Почему гейзер. Что такое гейзеры и как они действуют? Самый загадочный гейзер

Что такое гейзер, обыватели знают в основном из школьной географии. Вживую же это природное явление доводится видеть специалистам-вулканологам, некоторым туристам и жителям сейсмически активных регионов.

Терминология

По определению гейзер - это одно из проявлений позднего вулканизма, которое выражается в периодическом выбросе в воздух воды в жидком либо парообразном состоянии. Говоря простым языком, это своеобразный источник, фонтанирующий из-под земли с той или иной периодичностью. Гейзеры бывают грязевые, водяные и паровые, в зависимости от температуры и наличия примесей, находящихся на пути их извержения.

Несмотря на достаточно банальное определение, фактически данное природное явление считается одним из самых зрелищных и загадочных на планете. Об этом красноречиво говорит популярность самых известных гейзеров, поток туристов к которым не иссякает, несмотря на определенную опасность.

Физика процесса

Для того чтобы понять, по какому принципу действует подобный источник и откуда под землей столько горячей воды, следует обратиться к изучению вулканической активности. Ведь гейзеры в основном образуются не сами по себе, а вблизи более грозного и опасного собрата. При этом вулкан не обязательно должен быть действующим. Самые известные и зрелищные гейзеры находятся на месте затухших или спящих гигантов.

Из школьной программы все знают, что в глубине нашей планеты находится раскаленная магма. Также известно о ее постоянных попытках выбраться наружу, иногда это получается, что сопровождается и землетрясениями. Процесс этот носит весьма разрушительный характер и порой заканчивается изменением ландшафта.

Спящий вулкан, как и действующий, содержит внутри себя раскаленную магму, однако наружу она не выходит, дожидаясь своего часа и накапливая энергию. Но, как известно, недра земли не менее богаты водой, которая, пробиваясь на поверхность, становится родниками, ручьями и даже реками. Для того чтобы понять, что такое гейзер вулкана, нужно представить себе следующее. Допустим, на определенном расстоянии от спящей магмы протекает одна из Вода в ней нагревается, расширяется и пытается найти выход. В конечном итоге у нее это получается в виде фонтана или облака пара. Все зависит от того, до какой именно температуры произошел нагрев. Выходит, что вулкан сам по себе спит, его энергии не достаточно для извержения магмы, но вполне хватает, чтобы вытолкнуть или даже вскипятить воду.

Грязевой гейзер

Что это такое, прекрасно знают жители населенных пунктов, находящихся вблизи целебных (и не только) Пробивая себе путь к выходу, вода проходит сквозь пласты самых разных пород, растворяя их. В случае, когда фонтан бьет непосредственно вблизи места проходя сквозь слои застывшей магмы, он чаще остается более-менее прозрачным. Встречая на пути более мягкие и податливые породы, вода смешивается с ними, и на поверхность выходит булькающая грязевая масса.

Довольно часто в ней содержатся полезные для человека микроэлементы, которые, благодаря комфортной температуре, образуют термальный источник, идеально подходящий для лечения. Курортами, построенными на месте таких гейзеров, богата Европа (в частности, Болгария), Северная Америка, Австралия и Новая Зеландия. Большим потенциалом обладает Восточная Сибирь, где данная отрасль пока не очень развита, но для этого имеются все необходимые предпосылки.

Опасен ли гейзер?

Несмотря на всю свою красоту и загадочность, данное природное явление - яркий пример непревзойденной мощи и энергии, таящейся в недрах земли. Порой гейзер представляет собой лишь теплое озеро с водой, периодически выплескивающейся на поверхность и выглядящее достаточно мирно и безопасно. Иногда это многометровый фонтан, со всей силой и внезапностью вырывающийся наружу. А бывает, что из-под земли со свистом появляется облако пара, создавая впечатление, что планета «дышит».

Поэтому, чтобы знать, насколько безопасно находиться вблизи такого источника, необходимо понимать, что такое гейзер в конкретном случае. И, будучи в долине потухшего вулкана на экскурсии, непременно прислушиваться к рекомендациям гида. Ведь главная опасность большинства гейзеров таится в их внезапности. Как правило, к мощным и слишком горячим фонтанам туристов близко не подпускают.

