Полная версия

Главная arrow География arrow ГЕОЛОГИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Поствулканические процессы

После извержений, когда активность вулкана либо прекращается навсегда, либо он только «дремлет» в течение тысяч лет, на самом вулкане и в его окрестностях сохраняются так называемые поствулканические процессы, связанные с остыванием магматического очага.

Выходы вулканических газов на поверхность называют фумаролами (от итал. fumare — дымиться). Очень часто фумаролы приурочены к радиальным и кольцевым трещинам на вулканах. Фумарольные газы связаны как с первичными эманациями (истечениями) из магматического расплава, так и с нагреванием грунтовых вод и превращением их в пар. Фумаролы подразделяют на сухие высокотемпературные; кислые; щелочно-нашатырные; сернистые, или сероводородные,солъфатары (от итал. sulfur — сера); углекислые мофеты (от итал. mofetta — место зловонных испарений). Знаменитые фумаролы вулкана Сольфатара около Неаполя действуют уже тысячи лет без изменения. Мофеты, располагающиеся в котловинах, опасны для жизни, так как газ С02, будучи тяжелее воздуха, скапливается в их придонной части, что может служить причиной гибели людей и животных.

Горячие источники, или термы, широко распространены в областях современного и новейшего (плиоцен- четвертичного) вулканизма. Однако не все термы связаны с вулканами, так как с глубиной температура увеличивается, в районах с повышенным геотермическим градиентом циркулирующая атмосферная вода нагревается до высоких температур. Горячие источники вулканических областей, например в Йеллоустонском парке США, в Италии, Новой Зеландии, на Камчатке, на Кавказе, обладают изменчивым составом воды и разной температурой, поскольку грунтовые воды смешиваются в разной пропорции с вулканическими газами и по-разному реагируют с вмещающими породами, через которые они просачиваются на глубину. Воды терм бывают натриево- хлоридными, кислыми сульфатно - хлоридными, кислыми сульфатными, натриево- и кальциево- бикарбонатными и др. Нередко в термальных водах содержится много радиоактивных веществ, в частности радона. Горячие воды изменяют окружающие породы, откладывая в них окислы и сульфиды железа и изменяя их до глины, превращающейся в кипящую грязь, как, например, в районе Паужетки на Камчатке, где известны многочисленные булькающие «котлы» с красноватой грязью и температурой около +100 °С (рис. 4.13). Часто вокруг термальных источников накапливаются отложения кремниевой накипи травертина, а если воды содержат карбонат кальция, то откладывается известковый туф.

Полуостров Камчатка. Кипящая грязь в районе Паужетки

Рис. 4.13. Полуостров Камчатка. Кипящая грязь в районе Паужетки

Гейзеры — это горячие источники, вода которых периодически фонтанирует, причем выбрасывается вверх на десятки метров. Свое название такие источники получили от Великого Гейзера в Исландии, струя которого 200 лет назад била вверх на 60 м каждые полчаса. Некоторые гейзеры, несомненно, связаны с вулканическими районами, например в Исландии, на Камчатке, в Индонезии, Кордильерах Северной Америки, Японии и других местах. Высота фонтана и температура воды на выходе у гейзеров сильно различаются, но последняя обычно колеблется в пределах от +75 до +100 °С. Характерная черта гейзеров — их короткая жизнь. Часто они «умирают» из-за обвалов стенок канала, понижения уровня грунтовых вод и т. д. Наиболее грандиозным гейзером был Уай- мангу (что значит «Крылатая вода») в Новой Зеландии, существовавший всего пять лет и выбрасывавший мощный фонтан почти на пол километра вверх. Интервалы между извержениями у гейзеров варьируют от нескольких минут до многих часов и дней. Большое количество растворенных веществ в горячей воде гейзеров откладывается вокруг их устья, образуя скопления гейзеритов.

Схема действия гейзера

Рис. 4.14. Схема действия гейзера

Каким образом действует гейзер? Наиболее правдоподобная гипотеза механизма его функционирования предполагает, что в трубообразном канале, заполненном водой, нижняя часть ее столба нагревается выше точки кипения. Однако масса столба воды предотвращает вскипание. Наконец кипение все же начинается в каком-то месте, и расширяющиеся пузыри выталкивают часть воды, что сразу же вызывает падение давления внизу столба воды и мгновенно начинается бурное кипение. Процесс идет лавинообразно, пока вся вода не превратится в пар и он не вытолкнет вверх всю горячую воду (рис. 4.14). Затем канал вновь наполнится водой, она нагреется, и процесс начнется сначала.

Развитие геотермальной энергетики — важная сторона использования вулканического тепла. Электростанции, работающие на естественном перегретом паре, действуют в Италии (Лардерелло в Тоскане), Исландии (около Рейкьявика), в США (в Калифорнии), в Новой Зеландии (на Северном острове), в России (в районе Па- ужетки на Южной Камчатке) и т. д. Сочетание благоприятных для выработки электроэнергии условий — высокое давление пара, температура выше точки кипения воды, большой ее приток — встречается не так уж часто. Проблемы возникают и из-за очень быстрой коррозии металлических труб агрессивными горячими водами, которые к тому же откладывают на стенках труб карбонат кальция и кремнезем, закупоривая их. Горячие воды используют для обогрева жилищ, парников и теплиц.

Вопросы

  • 1. Чем фумаролы отличаются от сольфатар и мофет?
  • 2. Какие бывают горячие источники? Как они образуются?
  • 3. Как действует гейзер?
  • 4. Как и где можно использовать геотермальную энергию?
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>