הכוחות הנסתרים שיוצרים את ה"Hot Springs"

מעיינות חמים שמושכים את ההסתה האנושית במשך אלפי שנים.תופעות טבעיות אלה הן יותר מאשר בריכות חמות בלבד של מים; הן מייצגות את הצומת של גיאולוגיה, הידרולוגיה ותרמודינמיקה על פני כדור הארץ.כאשר פני המים הקרקע לאחר שהתחממו עמוק מתחת לקרם, התוצאה היא מעיינות חם.הטמפרטורה, תוכן מינרלים, ומאפיינים של כל אביב תלויים ישירות על הסביבה הגיאולוגית שבה הוא נוצר.

הבנת הגיאולוגיה מאחורי מעיינות חמים דורשת לבחון את סוגי הסלע, מקורות חום ונתיבי מים המעורבים.גורמים אלה משתנים באופן משמעותי על פני סביבות טקטוניות שונות, אשר מסבירים מדוע אשכולות מעיינות חמים באזורים מסוימים ונשארים נעדרים באחרים. מאמר זה חוקר כיצד בצורת מעיינות חמים, התנאים הגיאולוגיים שיוצרים אותם, ואת המקומות הטובים ביותר למצוא אותם ברחבי העולם.

כיצד תצורת בוקר חם

היווצרות של מעיינות חם מתחיל עם משקעים.גשם או שלג לראות כתמים לתוך הקרקע, לחלחל למטה דרך אדמה וסלע שבור. כמו מים יורד, זה נתקל יותר ויותר שכבות סלע חם עקב ⁇ גיאותרמית - העלייה הטבעית בטמפרטורה עם עומק מתחת לפני השטח של כדור הארץ. בממוצע, עלייה בטמפרטורות על ידי 25-30 מעלות צלזיוס לקילומטר של עומק, אם כי זה משתנה במידה ניכרת בהתאם לתנאים המקומיים.

ברגע שממים קרקעיים מגיעים לעומק מספיק, הוא מתחממת על ידי אחד משני מנגנונים עיקריים. באזורים געשיים, מים עשויים לבוא במגע עם מאגמה חמה או לאחרונה סלע ארורה קרירה.בהגדרות לא געשיות, מים מחוממים רק על ידי הטמפרטורה המבולעת של שכבות סלע עמוק לאורך שברים ואזורים פגומים.

המים המתעללים הם הנתיב של התנגדות לפחות, בדרך כלל נסיעה דרך תקלות, שברים, או היווצרות סלעיים חד משמעית כמו אבן חול או אבן גיר.אם המסלול מגיע אל פני השטח ללא הפרעה, עולה האביב חם.אם המים נתקלו בשכבה מגבילה או מחוסנת, לחץ עשוי לבנות עד שהמים יתפוצץ כמו גייזר או נשאר לכוד במאגר תת-קרקעי.

טמפרטורת המים באביב חם יכולה לנוע רק מעל טמפרטורת אוויר מחממת ליד רותחת.המעיינות הטמפרטורה הגבוהים ביותר נמצאים לעתים קרובות באזורים עם תנופה פעילה, שבו מים זורמים קרוב לגומים מגמאים. לדוגמה, מעיינות בפארק הלאומי צהובסטון יכולים לעלות על 90 מעלות צלזיוס, בעוד מעיינות ב FLT:0Yellowstone's גיאוגרפיתthermalallowstone של אזורים ג'רמברליים 1 או מים רתים ליד הנקודה.

זמן ה Depth and Circulation Time

הטמפרטורה של האביב החם תלויה לא רק במקור החום אלא גם בעומק זרימת המים וזמן המגורים מתחת למים, המפיץ כמה קילומטרים עמוק יעלה חם יותר מאשר מים שרק מגיע עמוק עמוק.

