1000 чудес со всего света - [8]

Горячие источники и гейзеры

Существуют три основных условия для возникновения горячего источника: большие запасы подземных вод, источник тепла и соответствующий канал, соединяющий подземный резервуар с поверхностью. Влажный климат обеспечивает обилие подземных вод, а расплавленная магма Земли постоянно излучает тепло. После извержения остатки лавы часто стекают обратно в вулканический очаг, оставляя в лежащих выше породах пустоты, которые могут заполняться водой, образуя резервуары горячих источников. Если на пути от резервуара до поверхности не встречается никаких препятствий, возникает горячий источник, слегка бурлящий из-за постоянно поднимающейся к поверхности воды.

Принципиальный фактор, превращающий горячий источник в гейзер, — это препятствие на пути к поверхности. В соответствии с законами физики, при подогреве воды в резервуаре происходит увеличение ее объема, но если это расширение сдерживается препятствием, соответственно повышаются давление и точка кипения воды. Под землей температура воды увеличивается до тех пор, пока растущее давление не преодолеет препятствие, предоставив воде путь вверх. Сброс давления приводит к мгновенному вскипанию воды и взрывному выбросу струи пара из резервуара, что еще больше подгоняет воду вверх. В результате возникает фонтанирующая, окутанная паром колонна сверхгорячей воды — гейзер (от исландского «geysir» от «geysa» — «хлынуть» или «бьющий струей»).

Геологи выяснили, что гейзеры являются одним из проявлений поздних стадий вулканизма и широко распространены в областях современной вулканической деятельности. Гейзеры могут иметь вид небольших усеченных конусов с достаточно крутыми склонами, низких, очень пологих куполов, небольших чашеобразных углублений, котловинок, неправильной формы ям и т. д. В дне или стенках таких образований находятся выходы трубообразных или щелеобразных каналов.

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 магматического происхождения. Вода, выбрасываемая гейзером, может быть относительно чистой и слабо минерализованной (1–2 г на 1 л), а по химическому составу — хлоридно-натриевой или хлоридно-гидрокарбонатно-натриевой, содержащей относительно много кремнезема, из которого у выхода канала и на склонах образуется близкая к опалу порода — гейзерит, или кремнистый туф. У отверстия выводного канала отложения гейзерита образуют конус высотой в несколько метров.

Деятельность гейзера характеризуется периодической повторяемостью покоя, наполнения котловинки водой, фонтанирования пароводяной смеси и интенсивных выбросов пара, которые постепенно сменяются спокойным их выделением, прекращением выделения пара и, наконец, 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.

Основная масса воды в гейзере имеет атмосферное происхождение, но, возможно, с примесью магматической воды. Активность гейзера в целом относительно кратковременна и зависит от ряда условий: уменьшения теплового потока, прекращения у каналов движения подземных вод и снижения вулканической активности в недрах Земли.

Гейзеры Новой Зеландии

В области Роторуа, на одном из островов Новой Зеландии, нет места, в той или иной форме не затронутого термальной деятельностью. «Вся эта местность кипит и клокочет, словно колоссальный котел, подвешенный над подземным огнем. Земля дрожит, и кора ее, словно корка перестоявшегося в печи пирога, во многих местах трескается, и оттуда вырываются пары…», — именно такой герои романа Жюля Верна «Дети капитана Гранта» увидели Новую Зеландию.

Среди многочисленных достопримечательностей — город Бас-Хаус, основанный в 1908 г. и сохранивший ауру эдвардианской изысканности. На окраине города находятся термальная область Вакареварева и долина гейзеров, где можно увидеть гейзер Похуту (Плещущий). Это самый крупный гейзер Новой Зеландии, с достаточной регулярностью (каждые 20 минут) выбрасывающий фонтан на высоту более 30 м. Расположенный неподалеку меньший по размерам гейзер Перья принца Уэльского, как правило, начинает «представление» незадолго до Похуту, как бы давая прелюдию к основному действию. Рядом расположены кипящие серные источники, поэтому камни под ногами излучают тепло.