Самые известные гейзеры планеты

Располагаются они в основном в зонах вулканической активности. Если рассматривать наиболее примечательные в плане зрелищности и масштабов, то в первую очередь следует обратить внимание на Йеллоустонский национальный парк в США. Он представляет собой огромную площадь, на которой сосредоточено около 500 гейзеров, что составляет 60% всех термальных источников планеты. Самый крупный из них называется Стимбоут и достигает 120 метров.

Чуть меньшая по размерам, но не уступающая по зрелищности Долина гейзеров расположилась на Камчатке. Тут насчитывается около 200 разнообразных источников. Глядя на подобное величие природы, можно в полной мере понять, что такое гейзер. Определение не способно передать это словами. От прекрасной и в то же время величественной игры воды, пара и минералов порой захватывает дух.

Третье место и по масштабам, и по количеству источников занимает Гейзер Парк в Исландии. Максимальная высота фонтанов тут достигает 60 метров. Это, несомненно, потрясает, однако высота гейзеров вдвое уступает Йеллоустоунскому Стимбоуту.

Что такое гейзер, можно увидеть, посетив штаты Невада и Аляска, где их тоже не мало. Ими славятся Северный остров Новой Зеландии и Чили.

Самый загадочный гейзер

Такой статус заслуженно получил американский Флай, находящийся в Благодаря богатому минеральному составу, его окружение получило неповторимую окраску. Флай представляет собой совокупность из нескольких фонтанов, извергающихся из образованных минералами возвышенностей, достигающих 1,5 метров и продолжающих расти.

Примечательно, что гейзер создан человеком (хотя и случайно). На подземный термальный источник наткнулись бурильщики в начале прошлого века при попытке строительства обычного колодца. В настоящее время Флай закрыт для посещений туристами, но благодаря его высоте гейзер прекрасно просматривается с дороги.

Чтобы понять, что такое гейзер, теоретических знаний не достаточно. Для представления всей красоты и мощи этого природного явления необходимо отправляться в путешествие, чтобы увидеть его собственными глазами.

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.

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 (от исл. geysa — хлынуть * а. geyser, spouting spring; н. Springquelle, Geiser; ф. source jaillissante; и. geiser) — источники, периодически выбрасывающие горячую воду и пар. Распространены в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности, где происходит интенсивный приток тепла из магматического очага.

Гейзеры могут иметь вид небольших усечённых конусов с достаточно крутыми склонами, низких, очень пологих углублений, котловинок, неправильной формы ям и др.; на их дне или стенках находятся выходы трубообразных или щелеобразных каналов. Гейзеры практически с постоянной продолжительностью цикла называются регулярными, с изменчивой — нерегулярными. Продолжительность отдельных стадий цикла измеряется в минутах и в десятках минут, стадия покоя длится от несколько минут до несколько часов или дней. Вода, выбрасываемая гейзером, относительно чистая, слабо минерализованная (1-2 г/л), по химическому составу хлоридно-натриевая или хлоридно-гидрокарбонатно-натриевая, содержащая относительно много кремнезёма, из которого у выхода канала и на склонах образуется гейзерит.

Гейзеры известны в CCCP на Камчатке; за рубежом — в Исландии, Канаде, США, Новой Зеландии, Японии, Китае. Крупные гейзеры на Камчатке обнаружены в 1941 в долине реки Гейзерная, вблизи вулкана Кихпиныч. Всего на Камчатке около 100 гейзеров, из них около 20 крупные, по величине и силе извержений не уступающие действующим гейзерам Исландии, США и Новой Зеландии. Самый большой гейзер Камчатки — Великан, выбрасывающий струи воды высотой 40 м и пара высотой несколько сотен метров. В Исландии действует около 30 гейзеров. Среди гейзеров Йеллоустонского национального парка (около 200) самые большие — Гигант и Старый Служака. Первый выбрасывает пар и воду на высоту до 40 м с периодом в 3 дня, второй — на высоту 42 м через каждые 53-70 мин. Новозеландский гейзер Ваймангу — самый большой и мощный на Земле — действовал нерегулярно с периодом от 5 до 30 ч в 1899-1904; выбрасывал при каждом извержении около 800 т воды, действие гейзера прекратилось вследствие понижения на 11 м уровня воды в соседнем озере Таравера.