כמה מעיינות חמים מייצגים מים שנפלו לפני אלפי שנים גשם, זה נכון במיוחד באזורים עקשניים שבהם שיעורי טעינה הם איטיים וממים קרקעיים עוברים דרך מערכות אקוויפר עמוק בקצב קרחוני. פחמן מתמוסס פחמן לא אורגני במים באביב גילה גילים החל מעשור עד עשרות אלפי שנים עבור מערכות מעיינות חמות שונות.

אנרגיה גיאוותרמית: המנוע מאחורי נקניקיות

אנרגיה גיאותרמית היא החום שמקורו בפנים כדור הארץ. שני מקורות עיקריים תורמים לחום זה: חום חי מן היווצרות פלנטרית וריקבון רדיואקטיבי של אלמנטים כגון אורניום, thorium, אשלגן בתוך הקרום.חום זה זורם החוצה מן הליבה והמנטל, התחממות הקרום מלמטה.

ברוב המקומות, ה ⁇ הגיאוגרפית מייצרת טמפרטורות בינוניות במעמקים נגישים.מעיין חם טופס כאשר חום רקע זה מרוכז בתנאים גיאולוגיים מקומיים. וול געשים וחדירה אמפמטית מספקים מקורות חום מקומיים שיכולים להעלות טמפרטורות תת-קרקעיות על ידי מאות מעלות, יצירת סביבות האביב החמים הדרמטיות ביותר.

איסלנד מציעה דוגמה לספר לימוד לאנרגיה גיאותרמית בפעולה, הממוקמת על שדרת מיד-אטלנטי, איסלנד חווה את שתי הצפות התפוצות והתנוכיות הפעילה של האי דק, ומאפשרת למגמה להתקרב אל פני השטח.מים גשם שמחלחלים דרך ⁇ של איסלנד נתקלו במהירות בסלע חם וחוזרים אל פני השטח כמו מעיינות חמים ומנזרים על פי רוב האנרגיה של המדינה: 1.

תנאים גיאולוגיים המייצרים את Hot Springs

לא כל מיקום עם סלעים חמים מייצר מעיינות חמים.תנאים גיאולוגיים מסוימים חייבים להתאים לאביב צורה ולהתמיד.

פעילות טקטונית ו Faulting

פעילות Tectonic יוצרת שברים ואזורי אשמה המשמשים כקונפדרציה למחזור מים.בהגדרות רחבות כגון אגן ומחוז של מערב ארצות הברית, פגמים נורמליים יוצרים בלוקים מוטים המאפשרים זרימת מים עמוקה.מתח של הקרום גם מפחית לחץ על סלעים בבסיס, אשר יכול לקדם התכה חלקית ו magma בדור במעמקים רדודים.

תקלות, שבו לוחיות טקטוניות להחליק זה את זה, יכול גם ליצור מסלולים עבור היווצרות האביב חם.מערכת סן אנדריאס Fault בקליפורניה מארחת מעיינות חמים רבים לאורך אורך שלה, כולל המעיין הידוע בעיר קאלסוגה.השחיקה הקבועה של צלחות מייצרת מספיק חום ושחיקה כדי לקיים פעילות גיאוותרמית אפילו ללא תנודתיות פעילה.

אזורים געשיים

אזורים געשיים פעילים ופעילים לאחרונה הם סביבות האביב החמים ביותר.מגמה הגוף חודר לתוך הקרום חום הסלע שמסביב ויכול לשמור על טמפרטורות גבוהות במשך אלפי שנים לאחר ההתפרצות האחרונה. בהגדרות אלה, מעיינות חמים בצורת קדראס, לאורך הטיטאקים של הרי געש, ובשדות גיאותרמאליים מעל שפעורים קירור.

האזור הגעשי טאפו בניו זילנד הוא אחד האזורים הגיאו-תרמיים הפעילים ביותר בעולם.האזור קשור להפחתה של לוח האוקיינוס השקט מתחת לגללה האוסטרלית, אשר מייצרת מאגמה שמאכילה את הcalderas הקראוליטי.האביבים החמים של רוטורואווה והאזור שמסביב שואבים תיירים וחוקרים כאחד.

