Занимательная география

Хотя механизм действия гейзеров, периодически выбрасывающих фонтаны горячей воды, еще не совсем выяснен, ученые предполагают, что их подземная часть состоит из резервуаров (своеобразных пещер) и соединяющих их каналов, проложивших себе путь по трещинам, которые обычно имеются в застывших, но еще очень горячих потоках лавы. По этим каналам циркулирующие подземные воды, поднимаясь от магматических очагов, нагреваются до температуры выше 100 °C и заполняют грифоны, которыми заканчиваются каналы. Грифоны — расширяющиеся на выходе к поверхности концы каналов — образуются в отложениях гейзерита, выпадающего из горячей воды. Сила извержения гейзеров зависит от величины их подземных резервуаров, от степени ширины и протяженности каналов, от характера расположения трещин, по которым поступает тепло из магматического очага, и от объема и скорости поступления в них грунтовых вод. Механизм действия гейзеров упрощенно представляется так. В канале гейзера встречаются поверхностная холодная и глубинная горячая массы воды (рис. 19а). В результате смешивания температура ее сначала понижается, а по мере поступления новых порций глубинных вод повышается до температуры кипения. Закипая и переходя в пар, вода в 1675 раз увеличивает объем, а упругость водяного пара достигает такой степени, что он выбрасывает ее с огромной силой вверх в виде кипящего фонтана (рис. 19б). Это стадия фонтанирования. После извержения гейзера его канал и грифон пустеют, у некоторых, как, например, у камчатского Первенца, полностью, позволяя даже увидеть его ненадолго опустевший резервуар (размером 1,5 м в диаметре на 1,5 м в глубину), на дне которого хорошо видно даже отверстие его канала, уходящее в глубину. По окончании извержения в опустевший канал снизу снова поднимается перегретая вода, а сверху холодная грунтовая, которая до этого в заполненный канал поступать не могла. Процесс кипения прекращается, вода постепенно заполняет канал и грифон, нагревается, и цикл повторяется снова.

Рассмотрим этот процесс на примере действия самого большого камчатского гейзера Великан, размеры грифона которого 1,5 х 3 м при глубине 3 м. Заполнение после извержения совершенно опустевшего грифона, со дна которого бьют только струи горячего пара, продолжается в течение 2 часов. Заполняя грифон, вода то бурно кипит 2–3 минуты, то на столько же затихает и успокаивается. При этом уровень ее то повышается, то понижается, а избыток воды периодически сбрасывается через край. Эта стадия длится 1 час 15 минут.

Извержение начинается всплесками с выбросами воды на 1,5 м вверх. Вслед за этим мощный столб воды и пара диаметром с отверстие грифона, сопровождаемый оглушительным ревом гейзера, извергается на высоту 400 м и выше. Фонтанирование продолжается 2 минуты, после чего еще 11–13 минут выбрасываются пары.

Периодичность фонтанирования большинства гейзеров со временем увеличивается. Камчатский Великан в 1941 г. извергался через 2 часа 52 минуты, а через 10 лет, в 1951 г. — через 3 часа 10 минут. Большой Гейзер Исландии в 1810 г. фонтанировал через каждые 6 часов, в 1860 г. — через четыре-пятъ дней, в 1970 г. — через 20 дней, а теперь еще реже.

Жемчужина Кроноцкого заповедника

Знаменитая долина кипящих фонтанов — Долина Гейзеров поистине является украшением Кроноцкого заповедника, расположенного на восточном побережье полуострова Камчатка. Этот крошечный, сказочно красивый ареал нашей Родины старательно упрятан природой в его горных урочищах. Только в апреле 1941 г. дал он знать человеку о своем существовании, когда чуть ли не из-под ног его первых посетителей геолога Т. И. Устиновой и ее проводника-ительмена Анисифора Крупенина в небо взметнулся огромный фонтан воды, названный Первенцем. Вслед за ним в этой уникальной горной долине заповедника, который справедливо было бы назвать заповедником вулканов и гейзеров, было открыто еще более 20 крупных (Великан, Жемчужный, Сахарный, Тройной, Конус, Фонтан, Малый, , Щель и другие) и около 300 мелких гейзеров. Их разнообразие трудно передать, настолько отличаются они друг от друга мощностью, силой, характером и ритмичностью извержений, температурой и химическим составом воды.

Это и Первенец, регулярно, в течение 2–3 минут, выбрасывающий косо направленный фонтан кипятка высотой 15–20 м; и самый большой гейзер Долины — Великан, высота фонтана которого достигает 50 м, а столб пара над ним поднимается выше 400 м; и расположенный рядом с ним гейзер Жемчужный, получивший свое название по форме и цвету гейзерита вокруг него; и гейзер Малый, вода которого отличается богатым содержанием растворенных в ней минеральных солей и температурой, достигающей +97,5 °C.

Долину Гейзеров и красивое горное озеро, давшее название заповеднику, окружает гигантское полукольцо вулканов. В него входит лишь небольшая часть из 16 вулканов заповедника, среди которых лишь только 5 действующих. Всего же на полуострове их насчитывается более 300, причем 29 действующих. Сплошными или прерывающимися цепями и поодиночке, потухшие и действующие, чаще конусовидные, местами сильно разрушенные, порой целиком потерявшие свои конусы, возвышаются они над долами — так называются на Камчатке вулканические плато, сложенные изверженными породами.