Периодически фонтанирующий природный горячий источник. Урок географии на тему "вулканы, горячие источники, гейзеры". Сувако, Нагано, Япония

Гейзеры - это периодически фонтанирующие горячие источники, распространенные в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности. Со взрывом и грохотом огромный столб кипящей воды, окутанный густыми клубами пара, взлетает вверх, достигая иногда 80 м. Фонтан бьет некоторое время, затем исчезает, клубы пара рассеиваются, и наступает покой.

Схема действия гейзера. Находящаяся под гидростатическим давлением вода в подземных пустотах постепенно нагревается выше 100°. При достижении критической температуры она вскипает. Образующийся пар с шумом выбрасывается из гейзера, увлекая с собой кипящую воду.

Некоторые гейзеры выбрасывают воду совсем невысоко или только разбрызгивают ее. Бывают горячие источники, похожий на лужи, в которых вода кипит пузырями. Обычно вокруг гейзера есть бассейн или неглубокий кратер поперечником в несколько метров. Края такого бассейна и прилегающей к нему площадки покрыты отложениями содержащегося в кипятке кремнезема. Эти. отложения называются гейзеритом. Около некоторых гейзеров образуются конусы из гейзерита высотой до нескольких метров, Перед началом извержения вода поднимается, медленно, заполняет бассейн, бурлит, выплескивается, затем высоко со взрывом взлетает фонтан кипятка. Тотчас после извержения гейзера бассейн освобождается от воды, и на дне его можно увидеть заполненный водой канал - жерло, уходящее глубоко в землю.

Гейзеры встречаются в районах современного или недавнего вулканизма. При одном извержении гейзера может выбрасываться более 1000 л воды на высоту до 60 м.

Гейзеры - очень редкое и красивое явление природы. Они есть на Камчатке, в одном из районов Тибета на высоте 4700 м, в Исландии, Новой Зеландии и Северной Америке. Небольшие одиночные гейзеры встречаются в некоторых других вулканических областях земного шара. В восточной части Камчатки, южнее Кроноцкого озера, протекает река Гейзерная. Начинается эта река на безжизненных склонах потухшего вулкана Кихпиныч и в нижнем течении образует долину шириной до 3 км. В этой долине встречается много горячих ключей, горячих и теплых озер и т. д.

Здесь известно около 20 крупных гейзеров, не считая мелких, выплескивающих воду вверх всего на несколько сантиметров. Почва около них теплая, а иногда и горячая. Многие гейзеры окружены натеками разноцветного гейзерита, которые покрывают иногда большие площади. Так, например, около самого большого камчатского гейзера Великан, выбрасывающего фонтан высотой в несколько десятков метров, образовалась площадка гейзерита примерно в гектар. Она вся покрыта натеками в виде маленьких каменных розочек серовато-желтого цвета. Неподалеку находится гейзер Жемчужный, названный так по форме и цвету отложений гейзерита. Гейзер Сахарный окружен красивыми отложениями нежно-розового гейзерита. Это пульсирующий источник. Вода из него выплескивается равномерными толчками. Гейзер Первенец находится на каменистой горячей площадке почти на самом берегу реки Шумной, недалеко от устья Гейзерной. Бассейн Первенца диаметром и глубиной около полутора метров окружают крупные глыбы камней. Если заглянуть в него тотчас после извержения, можно увидеть, что в нем совершенно нет воды, а на дне видно отверстие, или канал, косо уходящий в глубину. Через несколько минут из-под земли доносится гул, похожий на шум мотора: по каналу начинает подниматься вода, постепенно наполняющая бассейн. Она кипит, доходит до краев бассейна, поднимается все выше и выше, выплескивается, и, наконец, со взрывом вырывается косо направленный столб кипятка, окутанный густыми облаками пара, фонтан высотой 15-20 м бьет 2-3 мин, затем исчезает, пар рассеивается.

С давних пор славится своими горячими источниками, кипящими реками и гейзерами Исландия. В долинах большинства ее рек видны поднимающиеся облачка паров от кипящих ключей и гейзеров. Они особенно многочисленны в юго-западной части острова. Интересен знаменитый Большой Гейзер с диаметром бассейна около 18 м. Гладкое дно бассейна в центре переходит в округлое жерло около 3 м в диаметре, по форме похожее на раструб пионерского горна. Извержения Большого Гейзера очень красивы. Они повторяются через каждые 20- 30 ч и длятся около 3 ч. Высота фонтана достигает 30 м. Жители суровой Исландии используют горячие источники для выращивания в теплицах овощей и фруктов. Столица Исландии Рейкьявик и большинство городов и поселков полностью отапливаются водами горячих источников.

