Geizeriai: apibrėžimas, tipai ir teorija

Perskaitę šį straipsnį sužinosite apie: - 1. Geizerių apibrėžimą 2. Geizerių tipai 3. Geizerio išsiveržimo teorija.

Geizerių apibrėžimas:

Geizeris yra karštas šaltinis, kuriam būdingas pertrūkis vanduo, išsiskyręs kaip turbulentinis išsiveržimas, kurį lydi garų fazė. Geizeriai yra tarsi karštų šaltinių, kurie periodiškai išsilieja vandens ir garo valymo šaltiniai. Dauguma pasaulio geizerių yra susiję su vulkaninės veiklos regionais, regionais, kurie aprūpina reikiamą šilumą, kad virtų seklieji požeminiai vandenys.

Apskritai vulkaniniams geizeriams reikia trijų reikalavimų - vidinis šilumos šaltinis, skirtas gruntiniam vandeniui šildyti uždaroje erdvėje, kanalas, ty natūralus kelias, kuris yra beveik sandarus vandeniui, o slėgis yra stiprus ir didelis vanduo, pumpuojamas, kad geizeris išsiveržtų.

Kadangi geizeriams reikia didelio karšto vandens kiekio, kuris prasideda kaip šaltas paviršinis vanduo, po geizerio baseinu reikia stipraus šilumos šaltinio. Vienintelis galimas šilumos šaltinis yra vulkaninė veikla. Šiluma patenka į vandenį taip.

Šaltas vanduo iš paviršiaus lėtai nuleidžiasi žemyn po uolomis. Galiausiai jis pasiekia apie 4500–5000 m gylyje žemiau paviršiaus. Kadangi geizerio laukai yra vulkaninėse vietovėse, tokių gylio uolos yra labai karštos. Vanduo šildomas kontaktuojant su labai karštomis uolomis ir tampa toks pat karštas kaip apie 340 ° C.

Šioje aukštoje temperatūroje vanduo lieka skystoje būsenoje (vietoj garų garavimo), nes jis yra labai aukštas uolienų ir aukščiau esančio vandens spaudimas. Šis labai karštas vanduo išsiskleidžia per požeminių plyšių tinklą, sudarantį vandentiekio sistemą, todėl siauras susiaurėjimas yra netoli paviršiaus.

Vanduo, kuris jau buvo susietas virš susiformavimo, veikia kaip dangtis, padedantis išlaikyti žemiau esantį verdančio vandens slėgį. Galiausiai, kai geyseris išsiskleidžia, jis veikia kaip slėgio viryklė be reljefinio vožtuvo, ir jis nusiurbia dangčio dangą.

Geizeriai iš tikrųjų yra reti ir planetoje yra žinoma apie 1000 geizerių. Didžiosios pasaulio geizeriai yra Islandijoje, Naujojoje Zelandijoje ir Jeloustouno nacionaliniame parke, Wyoming, kuris yra garsaus senojo tikėjimo geizeris.

Geizerio išsiveržimo trukmė, ty, kiek ilgai trunka išsiveržimas, priklauso nuo daugelio veiksnių, tačiau visų pirma tai priklauso nuo to, kiek yra geizerio vandentiekio sistema. Dauguma geizerių, didelių ir mažų žaisti tik keletą minučių, tačiau kai kurie jų trukmė yra kelios valandos arba retai net kelias dienas.

Pasibaigus vienam išsiveržimui, geizeris pasikartoja visą atkūrimo procesą ramiu intervalu. Kiekvienas geizeris turi savo unikalią santechnikos sistemą. Kai kurie papildymai per kelias minutes, o kiti gali užtrukti keletą mėnesių.

Garų sprogimai:

Vanduo yra puikus sprogmenis. Tik litras skysto vandens, virinto visiškai, duos 1500 litrų garų. Šis sprogimo potencialas egzistuoja tik tada, kai vanduo laikomas perkaitintu ir esant ribotam slėgiui. Tokia situacija gali egzistuoti požeminėse ertmėse, esančiose geizerinių sistemų viduje.

Paprastas išsiveržimas atitinka slėgio padidėjimą, kurį sukelia virimo vanduo geizeryje. Bet kartais slėgis yra per didelis, kad akmens viduje vandentiekis atsispindėtų. Kai ji pertrauka, geizeris sprogsta, paliekant kraterį. Didelis garų kiekis sprogiai išsiveržė.

Purvo puodai:

Purvo puodai yra fumaroliai, kurie nuskendami po paviršiniu vandeniu, todėl garai ir kitos dujos gali patekti į atmosferą. Vandenyje vandenilio sulfidas oksiduojamas cheminėmis reakcijomis ir bakterijomis, kad susidarytų sieros rūgštis.

