогда, когда подземные пещеры, полностью покидает вода. Следующее извержение произойдёт не раньше, чем грунтовые воды снова заполнят подземные лабиринты и не нагреются там до нужной температуры. При этом стоит заметить, что гейзер бывает регулярным – продолжительность извержения как в целом, так и на его отдельных стадиях каждый раз постоянно и его вполне можно предугадать и нерегулярным – период между выбросами одного и того же гейзера может длиться от пары минут до нескольких дней, при этом продолжительность отдельно взятых стадий, как, впрочем, и размер фонтана, каждый раз будет иной.

Возможные опасности

Несмотря на то, что это явление издалека представляет собой чрезвычайно красивое зрелище, наблюдать за ним желательно на расстоянии и не приближаться, если нет на то соответствующих указаний экскурсовода.

Земля вокруг них настолько горяча, что, вступив в неположенном месте, казалось бы, на зелёную траву, вполне можно оказаться посреди обжигающей жижи – и нога, не встретив, опоры, запросто уйдёт вниз (и не всякие сапоги смогут уберечь от ожога).

Опасно близко подходить к гейзеру, наполненному кипящей водой, поскольку при любом неосторожном движении в него можно упасть и заживо свариться, как нередко бывает с неосторожными животными. Или же может постигнуть другая неприятность, когда человек будет заглядывать в источник, а оттуда внезапно выплеснется вода.

Теория о том, что всё, что создала природа, полезно для человека, в данном случае себя абсолютно не оправдывает – вода в гейзерах не только не несёт человеческому организму никакой пользы, но и опасна для него, поскольку содержит в себе различные токсичные элементы, такие как ртуть, мышьяк, сурьма.

Чем полезен этот феномен

Многие страны научились использовать гейзер во благо. Например, в Исландии с его помощью не только получают электроэнергию, обогревают дома, но и обустраивают теплицы, в которых выращивают цветы, тропические фрукты и овощи, а некоторые оранжереи на радость жителям превратили в парки (в этой стране деревьев чрезвычайно мало, а зелень на улице не характерна даже в летнее время).