Геотермальный источник

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Геотерма́льный исто́чник (греч. γαία — земля и θερμ — тепло, жар) — выход на поверхность подземных вод, нагретых выше 20 °C.[1] Также существует определение, в соответствии с которым источник называется горячим, если имеет температуру выше среднегодовой температуры данной местности.[2]

Большинство горячих источников питаются водой, которая подогревается магматическими интрузиями в районах активного вулканизма. Однако не все термальные источники привязаны к таким областям, вода также может подогреваться конвективной циркуляцией — просачивающиеся вниз подземные воды достигают глубины около километра и более, где порода имеет более высокую температуру из-за геотермического градиента земной коры, составляющего около 30 °C на км первые 10 км.[3]

Термальные минеральные источники подразделяются на тёплые (20-37 °C), или горячие (37-50 °C) и очень горячие (50-100 °C).[4]

Распространение[править | править вики-текст]

Самый крупный горячий источник Европы Дейльдартунгюквер (Исландия) выносит 180 литров воды в секунду при температуре 97 °C

Изотерма 20 °C в земной коре проходит на глубинах от 1500—2000 м (районы многолетнемёрзлых пород) до 100 м и менее (субтропики), а в тропиках выходит на поверхность. В горных районах, таких как Альпы, Кавказ, Тянь-Шань и Памир, термальные источники имеют температуру до 50—90 °C, а в артезианских бассейнах на глубинах 2000—3000 м скважинами вскрываются воды с температурой 70—100 °C и более. В районах активного вулканизма источники проявляются в виде гейзеров и струй пара, выносящих на поверхность пароводяные смеси и пары с глубин 500—1000 м, где вода находится в перегретом состоянии (150—200 °C). Подобные объекты можно встретить на Камчатке (Паужетка), в США (Большие Гейзеры), в Новой Зеландии (Уаиракеи), в Италии (Лардерелло), в Исландии и других местах.[1]

На Курильских островах питающие фумаролы газы могут частично перехватываться подземными водами, которые приобретая характер кислот, растворяют горные породы и выносят растворённые вещества в море.[2]

Состав[править | править вики-текст]

Минерализация термальных вод, их химический, газовый состав сильно варьируется: от пресных и солоноватых гидрокарбонатных и гидрокарбонатно-сульфатных, кальциевых, натриевых, азотных, углекислых и сероводородных до солёных и рассольных хлоридных, натриевых и кальциево-натриевых, азотно-метановых и метановых, местами сероводородных.[1]

Биота[править | править вики-текст]

Термофилы — тип организмов из экстремофилов, которые живут при относительно высоких температурах (от 45 до 80 °C). Многие термофилы являются археями. Некоторые из обитателей термальных источников заразны для человека:

  • Naegleria fowleri — амёба, обитает в тёплой воде и почве, распространена во всём мире. Может быть причиной заболевания менингитом.[5][6] Эта амёба попадает в мозг через носовые пути, с ней связывают несколько смертельных случаев.[7][8]
  • В Японии был случай возможного заражения вирусом герпеса через горячий источник.[12]
  • Вирусы были найдены в очень экстремальных условиях, например в источнике с температурой 87-93 °C и высокой кислотностью (pH=1,5) (Поццуоли, Италия). Эти вирусы в лабораторных условиях инфицировали клетки.[13]

Хозяйственное использование[править | править вики-текст]

Макаки купаются в онсэне в Нагано

Горячие источники издревле применялись для лечения больных (римские, тбилисские термы), соответствующий раздел медицины называется бальнеология. На территории России располагаются известные курорты Белокуриха, Кульдур (азотные термы, богатые кремнекислотой), Кавказские Минеральные Воды (углекислые воды), Мацестинский курорт (сероводород).[1] В Японии на геотермальных источниках располагаются онсэны.

Термальные воды также используются для теплоснабжения и в качестве альтернативного источника электричества. Рейкьявик (столица Исландии) полностью обогревается теплом термальных вод. В Италии, Исландии, Мексике, России, США и Японии работает ряд электростанций на перегретых термальных водах с температурой свыше 100 °C.[1]

В теплоснабжении существует деление источников на слаботермальные (20—50 °C), термальные (50—75 °C) и высокотермальные (75—100 °C), а в бальнеологии — на тёплые или субтермальные (20—37 °C), термальные (37—42 °C) и гипертермальные (более 42 °C).[1]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 Термальные воды — статья из Большой советской энциклопедии
  2. 1 2 М.Ф.Иванова Общая геология. — Москва: Высшая школа, 1974.
  3. Hot spring — Encyclopædia Britannica
  4. Термальные воды — Словарь по естественным наукам. Глоссарий.ру
  5. emedicine article on naegleria
  6. Occurrence and Distribution of Naegleria Species in Thermal Waters in Japan, Shinji Izumiyama, Kenji Yagita, Reiko Furushima-Shimogawara, Tokiko Asakura, Tatsuya Karasudani, Takuro Endo, The Journal of Eukaryotic Microbiology Vol. 50 Issue s1 Page 514 July 2003
  7. Primary amebic meningoencephalitis due to Naegleria fowleri: An autopsy case in Japan, Yasuo Sugita, Teruhiko Fujii, Itsurou Hayashi, Takachika Aoki, Toshirou Yokoyama, Minoru Morimatsu, Toshihide Fukuma & Yoshiaki Takamiya, Pathology International, Volume 49 Page 468 — May 1999
  8. Southern New Mexico web site article about some local hot springs, including a warning about Naegleria fowler
  9. CDC description of acanthamoeba
  10. Molecular determination of infection source of a sporadic Legionella pneumonia case associated with a hot spring bath, H. Miyamoto, S. Jitsurong, R. Shiota, K. Maruta, S. Yoshida, E. Yabuuchi, Microbiol Immunol., 41(3):197-202, 1997.
  11. An outbreak of legionellosis in a new facility of hot spring Bath in Hiuga City, Eiko Yabauuchi, Kunio Agata, Kansenshogaku zasshi (Kansenshogaku zasshi), ISSN 0387-5911, vol. 78, no2, pp. 90-98, 2004.
  12. Indolent herpetic whitlow of the toe in an elderly patient with diabetic neuropathy, Maki Ozawa, Tomoyuki Ohtani, and Hachiro Tagami, Dermatology Online Journal 10 (1): 16, 2004.
  13. Viral Diversity in Hot Springs of Pozzuoli, Italy, and Characterization of a Unique Archaeal Virus, Acidianus Bottle-Shaped Virus, from a New Family, the Ampullaviridae, Monika Häring, Reinhard Rachel, Xu Peng, Roger A. Garrett, and David Prangishvili1, J. Virol., 79(15): 9904-9911, August 2005.

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]