Относительно образования и периодичности деятельности гейзеров существует ряд гипотез. По одной из них, необходимым условием существования гейзеров является питание их в приповерхностных частях канала перегретыми водами с температурой свыше 100°С. При подъёме воды вверх по каналу давление её уменьшается и вода вскипает; при этом быстро растёт упругость образующегося пара, который, преодолевая давление воды в канале, выбрасывает воду. С началом фонтанирования гейзера вся вода в канале вскипает и извергается за счёт значительного увеличения объёма пароводяной смеси.

Выброшенная вода, несколько охлаждённая, частично падает в чашу гейзера и попадает в его канал. Большая часть воды просачивается в канал из боковых пород, нагревается (а в нижних частях канала перегревается), и снова происходят образование пара и выброс пароводяной смеси. Водяной пар и горячая вода гейзера могут быть использованы для отопления зданий, теплиц и работы энергетических установок (см. геотермальные ресурсы).

Таинственные явления

Загадка гейзеров

Гейзеры - это одно из чудес природы. Вначале в мире было 3 самых лучших места для наблюдения за ними. В Новой Зеландии на остове Северный, в национальном парке Йеллоустоун (США) и в Исландии. Именно исландцы назвали вырывающиеся из земли фонтаны кипящей воды и пара словом geysa (хлынуть). Отсюда и пошло название "гейзер".

В 1941 году на Камчатке была обнаружена целая долина гейзеров недалеко от подножия вулкана Кихпиныч. Таким образом, на планете стало 4 места, где наиболее ярко проявляют себя кипящие фонтаны, извергающиеся из земных недр.

Почему гейзеры извергаются периодично?

Следует сказать, что загадка гейзеров неразрывно связана с периодичностью их извержения. К примеру, в Исландии есть гейзер, который называется Прыгающей Ведьмой. С интервалом в 2 часа он выбрасывает на высоту до 15 метров кипящий фонтан. У других аналогичных фонтанов периодичность извержений может варьироваться в пределах от нескольких минут до часов и даже дней.

Так в Йеллоустонском парке гейзер Гигант выбрасывает пар и кипящую воду на высоту 40 метров каждые 3 дня. А аналогичный фонтан Старый Служака выстреливает кипятком из земных недр каждые 70 минут. По некоторым таким фонтанам можно сверять часы, так как интервал между выбросами не превышает минуту.

Вот именно эта поразительная периодичность и не давала учёным покоя во все времена. Ещё в начале XIX века была создана первая умозрительная модель гейзера.

Учёные предполагали, что глубоко под землёй есть большая пещера, заполненная горячими подземными водами. Есть также узкий канал, по которому перегретый пар выходит на земную поверхность. А подземное тепло дают пласты магмы, лежащие на небольшой глубине. Но почему вскипание воды происходит периодами?

Важное наблюдение было сделано в 1836 году. С помощью специальных методов было установлено, что температура в канале Большого гейзера Исландии с глубинной увеличивается. Но самое любопытное заключалось в том, что на большой глубине вода имела температуру более 100 градусов по Цельсию, но при этом не кипела.

Однако для физиков это было вовсе не сюрпризом. Они давным давно доказали, что температура кипения воды зависит в первую очередь от давления. Например, чтобы вода закипела при давлении, превышающем атмосферное в 5 раз, её нужно нагреть до 150 градусов по Цельсию. А вот при низком давлении вода закипает даже при комнатной температуре.

Принцип работы гейзера

Опираясь на природный механизм зависимости температуры кипения от давления, учёные разработали модель работы гейзера . Выглядит она так: в земле существует длинный вертикальный узкий канал. Он наполнятся грунтовыми водами. При этом чем глубже слой воды, тем больше в нём давление. Воду нагревает геотермальное тепло. Её температура в нижних слоях канала подходит к температуре кипения и, в конце концов, превышает её.

