Гейзер

Извержение гейзера Строккюр

Вид горячего источника Гейсир в Исландии, давшего название себе подобным

Ге́йзер (исл. geysir, название одного из источников «Золотого кольца», от исл. geysa — хлынуть) — горячий источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара под давлением. 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, связанных лавой^{[уточнить]}

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.

Схема действия гейзера

Причина периодической деятельности гейзеров давно привлекала к себе внимание ученых. Было несколько попыток разгадать ее, но наиболее основательная принадлежит Бунзену и Деклюазо. Они выяснили, что вода в глубине гейзера находится в перегретом состоянии, но она не кипит, потому что давление столба воды достаточно, чтобы задержать кипение. От нижних слоев воды идет передача высокой температуры к верхним, и, когда верхние слои закипят, сразу установившееся равновесие нарушается и вода, находящаяся под давлением, моментально обращается в пар, выбрасывает вышележащую воду, за которой выходит 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 через различные промежутки времени. Если поступление воды на глубине затруднено, то уровень зоны кипения опускается, а выброшенная гейзером вода частично падает вниз, образуя столб охлаждённой воды, что прекращает извержение. По мнению исследователей, каждый гейзер имеет свой механизм, обусловленным сложным строением системы его подземных каналов.

Химический состав извергаемой воды

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 близкая к опалу порода — гейзерит. Главная масса воды гейзера — атмосферного происхождения, возможно, с примесью магматической воды. Деятельность гейзера в целом относительно кратковременна и зависит от ряда условий — уменьшения теплового потока, прекращения у каналов движения подземных вод.

Местонахождение

Крупные гейзерные поля известны в ниже перечисленных странах:

• Россия (Долина гейзеров на Камчатке);
• Исландия («Страна гейзеров»);
• США (национальный парк «Йеллоустон» на территории штатов Вайоминг, Монтана и Айдахо, также на острове Умнак (один из Алеутских островов, штата Аляска);
• Новая Зеландия (в северной части Северного острова, в окрестности города Роторуа);
• Чили (долина гейзеров Эль-Татио на высоте 4200—4300 м в пустыне Атакама, возле границы с Боливией, недалеко от Сан-Педро-де-Атакама).

Камчатская Долина гейзеров для туристов доступна только вертолётными турами. Другие гейзерные поля более посещаемы, так как они сравнительно легко доступны. В условиях охраняемой природной территории там сложилась соответствующая инфраструктура, и до них можно добраться на автомобиле.

Небольшие и одиночные гейзеры известны в следующих странах:

• Япония;
• Китай.

Известные гейзеры

Извержение гейзера «За́мок», Йеллоустонский национальный парк

Крупные гейзеры на Камчатке были обнаружены в 1941 году в долине реки Гейзерной (Долина гейзеров), вблизи вулкана Кихпиныч. Была открыта Т. И. Устиновой 25 июля 1941 года. В отличие от других гейзерных полей мира, Кроноцкая Долина самая компактная: на участке всего 4 км² расположено несколько сот горячих пульсирующих источников и гейзеров. Всего на Камчатке до схода селевого потока 3 июня 2007 года было около 100 гейзеров, из них около 20 — крупных, по величине и силе извержений, не уступающих действующим гейзерам Исландии, Йеллоустонского национального парка США и Новой Зеландии. Самый большой гейзер Камчатки — Великан, выбрасывающий струи воды высотой 40 м и пара высотой несколько сот метров.

В Исландии действует около 30 гейзеров, среди которых выделяется Прыгающая Ведьма (Грила), извергающий пароводяную смесь на высоту 15 м приблизительно через каждые 2 часа. На острове также расположен один из самых активных гейзеров мира — Строккур, извергающийся каждые 5—10 минут, и Гейсир (Старый Гейсир), наиболее известный гейзер, давший наименование явлению.

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 минут.

Мощный и самый красивый гейзер Новой Зеландии — Тетарата, который располагался на террасированном холме из розового кремнистого туфа, исчез во время извержения вулкана Тараверы в 1886 году. Другой новозеландский гейзер — Уаимангу — самый большой и мощный на Земле — действовал нерегулярно с периодом от 5 до 30 часов с 1899 года по 1904 год. Он выбрасывал при каждом извержении около 800 т воды, и захваченные струёй камни поднимались до высоты 457 м. Действие гейзера прекратилось вследствие понижения на 11 м уровня воды в соседнем озере Таравера. Из современных новозеландских гейзеров выделяется Похуту, периодически фонтанирующий на высоту 20 м.

Литература

• Иностранцев А. А. Гейзер // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Шварцбах М. Знаменитые гейзеры // Великие памятники природы: (Известные места геологических исследований) / Мартин Шварцбах; Сокр. пер. с нем. Г. И. Денисовой. — М.: Мир, 1973. — С. 244—264. — 336 с. (в пер., суперобл.)

Ссылки

• Гейзеры // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Гейзеры Исландии. Веб-камера
• Учебный кинофрагмент «Гейзеры»
• Никаноров А. П. Гейзеры: история открытия и исследований