טופסי רוק בולטים

Even with a heat source and fractures, hot springs require permeable rocks to transmit water. Sandstone, conglomerate, fractured limestone, and volcanic tuff all can serve as aquifers. The permeability of these rocks determines how quickly water can flow through the system and how much heat it will absorb during transit.

היווצרות Limestone הם מעניינים במיוחד כי הם כל כךלול במימים חומציים. כמו מים חמים זורמים דרך אבן גיר, זה יכול לפזר את הסלע וליצור מערכות מערות נרחבות ו conduits.המעיינות החמים וכתוצאה מכך יש לעתים קרובות תוכן סידן גבוה ו דו-קרבונט, אשר יכול להטיס טרמפולינה טרמפולינה.

סוגי אלכוהול ספרינגס חם המבוססים על כימיה וטמפרטורה

מעיינות חמים משתנים באופן נרחב במראה ובתכונות שלהם. הגיאולוגים מייחסים אותם על בסיס טמפרטורה, הרכב כימי ומאפיינים זרימה.

טמפרטורה

  • (FLT:0) Warm Springs: FLT:1 טמפרטורת מים בין 20 מעלות צלזיוס ל 35 מעלות צלזיוס.אלה נפוצים באזורים עם ⁇ גיאותרמי מתון ומחזור רדוד.
  • (ב) טמפרטורות מים חמים:0 (FLT:1 ), בין 35 מעלות צלזיוס ל 60 מעלות צלזיוס.רוב פיתחו מעיינות חמים עבור רחצה נופל לתוך טווח זה.
  • (ב) טמפרטורות מים חמים מאוד:0) 1 (FLT:1) מעל 60 מעלות צלזיוס, אלה דורשים קירור לפני השימוש בבני אדם ועשויים לייצר קיטור.
  • (ב) טמפרטורות מים ממותגות:0) מגובה: 0 (בלטינית:0) מעייןים: 1FLT:1 טמפרטורת המים עולה על הנקודה הרתיחה המקומית עקב לחץ, לעתים קרובות מייצרת גליים ו fumaroles.

סיווג כימי

התוכן המינרלי של מים חמים באביב משקף את הסלעים דרכם עבר.סוגים נפוצים כוללים:

  • (ב) כרך 1:0 (ב"ג): כרך 1:2 , כרך 1: , כרך 1: , כרך 1: , כרך 1: , [15] , [15] , [15] , [15] , [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ,6 ;5 ,5 ,7 , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) צ'ורריד מתעיין: גבוה בסוליום כלור (מלח לוח), לעתים קרובות ממחזור עמוק דרך סלעים סעידיים או מנוזלים מאגיים.
  • (ב) ⁇ :0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) כרך (במדבר כ"ד) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]

הפקה: Global Hot Spring Distribution

חלוקת מעיינות חמים ברחבי העולם אינה אקראית.זה עוקב אחר הדפוסים של טקטוניות צלחת, עם רוב המעייןים מרוכזים לאורך גבולות הצלחת.ה-FLT:0U.S. Geological Survey הסבר של סקר גיאולוגי של לוחית tectonicsFLT:1 מספק מסגרת שימושית להבנת מדוע מעיינות חמים מופיעים היכן שהם עושים.

⁇ Boundaries

באמצע האוקיינוסים ואזורי הקרע היבשתיים, הקרום מתרחק.המדן הזה מאפשר למגמה לעלות למעמקים רדודים, יצירת פעילות גיאותרמית אינטנסיבית באיסלנד, כפי שצוין קודם לכן, הוא הדוגמה המובילה על הקרקע.מערכת ה-East African Rift מארחת גם מעיינות חמים רבים, כולל אלה באזור אגם טורקנה של קניה ושפל של אתיופיה.

