Гейзеры. Камчатские гейзеры (долина гейзеров)

Характеристика явления гейзеров: механизм и стадии действия (зависимость точки кипения воды от давления), условия их существования; воды гейзеров; виды терм. История открытия долины гейзеров на Камчатке: селевой сход 2007 г.; основные гейзеры долины.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 17.04.2014
Размер файла 844,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВПО "КубГУ")

Геологический факультет

Направление подготовки: 020700.62 - Геология

Кафедра региональной и морской геологии

РЕФЕРАТ

ГЕЙЗЕРЫ. КАМЧАТСКИЕ ГЕЙЗЕРЫ (ДОЛИНА ГЕЙЗЕРОВ)

Работу выполнила

Л.В. Клюбина

Краснодар 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1.Определение явления

2. Механизм действия гейзеров, стадии действия и условия существования гейзеров

2.1 Механизм действия гейзеров

2.2 Условия существования гейзеров

2.3 Стадии действия гейзеров

3. Воды гейзеров

3.1 Общая характеристика

3.2 Виды терм

4. Камчатские гейзеры. Долина гейзеров

4.1 История открытия

4.2 Общая характеристика Долины гейзеров

4.3 Селевой сход 2007 года

4.4 Основные гейзеры долины

4.4.1 Первенец

4.4.2 Большой

4.4.3 Фонтан

4.4.4 Новый Фонтан

4.4.5 Великан

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список используемых источников

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время много времени уделяется исследованию такого непростого явления, как гейзеры. Гейзеры - редкая, почти уникальная разновидность горячих источников с правильным ритмом фонтанирования. Действие их внешне напоминает извержение вулкана в миниатюре. Столб кипятка и пара, взлетающий на несколько десятков метров вверх, производит ошеломляющее впечатление своей внезапностью, красотой и мощью. Гейзеры встречаются только в районах активно действующих или недавно угасших вулканов. Их существование всегда обязано особым геотермическим условиям, присутствию магматического очага. Районов, в которых имеются гейзеры, немного - это Исландия, Северный остров Новой Зеландии, Йеллоустонский национальный парк, штат Вайоминг США. Небольшие и немногочисленные гейзеры известны в Калифорнии и Японии. В Росси единственный известный район гейзеров - Камчатка.

гейзеры камчатка долина селевой

1. Определение явления

Гейзер (от Исландского geysir, от geysa - хлынуть) - источник, периодически выбрасывающий горячую термальную воду и пар. Гейзеры являются одним из проявлений поздних стадий вулканизма, распространены в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности, где происходит интенсивный приток тепла из вулканического очага.

Рис.1 Долина гейзеров (Камчатский п-ов)

Каждый гейзер приурочен обычно к округлому отверстию или грифону. Грифоны бывают различных размеров. В глубине этот канал переходит в тектонические трещины. Весь канал заполнен перегретой подземной водой. Её температура в грифоне может быть 90-98 градусов, в то время как в глубине канала она значительно выше и достигает 125-150 градусов и более. В определённый момент в глубине начинается интенсивное парообразование, в результате колонна воды в грифоне приподнимается. При этом каждая частица воды оказывается в зоне меньшего давления, начинается кипение и извержение воды и пара. [1,3]

2. Механизм действия гейзеров, стадии действия и условия существования гейзеров

2.1 Механизм действия гейзеров

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 (см. зависимость в таблице 1).

Таблица 1. Зависимость точки кипения воды от давления

Глубина, в м

Давление ртутного столба, в мм

Давление водяного пара, в м

t кипения воды, в

0

760

10,3

100

12

1672

22,7

125

39

3648

49,6

150

81

3688

91,0

175

148

11604

157,8

200

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 ее до кипения. Если канал гейзера широкий и имеет более или менее правильную форму, вода, 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.[9]

2.2 Условия существования гейзеров

В современной вулканической области с аномально высоким прогревом пород горячая вода, поднимаясь из глубин, не успевает охладиться и достигает поверхности в перегретом состоянии. Наличие такой воды необходимо для того, чтобы горячий источник получил гейзерный режим истечения. Чрезвычайная редкость распространения гейзеров по сравнению с источниками обычного режима именно и объясняется тем, что в нормальных условиях перегретая вода не имеет возможности достичь поверхности земли. Таким образом, первое условие существования гейзеров - возможность вывода на поверхность земли перегретой воды.

Второе условие - наличие относительно более прохладной воды, имеющей доступ в канал гейзера и прерывающей кипение в нем глубинной воды. Именно этим достигается периодичность действия гейзеров. [7]

2.3 Стадии действия гейзеров

После того как уровень воды в канале гейзера упадет на какую-то максимальную глубину, особую для каждого отдельного гейзера, горячая вода под влиянием гидростатического давления вновь начинает медленно подниматься в канале гейзера, смешиваясь с охлажденной водой, поступающей в канал из окружающих пород. Это первая стадия действия, обязательная для всех гейзеров,- стадия наполнения.

