Gayzerler: Tanımı, Türleri ve Teorisi

Bu makaleyi okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Gayzerlerin Tanımı 2. Gayzerlerin Tipleri 3. Gayzer Erüpsiyonu Teorisi.

Geysers'un tanımı:

Gayzer, bir buhar fazı eşlik eden türbülanslı bir patlama olarak atılan aralıklı suyun deşarjı ile karakterize edilen bir kaplıcadır. Gayzerler, düzenli olarak kaynar su ve buhar çeşmeleri püskürten kaplıcalar gibidir. Dünyadaki gayzerlerin çoğunluğu, sığ yeraltı suyunu kaynatmak için gerekli ısıyı sağlayan bölgeler olan volkanik faaliyet bölgeleri ile ilişkilidir.

Genel olarak, volkanik ilişkili gayzerler üç gereksinime ihtiyaç duyarlar - yeraltı suyunu kapalı bir alanda ısıtmak için bir iç ısı kaynağı, bir kanal, yani şofbenin patlaması için neredeyse su geçirmez ve basınç sızdırmaz ve büyük miktarda su pompalanan doğal bir yol.

Gayzerler soğuk yüzey suyu olarak başlayan büyük miktarda sıcak suya ihtiyaç duyduğundan, gayzer havzasının altında güçlü bir ısı kaynağına ihtiyaç vardır. Tek olası ısı kaynağı volkanik aktivitedir. Isı aşağıdaki gibi suya girer.

Yüzeyden gelen soğuk su, yerin altındaki kayaların arasından yavaşça aşağıya doğru akmaktadır. Sonunda yüzeyden yaklaşık 4500 ila 5000 m derinliğe ulaşır. Şofben alanları volkanik bölgelerde olduğu için, bu derinlikteki kayaçlar çok sıcaktır. Su çok sıcak kayalar ile teması ile ısıtılır ve yaklaşık 340 ° C sıcaklığa ulaşır.

Bu yüksek sıcaklıkta su sıvı halde kalır (buhara buharlaştırmak yerine) çünkü kayalardan ve yukarıda yatan sudan çok yüksek bir basınç altında kalır. Bu çok sıcak su, bir sıhhi tesisat sistemi oluşturan bir yeraltı çatlakları ağı boyunca süzülmekte ve yüzeye yakın dar bir daralmaya neden olmaktadır.

Kısıtlamanın üzerinde birikmiş olan su, aşağıdaki kaynar su üzerindeki basıncı muhafaza etmeye yardımcı olan bir kapak görevi görür. Sonunda Şofben patladığında, tahliye vanası olmayan bir düdüklü tencere gibi davranır ve havaya doğru ateş ederek kapağını havaya uçurur.

Gayzerler nadirdir ve gezegende yaklaşık 1000 Gayzer bilinmektedir. Dünyanın en büyük gayzerleri İzlanda, Yeni Zelanda ve Yellowstone Ulusal Parkı, ünlü Eski İnançlı Gayzer'e ev sahipliği yapan Wyoming.

Bir gayzerin süresinin süresi, yani sürenin ne kadar sürdüğü pek çok faktöre bağlıdır, ancak öncelikle geyserin tesisat sisteminin ne kadar büyük olduğuna bağlıdır. Çoğu gayzer, büyük ve küçük sadece birkaç dakika oynar, ancak bazılarının birkaç saat süreleri veya nadiren birkaç gün bile süreleri vardır.

Bir patlama bittikten sonra, gayzer sessiz bir aralıkta tüm kurtarma işlemini tekrar eder. Her gayzer kendine has bir tesisat sistemine sahiptir. Bazıları birkaç dakika içinde doldururken, diğerleri aylar alabilir.

Buhar Patlamaları:

Su mükemmel bir patlayıcıdır. Tamamen kaynamış bir litre sıvı su 1500 litre buhar verecektir. Bu patlayıcı potansiyel, yalnızca su aşırı ısıtılmaya devam ettiğinde ve sınırlayıcı basınç altında tutulduğunda ortaya çıkar. Böyle bir durum, gayzer sistemlerin içindeki yer altı boşluklarında bulunabilir.

Sıradan bir püskürme, şofbendeki kaynar suyun neden olduğu basınç artışını barındırır. Ancak bazen, sıhhi tesisatın dayanacağı kaya astarı için basınç çok yüksektir. Çırpıldığında Şofben bir kraterin arkasında bırakarak patlar. Çok büyük bir buhar kütlesi patlar.

Çamur Saksıları:

Çamur kapları, buharın ve diğer gazların doğrudan atmosfere sızmasını engelleyen yüzey suyunun altında boğulan fumarollerdir. Hidrojen sülfit, suda sülfürik asit oluşturmak üzere kimyasal reaksiyonlar ve bakteriler tarafından oksitlenir.