На острове Северном в архипелаге Новая Зеландия до 1904 г. действовал гейзер Ваймангу. Это был самый большой гейзер в мире. Во время сильного извержения его струя выбрасывалась на высоту 450 м. Но теперь этот гейзер совершенно исчез, что связано с понижением на 11 м уровня воды в ближайшем озере Таравера. Извержение другого новозеландского гейзера - Кроус-Нест (Воронье гнездо) на берегу озера Вайкато тоже -зависит от уровня воды в озере. Если вода стоит высоко, гейзер извергается каждые 40 мин, если уровень воды низкий - извержение происходит через 2 ч.

Происхождение гейзеров

Гейзеры возникают в тех районах, где на глубине в несколько сотен метров происходит быстрое повышение температуры воды до точки кипения. Выводной канал гейзера имеет изгибы, препятствующие выходу на поверхность пара и охлаждению воды путем конвекции. Если в результате формирования пузырьков пара на глубине уровень жидкости в канале поднимется настолько, что произойдет ее излияние на поверхность, то падение давления может привести к вскипанию остальной жидкости, образованию большого объема перегретого пара и выбросу струи воды на большую высоту. Полагают, что бoльшая часть изверженной воды поступает в канал гейзера через трещины с поверхности земли. Однако высокие температуры горных пород указывают на присутствие недавно застывшей или застывающей магмы на небольшой глубине; следовательно, часть воды может быть и магматического происхождения. Щелочные воды гейзеров содержат растворенный кремнезем. У отверстия выводного канала отложения кремнистого туфа (гейзерита) образуют конус высотой в несколько метров.

Гейзеры и их обычные спутники, горячие источники, чаще всего обнаруживают в регионах вулканической активности. Они возникают, когда грунтовые воды просочившись глубоко под землю, нагреваются горячими газами и лавой и остаются там до тех пор, пока не пробьются к поверхности земли. Когда же вода ищет выхода, растет и давление.

В конечном итоге оно достигает такой величины, что пар пробивается через щели наружу в виде водяных столбов и фонтанов.

Гейзеры получили свое наименование от горячего источника на юго-западе Исландии, названного первыми норвежскими колонистами «Гейзир», что в переводе с исландского языка означает «фонтан».

ДОЛИНА ДЕСЯТИ ТЫСЯЧ ДЫМОВ

В 1916 году, спустя четыре года после извержения вулкана Катмай, трое американских ученых во главе со знаменитым вулканологом Григгсом поднялись на каменистый таежный перевал Аляскинского хребта. С его двухкилометровой высоты они увидели уходящую на север широкую плоскую долину, по всей длине которой с ревом выбивались из-под земли белые фонтаны дыма.

Григгс назвал эту необычную местность Долиной Десяти Тысяч Дымов.

На старой карте, созданной за полвека до того русскими топографами, на этом месте была показана лесистая узкая и глубокая долина реки Укак. Теперь же на месте долины находилась гладкая безжизненная равнина длиной в двадцать и шириной в пять километров, усеянная множеством белых фонтанов. При ближайшем их изучении оказалось, что это не дым, а пар. Но это обстоятельство никак не проясняло загадку возникновения десяти тысяч «дымов».

Лишь последующие экспедиции Григгса в этот вулканический район помогли раскрыть тайну Долины Десяти Тысяч Дымов. Оказалось, что незадолго до взрыва из бокового кратера Катмая, а может быть, из трещин на его склонах, началось извержение, но не лавы, а мелкого вулканического песка. Туча раскаленных песчинок, каждая из которых была окутана горячим сжатым газом, вела себя как жидкость и свободно текла по склону вулкана в долину.

По краям будущей Долины Тысячи Дымов слой песка достигал тридцати метров, а в середине превышал двести. Деревья на склонах были свалены и обуглены палящей песчаной рекой. Когда поток вулканической пыли остановился и газы улетучились, горячие песчинки спаялись между собой, образовав твердую каменную броню из вулканического туфа.