Когда гейзер наполнится до верха воронки, вода начинает переливаться через ее края, иногда сразу бурной волной, иногда небольшой струей, постепенно увеличивающейся до самого извержения. Остывшая вода, имеющая на высоте излива температуру ниже точки кипения и заполнившая аппарат гейзера, под влиянием гидростатического давления постепенно вытесняется и изливается наружу. Одновременно порции более горячей перегретой воды поступают снизу и поднимаются к поверхности. Это вторая стадия,- стадия излияния. Она свойственная не всем гейзерам, но отмечена у большинства крупных.

В случае если гидростатический напор недостаточен для самоизлива воды из гейзера, вторая стадия отсутствует. У таких гейзеров вторая стадия заменяется третьей, условно названной - стадией нагрева воды. В этом случае уровень воды в канале, подходя к краям воронки, очень медленно поднимается. Порции поступающей снизу перегретой воды вследствие конвекции постепенно нагревают воду, заполняющую гейзерный аппарат, и доводят ее в верхних частях канала до температуры кипения. Этому же способствуют и пузыри пара, которые образуются на небольшой глубине из перегретой воды и конденсируются в верхних слоях воды, способствуя повышению температуры этих слоев. Третья стадия присутствует у всех гейзеров, лишенных стадии излияния. Надо, однако, заметить, что отсутствие излияния воды через край грифона гейзера еще не означает отсутствия подземного стока по трещинам в породах, через которые проходит канал. При наличии подземного стока между второй и третьей стадиями принципиального различия нет. Независимо от того, имеется налицо вторая или третья стадия, в обоих случаях достигается один, необходимый для действия гейзера эффект: в верхней части канала температура воды поднимается и достигает точки кипения при существующем давлении. В нижней части гейзерного канала вода имеет более высокую температуру, причем принципиально не имеет значения, находится максимальная температура на дне канала или на некотором от него расстоянии. Участок - с максимальной температурой воды в канале указывает только на место поступления в канал гейзера наиболее горячей воды, и в соображениях о процессах, создающих гейзерный режим, ничего не меняет.

Закипеть воде в глубине канала даже при наличии высокой температуры мешает давление вышележащего столба воды. Когда вода в верхних частях канала интенсивно закипает, образуется пароводяная смесь, резко уменьшающая давление на лежащие ниже слои воды. Вода в нижележащих частях канала, имеющая значительно более высокую температуру, вследствие сильного уменьшения давления тоже начинает интенсивно кипеть, и закипание быстро распространяется вглубь канала, захватывая все более глубокие его части. При закипании в узком канале смесь воды и пара с колоссальной силой выбрасывается вверх. Это третья стадия - стадия фонтанирования. Несмотря на то, что во время извержения закипают все более глубокие слои воды, сила извержения не уменьшается, так как новые, подтекающие снизу, более нагретые порции воды закипают более интенсивно. Когда бурное извержение исчерпает основные массы перегретой воды, извержение заканчивается. Вновь поступающая в небольшом количестве из глубин в опустошенный канал гейзера перегретая вода кипит в глубине канала и наружу извергается уже не вода, а пар. В пустой канал гейзера опять получает доступ в большом количестве охлажденная вода из окружающих пород. Поступление этой воды прекращает кипение в канале. Если охлажденной воды поступает сразу много, она быстро понижает температуру воды в гейзере и почти мгновенно прекращает - заливает и тушит - извержение. Если охлажденной воды поступает в гейзер мало, она медленно понижает температуру в канале гейзера. Перегретая вода в сильно нагретом гейзерном канале смешивается с небольшими порциями охлажденной воды и все же продолжает некоторое время кипеть внутри канала гейзера, не достигая поверхности земли. В таком случае гейзер после фонтанирования продолжает извергать клубы пара, более или менее обильные в зависимости от количества воды на глубине и интенсивности ее кипения. Эта стадия называется нами стадией паровыделения или глубинного кипения. Постепенно кипение становится все менее интенсивным и, наконец, прекращается. Стадия выделения пара наблюдается не у всех гейзеров, но у большинства она присутствует. [7]

Рис.2 Стадии действия гейзеров

3. Воды гейзеров

3.1 Общая характеристика

Воды гейзеров содержат большое количество минеральных веществ, главными из которых являются окиси кремния. При фонтанировании эти минеральные вещества выпадают из воды и откладываются вокруг гейзера, образуя более или менее крупные конусы. Эти отложения минеральных веществ называют гейзеритами. Если в недрах Земли вблизи магматических источников тепла трещины и каналы не имеют зигзагообразной (змееобразной) формы, то циркулирующие массы подземной воды не получают импульса, достаточного для периодического фонтанирования. В этом случае массы нагретой и перегретой воды передвигаются в толще Земли, иногда выходя на ее поверхность в виде горячих источников (терм). [12]