Вскипающий слой воды начинает толкать вверх воду, которая находится выше. Давление в ней падает, и верхние слои в свою очередь также начинают закипать. Так развивается лавинообразный процесс, в результате которого вся вода в подземном вертикальном канале очень быстро превращается в кипяток и пар. Гейзер извергает своё кипящее содержимое на землю и вновь начинает заполняться холодными грунтовыми водами.

Согласно данной гипотезе, загадка гейзеров объясняется вполне логично. А периодичность извержения зависит от ширины и конфигурации подземного канала, а также от скорости его заполнения грунтовыми водами. Немалое значение имеет и близость источника тепла, который должен нагреть водную массу и запустить процесс парообразования.

Но хотя данная схема выглядит вполне привлекательно, пока ещё никто не смог доказать её правильность. Для этого нужно построить рукотворную модель, полностью соответствующую по своим параметрам природному эквиваленту. Этого не сделано по сей день, а поэтому гейзеры продолжают хранить свою загадку и по праву считаются настоящим чудом природы.

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 .

Гейзеры (исл., ед. ч. geysir, от geysa - хлынуть)

источники, периодически выбрасывающие горячую воду и пар. Распространены в областях современной или недавно прекратившейся вулканическую деятельности, где происходит интенсивный приток тепла из вулканического очага. Г. 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 Г. 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 Г. У первых продолжительность цикла в целом и его отдельных стадий почти постоянна, у вторых - изменчива, у разных Г. продолжительность отдельных стадий измеряется минутами и десятками минут, стадия покоя длится от нескольких минут до нескольких часов или дней. Вода, выбрасываемая Г., относительно чистая, слабо минерализованная (1-2 г на литр), по химическому составу - хлоридно-натриевая или хлоридно-гидрокарбонатно-натриевая, содержащая относительно много кремнезёма, из которого у выхода канала и на склонах образуется близкая к опалу порода - гейзерит. Главная масса воды Г. - атмосферного происхождения, возможно, с примесью магматической воды. Деятельность Г. в целом относительно кратковременна и зависит от ряда условий - уменьшения теплового потока, прекращения у каналов Г. движения подземных вод и др.

Г. известны в СССР на Камчатке; за рубежом в Исландии, в Северной Америке, Новой Зеландии, Японии, Китае. Крупные Г. на Камчатке были обнаружены в 1941 в долине р. Гейзерной, вблизи вулкана Кихпиныч. Всего на Камчатке около 100 Г. Из них около 20 - крупные, по величине и силе извержений не уступающие действующим Г. Исландии, Йеллоустонского национального парка США и Новой Зеландии. Самый большой Г. Камчатки - Великан, выбрасывающий струи воды высотой 40 м и пара высотой несколько сот метров. В Исландии действует около 30 Г., среди которых выделяется Прыгающая Ведьма (Грила), извергающий пароводяную смесь на высоту 15 м приблизительно через каждые 2 ч . Среди Г. Йеллоустонского национального парка (около 200) самые большие - Гигант и Старый Служака. Первый выбрасывает пар и воду на высоту до 40 м с периодом в 3 дня, второй - на высоту 42 м через каждые 53-70 мин . Мощный и самый красивый Г. Новой Зеландии - Тетарата, который располагался на террасированном холме из розового кремнистого туфа, исчез во время извержения вулкана Тараверы в 1886. Другой новозеландский Г. - Ваймангу - самый большой и мощный на Земле - действовал нерегулярно с периодом от 5 до 30 ч с 1899 по 1904. Он выбрасывал при каждом извержении около 800 т воды и захваченные струей камни поднимались до высоты 457 м . Действие Г. прекратилось вследствие понижения на 11 м уровня воды в соседнем оз. Таравера. Из современных новозеландских Г. выделяется Похуту, периодически фонтанирующий на высоту 20 м .