Но местами в нем образовались трещины, и воды реки Укак и многочисленных родников на ее берегах, испарявшиеся под горячей «броней», вырывались наверх в виде белых струй пара.

С годами покров туфов стал постепенно остывать, и уже экспедиция французского вулканолога Тазиева, побывавшая в Долине Десяти Тысяч Дымов спустя полвека, обнаружила в ней лишь пять тысяч фонтанов пара, да и у тех высота и температура струй стали значительно меньше.

Не пройдет и сорока лет, с грустью констатировал маститый вулканолог, как нижние слои туфов остынут окончательно, и тогда этот замечательный памятник природы потеряет свое самое эффектное украшение.

Увы, Тазиев оказался прав. В Долине Десяти Тысяч Дымов больше нет ни одного дымка!

ЙЕЛЛОУСТОНСКИЕ ГЕЙЗЕРЫ

В самом сердце Скалистых гор, на стыке штатов Монтана, Вайоминг и Айдахо находится «жемчужина Америки» — Йеллоустонский национальный парк. Удивительная природа этого уникального уголка Кордильер — его гейзеры и водопады, окаменелый лес и застывшие белыми каскадами отложения горячих ключей.

Парк занимает площадь почти в 900 тысяч гектаров на высокогорном (до 2500 метров) плато между Галлатинским и Абсаротским хребтами, достигающими 3800 метров высоты. И плато, и хребты сложены вулканическим породами. По всей территории парка можно увидеть потоки застывшей лавы, а в долине Обсидиановой реки высится огромный утес, целиком состоящий из вулканического стекла. Но следы недавней вулканической деятельности остались не только в виде лавовых потоков.

То тут, то там в долине реки Йеллоустон, прорезающей плато, встречаются горячие источники, гейзеры илужицы, а то и целые «котлы» горячей булькающей грязи. Наибольших масштабов гидротермальные явления достигают на берегах Огненной реки. Здесь на двух участках — Верхнем и Нижнем гейзерных бассейнах — разместилось более 40 гейзеров и тысячи горячих источников.

Гейзерные бассейны Йеллоустонского национального парка, безусловно, самые грандиозные из всех гейзерных полей земного шара, хотя подобные фонтанирующие горячие источники встречаются также на Камчатке, в Исландии и Новой Зеландии.

Струи некоторых из йеллоустонских гейзеров бьют более чем на 100 метров, а самый высокий фонтан превышает 115 метров. Самый же мощный гейзер выбрасывает в момент извержения надесятки метров вверх почти 4000 тонн воды!

Поражает периодичность «работы» этих природных фонтанов. Одни из них извергаются с интервалом в 2-3 года, другие салютуют с промежутком в несколько суток, а множество мелких, двух- или трехметровых, бьют каждые 3-4 минуты.

Наиболее популярен у туристов гейзер «Старый служака». Он извергается с неизменной точностью каждые 65 минут. Струя кипящей воды диаметром в полметра взлетает при этом на 50 метров. Извержение длится 4-5 минут, а затем наступает перерыв. Но ровно через час и пять минут происходит новый выброс, сменяющийся через 5 минут очередным затишьем.

Гейзер «Гигант» называют «водяным вулканом». С интервалом в четыре дня он выбрасывает на высоту 90 метров могучий столб кипятка.

Оригинален грязевой гейзер «Большой цветочный горшок»: в овальной каменной чаше в клубах пара кипят и пузырятся мельчайшие частички фарфоровой глины белого и розового цветов; причем частички различных оттенков не смешиваются между собой.

Гейзер «Минутный человечек» раз в минуту выбрасывает в воздух букет из множества голубоватых струй, отдаленно напоминающий фигуру человека в балахоне.

Дивом Йеллоустона именуют гейзер «Эксельсиор» — один из крупнейших в мире. Его струя бьет из озера со скалистыми берегами. Перед извержением поверхность озера начинает волноваться, окутывается клубами пара, а затем точно из центра водоема с грозным рокотом вырывается гигантский столб кипятка диаметром 10 метров и высотой почти 100 метров!

Тучи пара вздымаются еще выше — до 300 метров. Окрестности оглашаются свистом, ревом и грохотом, под землей раздаются взрывы, высоко в воздух взлетают камни, а земля дрожит под ногами. Но постепенно гул стихает, столб воды становится ниже и вдруг исчезает так же неожиданно, как и появился.