קונסולת Boundaries

כאשר לוחיות טקטוניות מתנדנדות, אזורי ניכוי מייצרים תנודתיות שמדלקות מעיינות חמים.טבעת האש סביב האוקיינוס השקט היא טבילה עם מעיינות חמים ביפן, ניו זילנד, אינדונזיה, הפיליפינים, ואת החוף המערבי של אמריקה. רכס Cascade בצפון מערב האוקיינוס השקט, האנדים בדרום אמריקה, ואת חצי האי Kamchat ברוסיה כולל מעיינות חמים בשפע הקשורים לתנוחת תת-קרקעית.

הגדרות Intraplate

מעיינות חמים מתרחשים גם הרחק מגבולות צלחת שבו צנרת מתפתל או נקודות חמות מביאים חום למעלה. איי הוואי, למרות להיות וולקני, יש פחות מעיינות חמים מסורתיים כי הצעיר, ⁇ basalt מאפשר מים לנקז במהירות. עם זאת, האי הגדול יש כמה מעיינות חמים לאורך החוף. צהובסטון לאומי יושב מעל צנרת מנטה מתחת לגלם צפון אמריקה, נהיגה הגדולה ביותר של ריכוזים חמים על פני כדור הארץ.

איפה למצוא את Hot Springs Around the World

בעוד מעיינות חמים קיימים בכל יבשת, כמה אזורים מפורסמים על שפע וגיוון שלהם.

הפארק הלאומי צהובסטון, ארצות הברית

צהובסטון יושב על ראש קיר געשי מסיבי כי לפני כ-640,000 שנים. הגוף של magma הבסיסית ממשיך לחמם מים קרקעיים, לייצר מעל 10,000 תכונות גיאותרמיות כולל מעיינות חמים, geyers, סירי בוץ, ו fumaroles.השדה חם תצוגת צבעים חי מן המיקרואורגניזמים תרמופיליים (אהובים) כי משגשגים במים חמים, עשירי של קפיץ'', עם קשת חמה, עם קשת חמה, עשירית' עשירית', עם קשת.

יפן יפן יפן

ליפן יש יותר מ-2,000 אתרי מעיינות חמים, הידועים כ- Onsen. the Place של המדינה על טבעת האש, עם 108 הרי געש פעילים, יוצרים תנאים אידיאליים לפעילות גיאותרמית. Beppu בקיסו יש את נפח המים החמים ביותר של האביב ביפן, ומייצרת מעל 100,000 טון ליום. Hakone, ליד הר פוג'י, מציע מעיינות חמים עם נוף של הר הגעש האייקניזון, על פני מאות שנים, ולהישאר חלק בלתי נפרד של תעשיית הבריאות של המדינה.

ניו זילנד

אזור רוטורואווה על האי הצפוני של ניו זילנד יושב בתוך האזור הגעשי טאפו כאן, מעיינות חמים, בריכות בוץ רותחים, ו geys הם חלק מחיי היומיום.תרבות Maori של האזור מחוברת עמוק אל הנוף הגיאוגרפי, עם שימושים מסורתיים של מעיינות חמים לבישול ומקלחת.

איסלנד איסלנד איסלנד

המבצר הגעשי של איסלנד ומיקומה על רידג' אמצע-אטלנטי יוצר תנאים עבור אלפי מעיינות חמים.לגונה הכחולה, בריכה גיאותרמית מעשה ידי אדם ליד רייקיאוויק, הוא בין המפורסמים ביותר, אם כי הוא שואב את המים שלה מצמח כוח גיאותרמאל ולא מעיינות טבעיים יותר ניתן למצוא באזור הגבוה, כולל שביל Laugaguror מרוחק ואזור ארץ גיאומטר.

בית ההימלאיה

מעיינות חמים נפוצים לאורך החזית ההימלאיה, שבו הלוחות ההודיות והאירו-אסיאתיות מתנגשים. בהודו, הערים של מניקהראן בוהמדאל פראדש ויומךנג בסיקקים יש מעיינות חמים אשר יוצאים משברים עמוקים בסלעים המנומננטליים. מעיינות אלה לעתים קרובות יש ריכוזים גבוהים של sulfur ו-Btanhu יש גם הרבה יותר מדי קפיצים חמים לאורך שולי הדרום.