Относительно образования и периодической деятельности Г. существует ряд гипотез. По уточнённым данным В. В. Аверьева, А. С. Нехорошева и В. М. Сугробова, необходимым условием существования Г. является питание их в приповерхностных частях канала перегретыми водами с температурой свыше 100°С. При подъёме воды вверх по каналу давление её уменьшается и вода вскипает; при этом быстро растет упругость образующегося пара, который, преодолевая давление воды в канале, выбрасывает воду. С началом фонтанирования Г. вся вода в канале вскипает и извергается за счёт значительного увеличения объёма пароводяной смеси. Выброшенная вода, несколько охлажденная, частично падает в чашу Г. и попадает в его канал. Большая же часть воды просачивается в канал из боковых пород, нагревается (а в нижних частях канала перегревается), и снова происходит образование пара и выброс пароводяной смеси. Выходы водяного пара и горячей воды Г. могут быть использованы для отопления зданий, теплиц и работы энергетических установок.

Лит.: Набоко С. И., Гейзеры Камчатки, «Тр. Лаборатории вулканологии», 1954, в. 8; Нехорошев А. С., К вопросу о теории действия гейзеров, «Докл. АН СССР», 1959. т. 127, №5; Сугробов В. М., Аверьев В. В., Обводненность пород Паужетского месторождения и условия циркуляции высокотермальных вод, в сборнике: Паужетские горячие воды на Камчатке, М., 1965; Alien Е. Т. and Day A. L., Hot springs of the Yellowstone national park, в кн.: Carnegie Institution of Washington, publication № 466, Wash., 1935; Barth Т. F. W., Volcanic geology, hot springs and geysers of Iceland, там же, publication № 587, Wash., 1950.

В. И. Влодавец.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Гейзеры" в других словарях:

- (исландск. горячий ключ). Горячие ключи, выбрасывающие вверх горячую воду; особенно замечательны гейзеры в Исландии, выбр. столб кипящей воды на высоту почти 50 сажен. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910 … Словарь иностранных слов русского языка

- (от исл. geysa хлынуть * a. geyser, spouting spring; н. Springquelle, Geiser; ф. source jaillissante; и. geiser) источники, периодически выбрасывающие горячую воду и пар. Pаспространены в областях современной или недавно прекратившейся… … Геологическая энциклопедия

- … Википедия

- (Great Geysers) крупнейшее геотермальное м ние мира (США, шт. Калифорния) в 140 км севернее г. Сан Франциско, в Долине Больших Гейзеров. Пл. м ния 55 км. Источником тепла м ния является, по видимому, магматич. очаг (или система очагов)… … Геологическая энциклопедия

ґейзери - гейзеры geyser, spouting spring *Springquelle, Geiser гарячі джерела, що періодично фонтанують. Поширені в районах сучасного і недавнього вулканізму. Ґ. з постійною тривалістю циклу наз. регулярними, з мінливою нерегулярними. Тривалість окремих… … Гірничий енциклопедичний словник

Вид горячего источника Гейсир в Исландии, давшего название себе подобным. У этого термина существуют и другие значения, см. Гейзер (значения). Гейзер (… Википедия

Координаты: 54°25′50″ с. ш. 160°08′22″ в. д. / 54.430556° с. ш. 160.139444° в. д. … Википедия

Источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара. Гейзеры распространены в областях интенсивной современной вулканической деятельности: в Исландии, Новой Зеландии, на Камчатке, в Сев. Америке и др. Характерные признаки: чистота и… … Географическая энциклопедия

Представляет собой весьма своеобразный минеральный ключ, отличающийся особенным периодическим характером своей деятельности. Под именем большого гейзера в Исландии известен холм конической формы, срезанный на вершине, где находится… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Энцелад … Википедия

Книги

• Имперская мозаика: Имперская мозаика; Токсимерский оскал; Адекватность , Олег Маркелов. Империя незыблема, словно гигантский ледник. Но под несокрушимой толщей льда кипят гейзеры страстей и зреют вулканы катаклизмов. Пираты и мятежники, искатели приключений и сотрудники…