3.2 Виды терм

1. Фумарольные термы - кислые сульфатные воды, иногда со значительным содержанием аммония или железа и алюминия с углекислотой, метаном и сероводородом в газовой составляющей. Именно эти термы непосредственно связаны с явлениями современного вулканизма, их химический состав определяется поднимающимися из глубины вулканическими и метаморфическими газами. Встречаются они только вблизи современных действующих вулканов.

2. Углекислые термы - хлоридные или хлоридно-гидрокарбонатные натриевые или натриево-кальциевые воды, отлагающие травертины. Они распространены в области современного вулканизма Центральной Камчатки и в прилегающих к ней районах и генетически связаны с термометаморфизмом горных пород.

3. Щелочные термы: а) азотные слабоминерализованные щелочные термы - наиболее распространенный тип термальных источников Камчатки. Обычно это хлоридно-сульфатные, натриево-кальциевые воды. Формирование их происходит в процессе глубокой циркуляции современных инфильтрационных вод в вулканогенных породах различного возраста и с вулканическими процессами совершенно не связано; б) хлоридно-натриевые щелочные термы - наиболее высокотемпературные кипящие источники с очень высоким содержанием кремнекислоты, отлагающие гейзериты. Генетически эти воды связаны не с вулканогенным комплексом пород, как предыдущий тип вод, а с морскими, по-видимому, третичными, отложениями. [7,7,5]

Температура воды в термах обычно достаточно высокая. Содержание в воде таких источников повышенного количества различных минеральных веществ очень часто придает ей целебные свойства. [12]

4. Камчатские гейзеры. Долина гейзеров

4.1 История открытия

Камчатский полуостров к 1941 году был изучен достаточно подробно. Еще в XVII веке русский первооткрыватель Владимир Атласов немало походил по Камчатке. В XVIII веке глубокое географическое и этнографическое исследование полуострова провел русский путешественник, академик Степан Петрович Крашенинников. Его описание земли Камчатки с привлечением материалов натуралиста Г. В. Стеллера остается до сих пор классическим трудом.

Карл фон Дитмар, чиновник особых поручений по горной части в 1822-1892 годах он много путешествовал по камчатской земле. На весельной шлюпке с несколькими матросами проплыл вдоль восточного ее побережья от Авачинской бухты до устья реки Камчатки. В записках Дитмара, изданных Императорской Академией наук, описаны вулканы Кихпиныч и Узон, между которыми находится Долина гейзеров.

В начале XX века будущий президент Академии наук СССР В. Л. Комаров, двигаясь от того же Узона к Кихпинычу, прошел буквально по краю Долины. Более того, он видел клубы пара, поднимающегося из нее, но принял их за фумаролы (парогазовые выходы), которых так много у вулканов Камчатки. [2]

И только в 1941 год можно назвать официальным годом открытия Долины гейзеров. Она была открыта в апреле 1941 года геологом Кроноцкого заповедника Татьяной Устиновой и проводником-ительменом Анисифором Крупениным. [12]

«В апреле 1941 года вместе с наблюдателем заповедника, камчатским аборигеном Анисифором Павловичем Крупениным, я отправилась на собачьей упряжке -- транспорте, который уже отошел в прошлое -- чтобы поискать, куда же девается вода из кальдеры вулкана Узон. На Узоне я побывала с мужем, зоологом Юрием Викторовичем Авериным, в 1940 году, в год нашего приезда на Камчатку и начала работы в Кроноцком заповеднике

Татьяна Устинова

Время исследования - апрель, было выбрано не случайно, так как экспедиция предполагалась на собачьих упряжках, а в это время года на территории Кроноцкого заповедника еще много снега, который покрывает непроходимые летом заросли кустарников. Поднимались вдоль устья реки Шумной. По ней тогда проходила граница заповедника. На схеме она не имела притоков, но Татьяна Устинова предположила, что у реки должен быть левый приток, несущий воду из Узона:

«Вода в Шумной имела ирридирующий оттенок, который трудно описать. Он возникает у чистой пресной воды, если к ней примешивается в значительном количестве минеральная. Это укрепило меня в моих предположениях… и в конце дня мы увидели большой левый приток, впадающий в Шумную со стороны Узона, как я и предполагала»