Вокруг источников и гейзеров на поверхности земли откладывается слой желтовато-белой рыхлой породы — гейзерита. Он образуется из растворенного в горячей воде кремнезема, выпадающего в осадок при ее остывании. Часто жерло гейзера или источника представляет собой довольно высокий гейзеритовый конус с отверстием-кратером на верхушке, и тогда он и вправду напоминает вулкан, только извергающий не лаву, а кипяток.

У северной границы заповедника расположен еще один уникальный объект — Мамонтовы горячие ключи. Здесь обильно изливающиеся горячие воды отлагали, охлаждаясь, растворенные в них соли кальция, образуя на склонах живописные террасы, напоминающие застывшие водопады. Террасам присвоены собственные имена: терраса Юпитера, Минервы, Главная и другие.

Особенно поражает своей сказочной красотой терраса Юпитера. Это холм высотой более 100 метров, по крутому склону которого разноцветными каскадами спускаются шеренги белых, голубых, зеленых и желтых ваз и чаш из известкового туфа — травертина. Среди них — матовые и сверкающие, словно хрусталь, гладкие и ребристые, сухие и заполненные горячей водой.

Вода, стекая по стенкам каскадов, придает им вид ледяных замерзших водопадов. Размеры чаш колеблются от нескольких сантиметров до 30 метров. Отложение травертина происходите поразительной быстротой. Опущенный вечером в воду нож, ключ или камень уже к утру покрывается блестящей корочкой кристаллов, а через неделю слой травертина достигает уже сантиметра и более.

На нашей планете нелегко встретить место, где было бы собрано вместе столько поразительных чудес природы.

ДОЛИНА РОТОРУА

В Новой Зеландии столько удивительных, экзотических и единственных в своем роде природных явлений и объектов, что с ней в этом отношении не может сравниться ни один регион Земли.

Но, безусловно, главное чудо Новой Зеландии — прославленная долина Роторуа. Расположена она в центре Северного острова на Вулканическом плато. Маори — давние обитатели этого острова — назвали долину Такива-Ваиарики, что означает «Страна горячей воды».

Даже на улицах городка Роторуа, можно увидеть бьющие из трещин тротуаров струи белого пара. Сотни горячих и холодных источников находятся в окрестностях городка и на берегах озера с тем же названием.

Естественно, главная достопримечательность Роторуа — ее знаменитые гейзеры. Их здесь десятки, и струи, бьющие на четыре-пять метров в высоту, окутывают облаками пара и берег озера Роторуа, и окраину деревни.

Самый мощный гейзер — Похуту — выбрасывает струю кипятка на тридцать метров вверх. Водяное извержение длится в течение часа, а то и дольше. Иногда несколько гейзеров бьют одновременно, а порой они «работают» поочередно, словно пытаясь превзойти друг друга мощью струй и необычностью формы фонтана.

Белые кремнистые натеки, украшающие отверстия природных фонтанов, имеют желтые оттенки, образующиеся из растворенного в воде сероводорода. К сожалению, не весь этот не слишком благовонный газ осаждается в виде серных выделений, и в воздухе Роторуа еще на подходе к озеру можно ощутить его специфический «аромат».

В 1900 году в Ваймангу ударил из-под земли исполинский фонтан горячей воды, подобного которому в Новой Зеландии еще не приходилось видеть. В то время гейзер Ваймангу был самым могучим в мире и выбрасывал мощную струю воды, смешанной с паром, камнями и песком на высоту четырехсот пятидесяти метров!

Он бушевал и ревел целыми часами, потом замолкал, но через тридцать часов вновь выбрасывал фонтан кипятка. Рассчитать время, когда начнется очередное водяное извержение, было непросто, и нескольколюбознательных зевак поплатились жизнью за попытку изучить затихшего было великана.

Четыре года гигантский гейзер неистовствовал в долине, потрясая очевидцев фантастическими размерами своего фонтана. Затем струя Ваймангу начала слабеть, и в 1908 году гейзер прекратил свое существование.

