Гейзер - это...: определение, виды, история изучения природного явления

Гейзер - уникальное природное явление, представляющее собой периодически фонтанирующий горячий источник. Гейзеры связаны с тектонической активностью - обычно располагаются в районах вулканизма, где магма подходит близко к поверхности. Наблюдаются в основном в Исландии, США, России, Новой Зеландии. Сам термин "гейзер" произошел от названия самого известного гейзера в Исландии - Гейсира.

Существует два основных типа гейзеров - фонтанные и конусные. У фонтанных гейзеров вода выбрасывается из бассейна, а у конусных - из конуса. Причина периодического фонтанирования кроется в накоплении под землей перегретой воды, которая внезапно превращается в пар и выталкивает воду на поверхность.

Крупнейшие гейзерные поля мира

Крупные гейзерные поля известны в следующих странах:

• Камчатка, Россия. Долина гейзеров - самое компактное гейзерное поле в мире. Здесь на площади всего 4 км2 расположено несколько сотен гейзеров и горячих источников. Самые известные - это гейзеры Великан, выбрасывающий струи на 40 м, и Первенец.
• Исландия. Здесь действует около 30 гейзеров, в том числе знаменитые Строккур и Гейсир (Старый Гейсир), давший название всему явлению.
• США, национальный парк Йеллоустон. Наиболее известные гейзеры парка - Гигант и Старый Служака, выбрасывающие воду на 40 и 60 метров соответственно.
• Новая Зеландия. Здесь был один из самых мощных гейзеров в мире - Уаимангу, который действовал в 1899-1904 гг. Сейчас главная достопримечательность - гейзер Похуту, выбрасывающий фонтаны на 20 м.

Таким образом, основные гейзерные поля сосредоточены в районах с активной вулканической деятельностью - на Камчатке, в Исландии, США и Новой Зеландии. Наиболее компактное поле гейзеров находится в России, на Камчатке.

Механизм работы гейзеров

Гейзеры представляют собой горячие источники, периодически выбрасывающие струи или фонтаны горячей воды и пара. Это явление обусловлено особенностями гидрогеологических условий в местах расположения гейзеров. «Гейзер - это горячий источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара».

Возникновение гейзерной активности связано с наличием магматического очага на небольшой глубине под поверхностью земли и проникновением подземных вод в зону аномально высоких температур. Нагреваясь от горячих пород, вода закипает, но остается в жидком состоянии благодаря высокому давлению вышележащих слоев. Такая перегретая вода по трещинам поднимается к поверхности земли.

При достижении меньших глубин и снижении давления вода в гейзере моментально вскипает и превращается в пар, выталкивая на поверхность весь столб жидкости над собой. Происходит характерное фонтанирование гейзера. Затем цикл повторяется: в канал гейзера поступает новая порция холодной воды, которая снова нагревается до состояния перегрева.

Периодичность извержений гейзера зависит от скорости поступления и нагревания воды, размеров и конфигурации подземных каналов. У некоторых гейзеров цикл строго периодический, у других он варьирует. Современные исследования позволили достаточно детально изучить механизм действия гейзеров и предсказывать их активность.

Типы гейзеров: фонтанные и конусные

Существует два основных типа гейзеров: фонтанные и конусные. Различия между ними обусловлены особенностями геологического строения местности.

Фонтанные гейзеры извергаются непосредственно из бассейнов с водой. Яркий представитель такого типа - гейзер Строккур в Исландии. Он регулярно выбрасывает фонтаны воды высотой до 20 м прямо из большого голубого бассейна.

Конусные гейзеры извергаются из конусов или холмиков из гейзерита - особой породы, образованной остатками выброшенного гейзером кремнезема. Типичный пример - гейзер Касл в Йеллоустонском парке США. Его 6-метровый конус напоминает средневековый замок.

Тип гейзера определяется геологическим строением местности и может со временем изменяться. Наблюдения показывают, что конусные гейзеры чаще всего образуются на старых фонтанных. По мере отложения гейзерита формируется конус, изменяющий характер извержений.

Распределение гейзеров по регионам мира

Такие природные объекты распространены в различных регионах земного шара, приуроченных к зонам активного вулканизма и выходов магматических пород на поверхность.

Наибольшее количество гейзеров сосредоточено в следующих районах:

• Камчатка в России. Здесь в Кроноцком заповеднике расположено одно из крупнейших в мире гейзерных полей площадью около 4 км2. На этой территории насчитывается более 100 гейзеров.
• Исландия. Страна славится своими многочисленными гейзерами, среди которых есть всемирно известные Гейсир, Строккур, Прыгающая Гейзерица.
• США, национальный парк Йеллоустон. Здесь в гейзерных бассейнах насчитывается более 10 000 горячих источников, в том числе около 200 гейзеров.
• Новая Зеландия. На Северном острове расположено несколько крупных гейзерных полей, самое большое - Вайракеи. Здесь также находился один из самых мощных гейзеров в мире - Уаимангу.

История открытия и изучения гейзеров

Это уникальное природное явление издавна привлекало внимание ученых и путешественников.

Впервые гейзеры были описаны в Исландии. Горячие источники в районе Гейсира упоминаются в исторических хрониках XIII века. Сам Гейсир, давший название всем подобным явлениям, был известен с XVI века. Детально его деятельность описал в 1794 году исландский естествоиспытатель Й.Л. Лунд.

В конце XVIII - начале XIX вв. гейзеры были обнаружены на Камчатке русскими исследователями С.П. Крашенинниковым и Г.И. Шелиховым. В то же время гейзеры открыли в Северной Америке в районе Йеллоустоунского национального парка.

В 1846 г. немецкий химик Р. Бунзен и исландский ученый Й. Деклюзо подробно исследовали деятельность исландских гейзеров и предложили механизм их работы, основанный на явлении перегретой воды. Эта теория легла в основу современных представлений о природе гейзеров.

Сегодня гейзеры продолжают изучать с применением новейших технологий, что позволяет лучше понять их уникальную гидротермальную систему.

В данной статье мы рассмотрели понятие гейзер, виды этих природных явлений и историю их изучения.