Asit çözeltisi, kaplıca kraterinin kaya astarına saldırabilir. Ayırt edici kaya, çamur kabının ıslak kilini oluşturur. Çamurun altındaki fumarol her zaman oradadır ve çamur kabının kaynama ve patlama etkisine neden olan buhar kabarcıklarını oluşturur.

Gayzer Çeşitleri:

Bütün gayzerler aynı temel püskürme sürecinden geçerler, ancak tesisat sistemlerinin yakın yüzey yapısındaki farklılıklar nedeniyle gayzer püskürmeleri aşağıdaki üç şekilde gerçekleşir:

(a) Koni tipi gayzerler

(b) Çeşme tipi gayzerler

(a) Koni tipi gayzerler:

Çoğunlukla bilinen gayzerler bu türe aittir. Bunlar genellikle zemin seviyesinde bir gayzer konisine sahiptir. Yerin hemen altında çok dar bir daralma var.

Bu geysers, püskürmeler arasındaki sessiz zaman aralıklarında sıklıkla biraz su püskürtmektedir. Sürekli ıslanma konileri nedeniyle yıllar boyunca oluşturulur. Bir patlama meydana geldiğinde küçük açıklık bir nozül gibi hareket eder. Bu gayzerler, su jetlerini büyük yüksekliklere çıkaran kuvvetlidir.

(b) Çeşme tipi gayzerler:

Bu gayzerlerin yüzeyinde açık bir krater var. Bu krater, püskürmeden önce veya püskürme sırasında suyla doldurulur. Püsküren buharın su havuzundan yükselmesi gerektiğinden, Şofben'ın etkisi koni tipi Şofben'den daha zayıf hale gelir. Buhar, havuzun içinden kabarcıklar halinde patlama veya püskürtme püskürmesine yol açan ayrı sıçramalar üretilir.

(c) Köpük duşlar:

Kabarcık duş yayları, hızla yükselen aşırı ısıtılmış su nedeniyle, geyserler gibi görünmelerini sağlamak için aralıklı şiddetli yüzey kaynama nöbetleri geçirir. Bununla birlikte, havuz yüzeyine yükselen hiçbir buhar fazı görülemez. Bunlar nispeten küçük boyuttadır, püskürmeler bazen 10 ila 20 cm'ye ulaşmaktadır. yüksek.

Bir gayzerin püskürmesi genellikle rumbling'lerden ve şiddetli kaynamadan önce gelir. Su menfezin üstünden akar. Çok geçmeden, düşük fıskiye suyu sütunları görülür. Bunları havaya çıkan metrelere vuran güçlü jetler izler.

Gayzer Patlama Teorisi:

Bunsen'in gözlemlerine dayanan bir Gayzer Erüpsiyonu teorisi genel olarak kabul edilir. Teori, Bunsen'in İzlanda'nın gayzerleri üzerine yaptığı çalışmalara dayanıyor. Suyun kaynama noktasının basınçla arttığı gerçeğine dayanmaktadır.

Deniz seviyesindeki kaynama noktasındaki sıcaklık 100 ° C'dir, burada su basıncı 1 Atmosfer veya yaklaşık 98, 1 kN / nr'dir (10 m yüksekliğinde bir su sütunu 1 atmosfer basıncına sahiptir). Daha büyük derinliklerde basınç artar ve sonuçta suyun kaynama noktası da artar.

Gayzerden atılan sıcak suyun çoğunlukla yere batırılmış yağmur suyu olduğu ve bu suyun sıcak magmatik kayaçlar üzerindeki çok sıcak lavlar tarafından ısıtıldığı belirtilebilir. Ayrıca bazı buhar ve diğer gazların magmadan kaynaklanmış olması da mümkündür.

Eğer şimdi su bir fissüre veya tüpe girerse ve sıcak gazları absorbe ederek veya sıcak kayalarla temasıyla derinle ılık hale gelmişse, sıcaklığının kaynama noktası 100 ° C'nin üzerinde olmasına rağmen sıvı halde kalabilir. deniz seviyesinde su.

Hakim yüksek basınç nedeniyle hala sıvı haldedir. Yüksek basınçlı su boruya girmeye devam ettikçe, sonunda yüzeye doğru akacaktır. Bu, aşağıya çıkan suyun, yükselen suyun yerini almak için boruya akmasına neden olacaktır.

Eğer sıcaklık böyle bir seviyeye çıkarsa, yüksek basınçta su yüksek basınçta buhara dönüşür. Bu yüksek basınçlı buhar, su kolonunu onunla karıştırmaya zorlar. Bu buhar ve su karışımı havalandırma deliğinden dışarı çıkar.