Еще один термальный район лежит в полусотне километров к югу от Роторуа, близ самого большого новозеландского озера Таупо. Здесь, в долине Уайракей, находится знаменитая «паровая пещера» Карапити, из которой с огромной силой вырываются клубы пара, оглашая окрестности устрашающим ревом. Здесь в 1958 году была построена первая в мире геотермальная электростанция, использующая подземные воды.

ГЕЙЗЕРЫ КАМЧАТКИ

Природа надежно спрятала камчатское чудо от людей. Лишь в апреле 1941 года геолог Устинова, обследуя незамерзающую речку Шумную, текущую из вулканической кальдеры Узона, случайно заметила на одном из ее притоков взметнувшийся фонтан парящей воды.

Дальнейшее изучение притока показало, что в его долине находится еще 21 крупный гейзер и множество пульсирующих горячих источников, кипящих разноцветных озер, пароводяных струй и булькающих грязевых котлов. Приток этот получил название реки Гейзерной.

Трудно передать впечатление, которое производит на путешественника это удивительное место! Вся долина словно курится, испуская облака белого пара и струи кипящей воды, вокруг стоит неумолчный грохот, свист, шипение, бульканье и всплески, заставляющие невольно вспомнить о картине ада, описанной великим Данте.

Самый большой из гейзеров — Великан — извергается каждые пять часов. При этом метровой толщины струя кипятка взлетает на высоту в сорок метров, а клубы пара поднимаются на триста метров! Осаждающаяся при остывании воды своеобразная «накипь» из минеральных солей образовала у основания гейзера конус диаметром в тридцать метров. Такие же конусы из гейзерита есть и у других гейзеров, а также пульсирующих источников.

Гейзерит бываетжелтым, коричневатым, розовым и даже зеленоватым в зависимости от состава осаждающихся солей. Один из гейзеров даже назвали Сахарным — так похож его гейзеритовый конус на груду жженого сахара. Гейзер Фонтан самый активный: каждые 17 минут он выбрасывает на высоту семиэтажного дома свою мощную струю.

А гейзер Плачущий отличается своеобразным характером производимого бульканья: оно похоже на глухое всхлипывание. Очень эффектен гейзер Водопадный, ниже которого ручей из кипятка срывается со скалы 27-метровым водопадом.

Сибирское чудо

В газете «Иркутские ведомости» за 1913 год была опубликована заметка о странном явлении, случившемся в феврале месяце. А событие это и впрямь было уникальным. Дело в том, что в середине лютой зимы крестьяне однажды увидели над снегом, покрывавшим поля с озимью, странное голубоватое свечение, висевшее несколько дней кряду.

А когда свечение исчезло, в течение одной ночи растаял снег, и обнажившаяся земля неожиданно зазеленела, как весной.

А еще чуть позднее на полях забили горячие источники, струи которых достигали нескольких метров. Продолжался этот феномен девять месяцев, до наступления следующей зимы.

ГЕЙЗЕРЫ ИСЛАНДИИ

Ни в одной европейской стране ледяные поля не занимают так много места: восьмую часть всей территории! Самый большой ледник — Ватнайёкудль (в переводе — «ледник, дающий воду») — располагается на юго-востоке острова. Это обширное ледяное плато, проткнутое в восьми местах остриями потухших и действующих вулканов.

Помимо огромного количества льда, есть на острове и своя долина гейзеров — Хаукадалур. Она располагается в сотне километров к востоку от Рейкьявика, у подножья ледника Лаунгйёкудль. Именно здесь находится знаменитый Большой Гейзер, поразивший в свое время первопоселенцев Исландии. Это был первый природный горячий фонтан, который увидели европейцы. Впоследствии его именем стали называть все фонтанирующие горячие источники.

Трехметровое жерло Большого Гейзера открывается посреди чашеобразного бассейна из белого известкового туфа. Оно заполнено кипятком бирюзового цвета, который то выплескивается на дно чаши, то опять уходит в отверстие. Наконец, гейзер собирается с силами и трижды подряд выбрасывает в небо мощную струю высотой в 40-60 метров.

Десять минут длится этот «салют», а затем вода и пар как бы втягиваются назад в жерло. В последнее время Большой Гейзер извергается все реже. Зато его сосед — гейзер Штоккр — еще полон сил и пунктуально радует туристов своими струями, взлетающими на 30-40 метров вверх.

