Урок географии на тему "вулканы, горячие источники, гейзеры". Как действуют гейзеры Великан, Камчатка, Россия

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.

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.

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.

Некоторые гейзеры выбрасывают воду совсем невысоко или только разбрызгивают ее. Бывают горячие источники, похожий 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 встречаются в районах современного или недавнего вулканизма. При одном извержении гейзера может выбрасываться более 1000 л воды на высоту до 60 м.

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.

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.

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.

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.

Происхождение гейзеров

Гейзеры возникают в тех районах, где на глубине в несколько сотен метров происходит быстрое повышение температуры воды до точки кипения. Выводной канал гейзера имеет изгибы, препятствующие выходу на поверхность пара и охлаждению воды путем конвекции. Если в результате формирования пузырьков пара на глубине уровень жидкости в канале поднимется настолько, что произойдет ее излияние на поверхность, то падение давления может привести к вскипанию остальной жидкости, образованию большого объема перегретого пара и выбросу струи воды на большую высоту. Полагают, что бoльшая часть изверженной воды поступает в канал гейзера через трещины с поверхности земли. Однако высокие температуры горных пород указывают на присутствие недавно застывшей или застывающей магмы на небольшой глубине; следовательно, часть воды может быть и магматического происхождения. Щелочные воды гейзеров содержат растворенный кремнезем. У отверстия выводного канала отложения кремнистого туфа (гейзерита) образуют конус высотой в несколько метров.

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.

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

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

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.

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.

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 (исл. geysir, название одного из источников «Золотого кольца», от исл. geysa - хлынуть) - 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. При одном извержении гейзера может выбрасываться более 1000 л воды. Фонтан бьет некоторое время, затем исчезает, клубы пара рассеиваются, и наступает покой.

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.

Возникновение

Некоторые гейзеры выбрасывают воду совсем невысоко или только разбрызгивают ее. Бывают горячие источники, похожие на лужи, в которых вода кипит пузырями. В фонтанирующих источниках перед началом извержения вода поднимается, медленно, заполняет бассейн, бурлит, выплескивается, затем высоко со взрывом взлетает фонтан кипятка, который бьет некоторое время, затем исчезает, клубы пара рассеиваются, и наступает покой. Тотчас после извержения гейзера бассейн освобождается от воды, и на дне его можно увидеть заполненный водой канал - жерло, уходящее глубоко в землю.

Выброс воды

Гейзеры возникают в тех районах, где на глубине в несколько сотен метров происходит быстрое повышение температуры воды до точки кипения. Выводной канал гейзера имеет изгибы, препятствующие выходу на поверхность пара и охлаждению воды путем конвекции. Если в результате формирования пузырьков пара на глубине уровень жидкости в канале поднимется настолько, что произойдет ее излияние на поверхность, то падение давления может привести к вскипанию остальной жидкости, образованию большого объема перегретого пара и выбросу струи воды на большую высоту. Полагают, что большая часть изверженной воды поступает в канал гейзера через трещины с поверхности земли. Однако высокие температуры горных пород указывают на присутствие недавно застывшей или застывающей магмы на небольшой глубине; следовательно, часть воды может быть и магматического происхождения. Вода, выбрасываемая гейзером, относительно чистая, слабо минерализованная (1-2 грамма 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. У отверстия выводного канала отложения кремнистого туфа (гейзерита) образуют конус высотой в несколько метров.

Регулярные и нерегулярные гейзеры

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.

Где встречаются

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 (Йеллоустонском национальном парке). 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.

Здесь известно около 20 крупных гейзеров, не считая мелких, выплескивающих воду вверх всего на несколько сантиметров. Почва около них теплая, а иногда и горячая.

С давних пор славится своими горячими источниками, кипящими реками и гейзерами Исландия.

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.