Татьяна Устинова

Татьяна Устинова и Анисифор Крупенин решили исследовать этот приток и рассчитывали дойти до реки текущей из кальдеры вулкана Узон. Таким образом открытие Гейзерной Долины на Камчатке явилось делом случайным, тем более, что на азиатском континенте гейзеров до этого никто не находил, они были известны на тот момент только в трёх местах земного шара: в Исландии, в США и в Новой Зеландии. Несмотря на то, что вулканических областей много, но гейзеров мало, т.к возникновение их требует для себя редко встречающиеся термодинамические условия.
«Погода была отличная… Встав пораньше, мы оделись, вернее разделись по погоде: гимнастерки, камлеи -- белые рубашки длиной до колен из палаточной материи, предохраняющие от ветра и снега, обулись в высокие резиновые сапоги, взяли лыжи и отправились исследовать найденный приток Шумной… встали на лыжи и бодро побежали вверх по течению реки. Вскоре лыжи пришлось оставить… и дальше пошли по покрытому снегом склону, проваливаясь до колен… Шли, шли, а реки из Узона все нет. А ведь надо еще идти обратно, выбираться из долины. Пока раздумывали, впереди взлетел высокий столб пара, видимо, там был крупный горячий источник. Решили до него все же дойти. Погода все хуже, идем, а горячего источника нет, лагерь все дальше… С погодой в горах не шутят, решили идти обратно. Сели на снегу отдохнуть, съесть что взяли с собой. Вдруг с противоположного берега из маленькой парящей площадки… ударила прямо в нас косо направленная струя кипятка в сопровождении клубов пара и подземного грохота… Мы страшно перепугались, прижались друг к другу, сидим и не знаем, что нас ждет. Поведение вулканов непредсказуемо… И вдруг извержение кипятка прекратилось, некоторое время продолжались выбросы клубов пара, а затем все затихло и перед нами лежала небольшая парящая площадка, ничем не примечательная. Тут я опомнилась и завопила не своим голосом: «Гейзер!!!»» [12]

Татьяна Устинова

Из-за погодных условий дальнейшее продвижение вдоль бассейна реки было невозможным, и исследователи приняли решение возвращаться в лагерь к кордону, а затем обратно в посёлок. Но Татьяне не терпелось продолжать исследование только что открытого гейзера, теперь уже и вместе с мужем и тогдашним директором заповедника. Второй раз пошли по другому пути, сначала по приморской низменности, затем, поднялись в высокогорную пустыню, обошли конуса вулкана Крашенникова, затем мимо конуса Савича и «…вышли к обрыву в глубокую долину. В ней было множество струй пара, которые усеивали ее дно и склоны. Временами в разных местах взрывались фонтаны кипятка -- гейзеры». Так Татьяна Устинова и Анисифор Крупенин второй раз посетили долину, теперь уже на целых 4 дня имея целью непосредственное исследование и описание этого природного объекта.

«Обошли весь активный участок долины, описали все найденные гейзеры, прохронометрировали стадии их деятельности и дали им имена, не увековечив ими друг друга, а по разумным соображениям. Самый большой гейзер - Великан. Гейзер, бьющий из щели - Щель. Гейзер, у которого во время извержений вода бьет из трех отверстий -- Тройной. Найденный нами весной -- Первенец. Работать было интересно, но и страшно. Режима источников мы не знали. В любой момент со склона, по которому мы проходили, могла выплеснуться на нас струя кипятка. Оказалось, что в палатке под спальными мешками холодная на ощупь почва прогревалась так, что мы спали как на печке, а в нескольких метрах от нашей палатки пасущаяся лошадь внезапно провалилась задними ногами, а из образовавшихся отверстий все время, пока мы были в долине, поднимался пар».

Татьяна Устинова [8,10]

4.2 Общая характеристика Долины гейзеров

Полуостров Камчатка представляет собой область современного вулканизма. Вместе с Курильскими островами она образует звено Тихоокеанского вулканического кольца, входящее в пределы России. На Камчатке насчитывается 22 действующих вулкана в разной стадии активности и более сотни, прекративших свое действие в недалеком прошлом. Область распространения современных вулканов находится между берегом океана и горными хребтами центральной части полуострова. Она широкой полосой протягивается вдоль восточного океанического побережья Камчатки от южной оконечности полуострова и заканчивается севернее района нижнего течения р. Камчатки на ее левом берегу. Гейзеры расположены в центре этой области и сосредоточены в долине р. Гейзерной. [4]