המאפיין המינרלי של הטבות חום ובריאות

מעיינות חמים משמשים למטרות טיפוליות מאז ימי קדם.שילוב של חום ומינרלים מומסים נחשב להציע יתרונות לתנאי עור, כאב משותף, להקלת מתח. בעוד ראיות קליניות משתנות, הכימיה של מים חמים באביב הוא ללא ספק נבדל ממי קרקע רגיל.

(ב) ⁇ :0) ⁇ (ב) הוא אחד המוצקים הנפוצים ביותר במים חמים של האביב.הוא מקורו של הכריתת זכוכית געשית ומינרלים פציפאליים (Silica) יכול לגרום למים להרגיש רכים על העור, ובכמה מעיינות, הוא יוצר פיקדונות מינרלים חלקיים צבעוניים סביב הפלט:2sfurulrated; 3.

(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

חשוב לציין כי לא כל האביבים החמים בטוחים עבור רחצה.מעיין חם מאוד יכול לגרום כוויות, ומעיין עם חומציות גבוהה או רמות מינרלים רעילות יכול להזיק עור ועיניים.תמיד לבדוק הנחיות בטיחות מקומיות לפני כניסה לאביב חם לא מוכר.

שימוש אנושי ושימור של Hot Springs

מעיינות חמים שימשו בני אדם במשך אלפי שנים. אמבטיות רומיות עתיקות, מעשב יפני, ו Native American Sweat lodges כל נמשכים על משאבים גיאותרמאליים.היום, מעיינות חמים תומכים בתיירות, ייצור אנרגיה גיאותרמית ומחקר מדעי. באזורים רבים, ניהול זהיר נדרש כדי לאזן את השימושים אלה עם שמירה של מערכות אקולוגיות גיאות שבריריות.

יתר על המידה של מי קרקע יכול להוריד את שולחן המים ולהקטין את זרימת האביב. צמחי כוח גאוותרמאל, תוך מתן אנרגיה נקייה, יכול לשנות את הלחץ ואת משטרי הטמפרטורה במאגרים תת-קרקעיים, המשפיעים על אזורים סמוכים. מוגן כמו הפארק הלאומי צהובסטון לאכוף תקנות קפדניות להגביל את ההשפעה האנושית על תכונות גיאותרמיות. באיסלנד, גלגול של מים גאותרמיים קרירים לתוך תת-קרקעיים עוזר לשמור על מאגר החיים והלחץ להאריך את השדה.

מסקנה

מעיינות חמים הם חלונות לתוך הפנים של כדור הארץ, חושף את החום והכימיקלים הפועלים מתחת לרגלינו.היווצרותם תלויה ברצף של אירועים גיאולוגיים: הירידה במים הקרקעיים דרך סלעים חד-משמעיים, חימום המים על ידי אנרגיה גיאוותרמית, ואת העלייה של נוזל החבוי, החמה לאורך כל הטמפרטורות, הכימיה, והמראה של כל מעיין, בצורתו הייחודית, בצורתו של הסלע, בצורתו, בצורתו הטבעית, החום, השבר החם, השבר והאש שלו, השבר והאשמתק שלו, השברים, השברים, השברים, השברים, השברים, היישר לאחור, והפגמים חזרה אל פני השטח.

מן הגולגולת הגעשית של צהובסטון אל הרכס המתפשט מתחת לאיסלנד, מאזורי ההפחתה של יפן וניו זילנד ועד לגבול ההתנגשות של ההימלאיה, מעיינות חמים מציינים את המקומות שבהם חום ומים נפגשים.הם מעבדות טבעיות שבהן הגולוגים יכולים ללמוד אינטראקציות נוזליות-רוק, מיקרוביטרפילים, והדינמיקה של מי קרקעי.