Еще одна гейзерная долина расположена у северного края уже упомянутого большого ледника Ватнайёкудль, рядом с вулканом Кверкфьедль. А всего в Исландии открыто 250 групп термальных источников, включающих 7000 горячих ключей — больше, чем где бы то ни было в мире.

Это и неудивительно — ведь температура недр острова очень высока. В некоторых местах она с каждым метром глубины увеличивается на полградуса. (Для сравнения: в Москве этот показатель — одна сотая градуса на метр).

Гейзеры - это периодически фонтанирующие горячие источники, распространенные в областях современной или недавно прекратившейся вулканической деятельности. Со взрывом и грохотом огромный столб кипящей воды, окутанный густыми клубами пара, взлетает вверх, достигая иногда 80 м. Фонтан бьет некоторое время, затем исчезает, клубы пара рассеиваются, и наступает покой.

Некоторые гейзеры выбрасывают воду совсем невысоко или только разбрызгивают ее. Бывают горячие источники, похожие на лужи, в которых вода кипит пузырями. Обычно вокруг гейзера есть бассейн или неглубокий кратер поперечником в несколько метров. Края такого бассейна и прилегающей к нему площадки покрыты отложениями содержащегося в кипятке кремнезема. Эти отложения называются гейзеритом. Около некоторых гейзеров образуются конусы из гейзерита высотой до нескольких метров.

Перед началом извержения вода поднимается, медленно заполняет бассейн, бурлит, выплескивается, затем высоко со взрывом взлетает фонтан кипятка. Тотчас после извержения гейзера бассейн освобождается от воды, и на дне его можно увидеть заполненный водой канал - жерло, уходящее глубоко в землю.

В восточной части Камчатки, южнее Кроноцкого озера, протекает река Гейзерная. Начинается эта река на безжизненных склонах потухшего вулкана Кихпиныч и в нижнем течении образует долину шириной до 3 км. В этой долине встречается много горячих ключей, горячих и теплых озер и т. д.

Долина гейзеров на Камчатке.

Здесь известно около 20 крупных гейзеров, не считая мелких, выплескивающих воду вверх. всего на несколько сантиметров. Почва около них теплая, а иногда и горячая. Многие гейзеры окружены натеками разноцветного гейзерита, которые покрывают иногда большие площади. Так, например, около самого большого камчатского гейзера Великан, выбрасывающего фонтан высотой в несколько десятков метров, образовалась площадка гейзерита примерно в гектар. Она вся покрыта натеками в виде маленьких каменных розочек серовато-желтого цвета. Неподалеку находится гейзер Жемчужный, названный так по форме и цвету отложений гейзерита. Гейзер Сахарный окружен красивыми отложениями нежно-розового гейзерита. Это пульсирующий источник. Вода из него выплескивается равномерными толчками. Гейзер Первенец находится на каменистой горячей площадке почти на самом берегу реки Шумной, недалеко от устья Гейзерной. Бассейн Первенца диаметром и глубиной около полутора метров окружают крупные глыбы камней. Если заглянуть в него тотчас после извержения, можно увидеть, что в нем совершенно нет воды, а на дне видно отверстие, или канал, косо уходящий в глубину. Через несколько минут из-под земли доносится гул, похожий на шум мотора: по каналу начинает подниматься вода, постепенно наполняющая бассейн. Она кипит, доходит до краев бассейна, поднимается все выше и выше, выплескивается, и, наконец, со взрывом вырывается косо направленный столб кипятка, окутанный густыми облаками пара. Фонтан высотой 15-20 м бьет 2-3 мин, затем исчезает, пар рассеивается.

Горловина гейзера. Обычно представляет собой конусообразные накопления светлого кремнистого туфа - гейзерита.

Самый большой камчатский гейзер Великан. Он выбрасывает фонтан горячей воды в несколько десятков метров.

На острове Северном в архипелаге Новая Зеландия до 1904 г. действовал гейзер Ваймангу. Это был самый большой гейзер в мире. Во время сильного извержения его струя выбрасывалась на высоту 450 м. Но теперь этот гейзер совершенно исчез, что связано с понижением на 11 м уровня воды в ближайшем озере Таравера. Извержение другого новозеландского гейзера - Кроус-Нест (Воронье гнездо) на берегу озера Вайкато тоже зависит от уровня воды в озере. Если вода стоит высоко, гейзер извергается каждые 40 мин, если уровень воды низкий - извержение происходит через 2 ч.