Местность, примыкающая к району гейзеров с юга, сложена мощными толщами постплиоценовых вулканических пород - риолитовых пемз, андезитовых и дацитовых туфов и лав, а также базальтов, которые образуют подножие группы вулканов Семячика. [6] Вулканический четвертичный комплекс, перекрывающий все более древние породы, состоит главным образом из андезитов и их туфов. В нижней части долины по обоим берегам р. Гейзерной и в боковых оврагах обнажаются светлые зеленовато и голубовато-серые породы. Они отчетливо слоисты; плотные мелкозернистые слои перемежаются с более темными крупнозернистыми. В составе последних виден остроугольный вулканический песок. При выветривании эти породы создают осыпи остроугольной белой щебенки, заметной издали в большинстве обнажений долины. В верхней части склонов в этих породах наблюдаются многочисленные включения белой пемзы. Количество пемзы различно, местами порода состоит из нее целиком. Сверху туфы в долине Гейзерной перекрыты потокам черной стекловатой лавы, напоминающей риолиты Узона. В настоящее время в восточной части Камчатки отчетливо выражены тектонические линии преимущественно северо-восточного направления, которые отмечены расположенными на них вулканическими сооружениями. Это же направление имеет складчатость различного возраста и основные структурные формы, определяющие рельеф полуострова. К тектоническим линиям северо-восточного направления относится и зона разлома, с которой связана долина Гейзеров и обильные горячие источники этой долины. [7,3]

4.3 Селевой сход 2007 года

3 июня 2007 года в Долине Гейзеров произошла крупная геологическая катастрофа -- сошёл гигантский оползень, сформировавший мощный селевой поток, перекрывший запрудой русло реки Гейзерной. Общий объём обрушенных пород оценивается примерно в 20 млн. м3.

В этот день в 14:20 по местному времени сошёл гигантский по своим объёмам оползень в верховьях ручья Водопадный, сопровождавшийся мощным грязекаменным потоком. Он обрушился вниз по долине ручья Водопадный, в сторону реки Гейзерной. Из сильно обводнённой грязекаменной массы в процессе сформировался селевой поток, который быстро достиг русла реки Гейзерной, и, образовав высокую запруду, устремился вниз по руслу Гейзерной, остановившись только у Триумфальных ворот. Одновременно с этим, во вторую фазу геологического катаклизма продолжилось обрушение оползневых уступов в верховьях ручья Гейзерный, в результате которых сформировались безводные обломочные лавины, спустившиеся вниз вдоль тела оползня, завершив формирование дамбы. Один из языков обломочных лавин остановился в нескольких метрах от вертолётной площадки и визит-центра заповедника. Жертв удалось избежать -- находившиеся в долине туристы и персонал не пострадали, и были срочно эвакуированы. С 3 июня до 20 июля долина гейзеров была закрыта для туристов. За это время были восстановлены две вертолётные площадки и экскурсионные тропы.

В верховьях ручья Водопадный сформировался единый амфитеатр обрушения с уступом отрыва высотой до150 метров, протяженность оползнево-селевых масс составила на 1,7 км при ширине 200--400 метров. Массив оползня, достигший каньона реки Гейзерная, сформировал высокую каменно-набросную дамбу высотой около 50-60 метров, перекрывшую реку. Все последующие дни шёл рост запрудного озера, и затопление множества уникальных объектов Долины Гейзеров. 7 июня уровень озера достиг максимальной отметки, были затоплены многие гейзеры, в том числе Большой, когда вечером, в 19:30, начался перелив воды через плотину. В ходе прорыва дамбы в течение 4 часов уровень озера упал на 9 метров.

6 июня 2007 года глава Министерства природных ресурсов России Юрий Трутнев заявил, что государство предпримет все возможные меры для сохранения природного памятника. Вместе с тем, он признал, что в прежнем виде Долина гейзеров существовать уже не будет.

30 июля 2007 функционировало 20 крупных и средних гейзеров из сорока двух. 13 гейзеров, в том числе гейзер «Большой», находились под водой озера, образовавшегося в результате перекрытия реки Гейзерной селевым потоком. 20 сентября 2007 года в Долине ожил гейзер Большой, находившийся под водой около трёх месяцев, и работает практически так же, как до схода селевого потока на Долину 3 июня. По сообщению министра природных ресурсов Камчатского края Юрия Гаращенко от 14 мая 2008 года, все источники, кроме гейзера Малого, работают в обычном или близком к обычному режиме, и обстановка в Долине стабилизировалась. Малый гейзер находится пока под 5-7 метровым слоем воды, но проявляет свою активность в виде теплового потока. [12]

В 2013 году сильные дожди способствовали возрождению природного памятника. Новый оползень разрушил естественную плотину, освободив источники. Когда вода спала, гейзеры вновь забили. И, по словам специалистов, их стало еще больше. [11]