Rūgštinis tirpalas gali užpulti karšto šaltinio kraterio uolieną. Skiriamasis uolas sukuria drėgną purvo puodą. Fumarolis po purvu visada yra, todėl garo burbuliukai, kurie sukelia purvo katilo virimo ir sprogimo veiksmus.

Geizerių tipai:

Visi geizeriai eina per tą patį pagrindinį išsiveržimo procesą, tačiau dėl jų santechnikos sistemų paviršiaus struktūros skirtumų geizerių išsiveržimai būna trys, ty:

a) Kūgio tipo geizeriai

b) fontano tipo geizeriai

c) Bubble dušo spyruoklės

a) Kūgio tipo geizeriai:

Dažniausiai žinomi geizeriai priklauso šiam tipui. Jie dažnai turi geizerito kūgį ant žemės. Tiesiog po žeme yra labai siauras susiaurėjimas.

Šie geizeriai dažnai purškia šiek tiek vandens ramybės intervale tarp išsiveržimų. Dėl nuolatinių drėkinamųjų kūgių yra sukurta per daugelį metų. Maža anga veikia kaip purkštukas, kai įvyksta išsiveržimas. Šie geizeriai yra stiprios vandens srovei didelės aukščio.

b) fontano tipo geizeriai:

Šie geizeriai turi atvirą kraterį paviršiuje. Šis krateris yra užpildytas vandeniu prieš išsiveržimą ar jo metu. Kadangi išsiveržiantis garas turi pakilti per vandens baseiną, geizeris veikia silpnesniu nei kūgio tipo geizeryje. Kadangi garų burbuliukai per baseiną susidaro atskiri purslai, dėl kurių susidaro sprogimas ar purškimas.

c) Bubble shower springs:

Burbulinės dušo spyruoklės, kurios greitai virsta perkaitintu vandeniu, patiria pertraukų, kurios virsta stipriais paviršiais, todėl jie atrodo kaip geizeriai. Tačiau garų fazė negali būti matoma nuo baseino paviršiaus. Tai yra palyginti nedideli, o išsiveržimai kartais siekia nuo 10 iki 20 cm. aukštas.

Geizerio išsiveržimą paprastai lydi blaškymas ir smurtinis virimas. Vanduo teka virš ventiliacijos viršaus. Labai greitai matomi žemo vandens srauto kolonėlės. Tada seka galingi purkštukai, kurie fotografuoja iki metrų iki oro.

Geizerio išsiveržimo teorija:

Gyszerio išsiveržimo teorija, pagrįsta Bunseno pastabomis, yra visuotinai pripažinta. Teorija grindžiama Bunseno atliktais tyrimais apie Islandijos geizerius. Jis grindžiamas tuo, kad vandens virimo temperatūra didėja esant slėgiui.

Temperatūra virimo temperatūroje jūros lygiu yra 100 ° C, kai vandens slėgis yra 1 Atmosfera arba apie 98, 1 kN / nr (10 m aukščio vandens kolonėlė turi 1 atmosferos slėgį). Didesniame gylyje padidėja slėgis, taigi ir vandens virimo temperatūra.

Pažymėtina, kad karšto vandens, kuris buvo išmestas iš geizerio, daugiausia yra lietaus vanduo, kuris išplautas žemėje, ir šis vanduo buvo pašildytas karštais lavas ant karštojo akmenų. Taip pat įmanoma, kad kai kurie garai ir kitos dujos galėjo atsirasti iš magmos.

Jei dabar vanduo patenka į plyšį ar vamzdelį ir sušilęs giliai sugerdamas karštąsias dujas arba susilietus su karštais akmenimis, jis vis tiek gali likti skystoje būsenoje, nors jos temperatūra yra aukštesnė nei 100 ° C, kuri yra virimo temperatūra. vandens lygio.

Dėl vyraujančio aukšto slėgio jis vis dar yra skystoje būsenoje. Kadangi aukšto slėgio vanduo toliau patenka į mėgintuvėlį, jis galutinai teka link paviršiaus. Dėl to žemiau esantis vanduo teka į vamzdelį, kad pasiektų perkeltą vandenį.

Jei temperatūra turėtų pakilti iki tokio lygio, kad esant aukštam slėgiui, vanduo aukštu slėgiu keičiasi į garą. Šis aukšto slėgio garas pripildo vandens kolonėlę su ja. Šis garų ir vandens mišinys išsiskiria iš ventiliacijos.