Гейзеры - периодически фонтанирующие горячие источники, распространенные в области современной или недавно

Многочисленные горячие источники и 200 действующих гейзеров находятся в Северной Америке в Йеллоустонском национальном парке. Это плоскогорье, изрезанное глубокими долинами рек и впадинами озер, окруженное высокими снежными хребтами Скалистых гор. Несколько миллионов лет назад здесь происходили, очень сильные вулканические извержения, в результате которых возник этот удивительный уголок природы. Самый знаменитый гейзер Йеллоустонского парка - Старый Служака. В течение многих лет он не прекращает своей деятельности.

Схема действия гейзера. Находящаяся под гидростатическим давлением вода в подземных пустотах постепенно нагревается выше 100°. При достижении критической температуры она вскипает. Образующийся пар с шумом выбрасывается из гейзера, увлекая с собой кипящую воду.

Огромное количество тепла выносят гейзеры и горячие источники на поверхность земли. Откуда же берется это тепло? Возникают гейзеры в районах, где близко к земной поверхности залегает неостывшая магма. Выделяющиеся из нее газы и пары, поднимаясь, проходят длинный путь по трещинам. Они растворяются в подземных водах и нагревают их. Такая вода и выходит на поверхность Земли в виде бурлящих горячих ключей, различных минеральных источников, гейзеров. Механизм действия гейзеров, периодически выбрасывающих воду на поверхность, еще не совсем выяснен. Ученые предполагают, что под землей гейзер состоит из пещер (камер) и соединяющих их проходов, трещин и каналов, встречающихся в застывших лавовых потоках. Эти пещеры и заполняются циркулирующими горячими подземными водами, которые под действием перегретых паров, поднимающихся от магматических очагов, нагреваются до температур выше точки кипения воды. Извержения гейзеров зависят от величины подземных камер и каналов, от расположения трещин, по которым поступает тепло из магматического очага, от количества и скорости притока грунтовых вод. Из физики известно, что точка кипения воды при давлении в 1 атм на уровне моря равна 100°. Если давление увеличивается, то температура кипения повышается. Давление столба воды в канале гейзера повышает точку кипения воды на дне канала. Нагретый нижний слой воды делается менее плотным и поднимается на поверхность, а более холодная вода с поверхности спускается вниз, где, согреваясь, в свою очередь, поднимается, и т. д. Перегретая вода, поднимаясь по каналу, достигает того уровня, на котором давление столба воды уменьшается настолько, что она может вскипеть, а упругость водяного пара сможет выбросить ее с огромной силой вверх в виде кипящего фонтана.

Извержение гейзера Старый Служака (Сев. Америка).

Если канал гейзера широкий и более или менее правильной формы, вода перемешивается, закипает и периодически выплескивается на поверхность в виде горячего фонтана. Если же канал извилистый и узкий, вода не может перемешиваться и нагреваться равномерно. Вследствие давления сверху столба воды нижние слои воды оказываются перегретыми и не превращаются в пар. Пар выделяется лишь отдельными пузырями. Накапливаясь внизу, сжатый пар стремится расшириться, давит на верхний слой воды в канале и поднимает ее настолько, что она выплескивается на поверхность Земли небольшими фонтанами - предвестниками извержения. Вес столба воды в канале уменьшается, следовательно, давление на глубине понижается, и перегретая вода, находясь выше точки кипения, мгновенно превращается в пар. Давление пара снизу так велико, что он выталкивает воду из канала - и в воздух выбрасывается огромный фонтан кипятка и клубы пара.

Так выглядят некоторые виды водорослей, приспособившиеся к жизни в горячей воде.

Охлажденная выброшенная вода частично падает в чашу гейзера и попадает в его канал. Часть воды поднимается с глубин, но большая часть ее обычно просачивается в канал из боковых пород. В канале она нагревается, перегревается в нижних частях его, возникает снова пар, и происходят выбросы пароводяной смеси, т. е. гейзер начинает извергаться с полной силой.

Озера вулканического происхождения - кальдеры - довольно распространенное явление на Камчатке.

Таким образом, периодичность действия гейзеров зависит от размеров канала (но не от его формы), времени его заполнения водой и нагревания до температур, несколько превышающих точку кипения воды в местонахождении гейзера, что зависит от абсолютной высоты этой местности.