4.4 Основные гейзеры долины

4.4.1 Первенец

Отверстие грифона гейзера имеет размер 1,5 X 0,75 м глубина его 1,5 м. Первенец расположен примерно в 1 км ниже по течению, чем основные гейзерные площадки Долины гейзеров, возле впадения реки Гейзерной в реку Шумную. Он окружен крупными каменными глыбами, покрытыми сверху тонкой корочкой гейзерита. Извержение Первенца начинается внезапно. С большой силой и с оглушительным грохотом из грифона на высоту до 20 м вылетает косо направленный столб воды и пара. Извержение напоминает выстрел из орудия. В течение двух минут струи бьют с большой, но непостоянной силой, то усиливаясь, то ослабевая. Они направлены к юго-западу под углом 45-50°. Пар поднимается сплошной массой, не менее чем на 150-200 м, и его клубы мешают видеть струи воды. Затем количество воды уменьшается, и действие гейзера заканчивается извержением одного пара. После этого минуту гейзер интенсивно, но спокойно без клубов парит. Оползень 2007 года сильно изменил облик Первенца. Язык оползня частично завалил его грифон, но гейзер продолжал работать ещё несколько дней, пока река Гейзерная не прорвала запруду. После этого река стала прокладывать себе новое русло по поверхности оползня и выносить к устью массу камней и гальки, которые полностью завалили Первенец слоем толщиной около 6 м. Но термальная активность не прекращалась, и достаточно быстро над грифоном гейзера образовалась парящая воронка. Уже в 2009 году воронка над Первенцем была наполовину размыта рекой. А в 2011 Первенец возобновил работу в гейзерном режиме с периодом 13 мин. [7, 14]

4.4.2 Большой - один из самых крупных, изученных и доступных туристам гейзеров Долины. Извержение происходит примерно каждый час, фонтан кипятка достигает высоты 10 м, столб пара поднимается на высоту до 200 м. Смотровая площадка расположена рядом с гейзером, представляя отличный обзор. Из крупных гейзеров Большой -- ближайший к визит-центру. Отверстие грифона Большого гейзера имеет размеры 1,5X3,2 м, глубина его не менее 3 м. Оно открывается на вершине пологого гейзеритового купола, вернее щита, по которому во время извержения стекает вода. Он расположен на левом берегу подпрудного озера, примерно на уровне воды. До оползня 2007 года грифон Большого находился в 11 метрах выше уровня реки и примерно в 40 метрах от неё. После оползня гейзер был затоплен озером и почти три месяца провёл под водой, на глубине в 2 метра."Освобождение" Большого было главной задачей добровольцев, которые вручную расчищали завалы камней в новом русле реки Гейзерной летом 2007 года. К сентябрю 2007 года им удалось немного понизить уровень воды в озере, и грифон Большого вновь показался над поверхностью воды. 12 сентября было отмечено первое извержение Большого после затопления. Извержение Большого длится с максимальной интенсивностью несколько минут, затем ослабевает и постепенно затухает в течение 20--30 минут, когда вода перестаёт уже выплёскиваться за пределы грифона. [7, 14]

4.4.3 Фонтан - самый крупный регулярный гейзер на Витраже. Он имеет стабильный режим работы с периодом около 25 мин. Извержение длится 4 мин, высота фонтана около 10 м. Грифон Фонтана расположен на горизонтальном уступе Витража, вертикальный, почти круглый в сечении колодец, 60 см в поперечнике. На глубине около метра он закупорен большим круглым камнем, вода поступает через щели между камнем и стенками колодца. Грифон окружен крупными каменными глыбами, покрытыми красивым жемчужным гейзеритом. Извержение Фонтана необычайно эффектно. Оно начинается двумя- тремя всплесками, поднимающимися немного выше краев грифона; затем ударяют струи воды, из них некоторые бьют вертикально, на высоту не менее 20 м; мощного сплошного водяного столба этот гейзер не дает. Воды много, и струи хорошо различимы среди пара; наверху они рассыпаются шапкой искрящихся брызг. Сначала пара мало, затем количество его увеличивается, а количество воды уменьшается. В конце извержения струи бьют не вертикально, а под углом 80-85°, наклонно к юго-западу. Затем выбросы воды прекращаются и извергается один пар. В заключение ударяет несколько струй воды на высоту 12-15 м; еще с полминуты активно выделяется пар и наступает период покоя, когда гейзер лишь слабо парит. [7, 14]

4.4.4 Новый Фонтан - один из пяти крупных гейзеров на Витраже. Он расположен на горизонтальном уступе Витража, называемом «Площадка Фонтанов». В 2 м к западу от грифона Фонтана находится плоское блюдцеобразное углубление в пологом склоне площадки, покрытое коркой гейзерита. В этом углублении расположены три отверстия гейзера Нового Фонтана. Два из них круглые, 25 и 10 см в диаметре; размер третьего 20X40 см. Из первого и второго во время извержения бьют вертикальные струи на 2,5-3 м, редко на 4; отдельные брызги взлетают на 5 м; из третьего отверстия лишь изредка выплескивается вода. Температура воды 98°. Во время извержения обильные струи Фонтана заливают выводные отверстия Нового Фонтана, понижая его выбросы. Возможно, поэтому действие Нового Фонтана неправильно. Цикл его деятельности был прослежен всего один раз. После периода покоя, когда гейзер почти не парит, внезапно начинает бить вода. Гейзер фонтанирует 20 секунд, на несколько секунд утихает и затем действует вновь. Извержение без особой интенсивности продолжается 2 часа 14 минут, период покоя длится 20 минут. Режим Нового Фонтана резко отличен от прочих гейзеров, у которых продолжительность покоя в сотни раз превышает продолжительность извержения. [7, 14]

4.4.5 Великан - самый крупный регулярно действующий гейзер Долины. Фонтан кипятка достигает высоты 35 м, клубы пара поднимаются на сотни метров. Извержение короткое и мощное: несколько десятков кубометров воды взлетают в воздух менее чем за одну минуту. Спадает извержение так же стремительно и неожиданно, как и начинается. Ещё несколько минут после извержения в реку Гейзерную стекает по склону бурный поток кипящей воды.

Великан находится на плоской площадке размером около 30х40 м на левом берегу реки Гейзерной. Грифон гейзера напоминает ванну сечением 1,5 на 3 м и глубиной несколько метров. Площадка Великана покрыта красивым светло-коричневым гейзеритом, мелкими горячими источниками, ручейками термальной воды и термофильными водорослями. Натёки гейзерита образуют миниатюрные терраски, спускающиеся по склону к реке.

Период между извержениями в настоящее время составляет 5-7 часов, в плохую погоду -- заметно больше. Одна из особенностей Великана - многократные выбросы воды в стадии кипения на высоту до 2 м задолго перед началом настоящего извержения. Такие «ложные старты» могут повторяться до десяти раз с периодом около получаса, выводя из душевного равновесия даже самых терпеливых наблюдателей. В эпоху плёночных фотоаппаратов неопытный фотограф мог испортить половину плёнки, прежде чем ему удавалось поймать начало настоящего извержения. На площадке Великана, недалеко от его грифона, расположен небольшой гейзер с говорящим именем Самозванец. Туристы, часами ожидая извержения Великана на смотровой площадке, часто принимали этот небольшой гейзер за главный гейзер Долины. Во время тайфуна Эльза, который обрушился на Долину гейзеров в 1981 году, огромная берёза упала на площадку Великана и частично закрыла грифон Самозванца своими корнями. [7, 14]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Хотя гейзеры и приурочены к районам вулканической активности, на земле места их существования можно пересчитать по пальцам одной руки.

У многих гейзеров извержение происходит не одинаково, но всё же для этого процесса есть свои закономерности, объединяющие большинство гейзеров. Однако встречаются и исключения, гейзеры, которые по тем или иным признакам отличаются от большинства других. К примеру, гейзер Новый Фонтан в Долине гейзеров на Камчатском полуострове, у которого период фонтанирования во много раз превышает период состояния покоя. На механизм извержения гейзером влияет много факторов таких как: величины подземных камер, формы каналов и расположения трещин, количество и скорость притока в них грунтовых вод и от поступления тепла из глубины, а так же от давления водяного столба в канале гейзера.

Вода гейзеров содержит огромное количество минеральных веществ, названные гейзеритами, которые во время извержения оседают на грифе гейзера. Вокруг или в близи гейзером могут находится термы - термальные источники, которые в силу своего подземного строения не могут периодично фонтанировать. Температура в них достаточно высокая, а наличие в составе воды минеральных веществ нередко придает этим источникам целебные качества. Многие туристы, посещающие гейзерные долины приезжают ради оздоровления организма по средством оздоровительного воздействия на организм термальных источников.

С развитием технологий добыча геотермальной энергии начала развиваться во многих уголках мира - более чем в 70 странах тепловые насосы обеспечивают тепло и уют в частных хозяйствах, около 25 стран используют электричество, выработанное на геотермальных электростанциях (геоТЕС). Большой процент геотермальной энергии производят США, Филиппины, Мексика, Индонезия и Италия. Самая мощная геотермальная электростанция The Geysers построена в США, в Долине Больших Гейзеров. Ее мощность составляет 1500 МВт, что позволяет обеспечивать электричеством 60% северного побережья Калифорнии. Примером абсолютного успеха применения энергии земного тепла является Исландия. Она занимает первое место по производству геотермальной энергии на душу населения - 90% домов в Исландии отапливается за счет геотермальных источников и почти 30% электроэнергии в стране производят геоТЕС. [12]

По данным института вулканологии Дальневосточного Отделения Российской Академии наук, геотермальные ресурсы Камчатки оцениваются в 5000 МВт. Российский потенциал реализован только в размере немногим более 80 МВт установленной мощности (2009) и около 450 млн. кВт·ч годовой выработки. [12]

Список используемых источников:

1. Аверьев В.В. Особенности динамики пароводяных скважин.- Тр. Лаб. вулканол., I960 г.

2. Виноградов В.Н. О режиме Камчатских гейзеров.- Вопр. географии Камчатки, 1964 г.

3. 3аварицкий А. Н. О вулканах Камчатки, “Камчатский сборник”, т. 1, М.-Л., 1940

4. Овчинников А. М. О новой классификации источников, “Бюлл. Моск. общества испыт. природы”, отд. геол., 1950, вып. 6

5. Пийп Б. И. Маршрутные геологические наблюдения на юге Камчатки. “Тр. Камчатской вулканолог, ст.”, вып. 3, М.-Л., изд-во АН СССР, 1947

6. Пийп Б. И. Материалы по геологии и петрографии района рек Авачи, Россошины, Гаванки и Налачевы на Камчатке, “Тр. Камчатской комп. экспед. 1936--37 гг.”, вып. 2, М.- Л., изд-во АН СССР, 1941

7. Устинова Т. И. Камчатские Гейзеры - Гос. Издательство Географической литературы, Академия наук СССР Институт географии, Москва - 1955

8. Игорь Шпиленок. Предисловие // Долина гейзеров, фотокнига. -- «Новая книга», 2009

9. http://www.geologiazemli.ru

10. http://linia-mebel.ru/components/com_content/article/geyzery.html

11. http://ria.ru/elements/20080514/107298088.html

12. http://ru.wikipedia.org

13. http://valleyofgeysers.com/rus/geysers.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Гейзеры – периодически фонтанирующие источники горячей воды с паром. Схема образования гейзера. Причины появления гейзеров на поверхности Земли. История открытия, распространение и классификация гейзеров, их влияние на окружающую среду и человека.

    реферат [1,7 M], добавлен 26.03.2012

  • Изучение плинианского, пелейского, стромболианского, гавайского типов извержений вулканов. Исследование гейзеров как одних из проявлений поздних стадий вулканизма. Возникновение лахаров. Формирование специфических, своеобразных вулканогенных форм рельефа.

    презентация [1,9 M], добавлен 06.04.2015

  • Физико-географический очерк района Вепсского леса, находящегося на востоке Ленинградской области. Геолого-гидрологические условия долины реки Урья: геоморфология, гидрогеохимическая характеристика участка. Каширско-подольский горизонт среднего карбона.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 16.05.2010

  • Понятие круговорота воды в природе, водной оболочки Земли, их структура, значение. Сущность испарения и конденсации как физических процессов, условия их осуществления. Особенности и состав годового поступления воды. Источники движения воды на Земле.

    презентация [1,2 M], добавлен 23.11.2011

  • В каких формах встречается вода в природе. Сколько воды на Земле. Понятие круговорота воды в природе. Сколько воды содержится в организме человека. Понятие испарения и конденсации. Три агрегатных состояния воды. Применение воды в деятельности человека.

    презентация [2,7 M], добавлен 19.02.2011

  • Система поддержания пластового давления. Законтурное, внутриконтурное, очаговое, блоковое, приконтурное заводнения. Факторы, влияющие на приемистость пласта. Геологическое строение призабойной зоны пласта. Источники и подготовка воды для закачки.

    презентация [2,3 M], добавлен 14.03.2017

  • Артезианские воды - подземные воды, заключённые между водоупорными слоями и находящиеся под гидравлическим давлением. Артезианский бассейн и артезианский склон. Условия образования вод, их химический состав. Загрязнение артезианских водоносных горизонтов.

    реферат [20,2 K], добавлен 03.06.2010

  • Анализ геолого-гидрологических условий района реки Назарбай, строение рельефа, особенности питания. Планирование работ по разработке подземных источников реки. Определение положения и размеров участка проведения работ на стадии "Оценка месторождения".

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.04.2009

  • Методы определения содержания в почве гигроскопической воды, карбонатов и гумуса. Анализ возможности одногодового регулирования стока водохранилищем путем балансовых расчетов между притоком и потерей воды. Вычисление атмосферного давления на уровне моря.

    контрольная работа [212,9 K], добавлен 09.09.2011

  • Пресные и минеральные лечебные воды в недрах Вологодской области. Основные водоносные горизонты: триасовый, пермский, каменноугольный. Классификация вод по общей минерализации. Профилактории и санатории Вологодской области. Промышленные минеральные воды.

    реферат [33,2 K], добавлен 06.03.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.