Гейзериты - отложения кремнезема, содержащегося в кипятке, выбрасываемом гейзером. Около некоторых гейзеров образуются конусы из гейзерита от нескольких сантиметров до нескольких метров. Они бывают очень разнообразны по форме и цвету.

В областях современной вулканической деятельности или, наоборот, поздних стадий вулканизма могут формироваться горячие источники, периодически выбрасывающие пары и горячую воду. Такие источники называют гейзерами, в честь района Гейзер в Исландии, где они впервые были обнаружены. Фонтанирующий горячий источник появляется вследствие того, что канал в толще земли заполняется перегретой водой, и когда давление пара достигает определенной величины, столб кипящей воды выбрасывается наружу.

На планете известно не так уж много мест, в которых воочию можно понаблюдать за этим уникальным природным явлением. Наш гид расскажет о том, где располагаются уголки с нетронутой природой, посреди которых из недр земли извергаются самые невероятные фонтаны воды.

Большой Гейзер, Исландия

Расположен гейзер в долине в заковыристым названием Хёйкадалюр. Гейсир извергается редко, и по несколько лет может находиться в спящем режиме. В период активности он выбрасывать горячую воду на высоту до 60 метров.

Старый верный гейзер, Йеллоустоун, США

С периодичностью примерно в 63 минуты конусный гейзер выкидывает струю воды высотой от 30 до 60 метров, содержащую от 14 до 32 тысяч литров воды. Старый верный стал первым гейзером Йеллоустонского национального парка, который получил имя. Произошло это еще в 1870 году. Сейчас мощность гейзера постепенно падает и увеличиваются интервалы между выбросами.

Андернах, Германия

Это самый большой в мире холодный гейзер. Он находится в покое всего 1,5 часа, после чего он выбрасывает на 50-60 метров струю воды. Длится это примерно 8 минут.

Сувако, Нагано, Япония

В Нагано можно понаблюдать не только за снежными обезьянами, отогревающимися в горячих источниках. Здесь располагается один из самых больших в мире гейзеров. С интервалом около одного час из гейзера вырывается струя воды высотой 40-50 метров.

Буфадора, Мексика

В 40 минутах езды от центра Энсенады располагается крупнейший в мире морской гейзер. Струя воды вытесняется под воздействием воздуха, который попадает в морские пещеры. Высота струи может достигать 44 метров, а само явление происходит каждую минуту и сопровождается грохочущим звуком.

Великан, Камчатка, Россия

Из самого большого гейзера Долины гейзеров вырывается фонтан горячей воды высотой до 35 метров. Пар от гейзера может подниматься на высоту до 300 метров. Извержение продолжается около двух минут. За это время гейзер выбрасывается в воздух около 25 000 литров воды.

Эль Татио, Чили

Долина гейзеров располагается в Андах, на высоте 4320 метров. Место признано самым высоким в мире плато с геотермальной активностью гейзеров. В парке насчитывается около 80 активных источников. Максимальная высота извержений составляет около 30 метров.

Похуту, Новая Зеландия

Этот гейзер долины Роторуа считается самым мощными среди всех ее геотермальных источников. Ввысь он выбрасывает струю высотой 30 метров. Извержение горячей воды и пара происходит примерно раз в час.

Гейзер Замок, Йеллоустоун, США

Свое название гейзер получил благодаря причудливым формам, в которых исследователи высмотрели башенки и зубчатые края, напоминающие очертания замка. Гейзер извергается каждые 10-12 часов, выбрасывая в воздух в течение 20 минут столб кипятка высотой 27 метров.

Строккюр, Исландия

Гейзер находится в геотермическом районе около реки Хвитау. Извергается он каждые 4-8 минут. Высота струй колеблется в пределах 15-20 метров. Иногда гейзер устраивает настоящее природное шоу, выбрасывая воду и пар три раза подряд.

Флай, США

В 1916 году на северо-западе штата Невада во время бурения скважины для колодца был случайно пробит геотермальный карман. Спустя почти 50 лет вода из недр начала просачиваться на поверхность, формируя причудливый ландшафт. Струи гейзер выпускает на высоту всего 1,5 метра, но благодаря своей необычной форме и окраске происходящее действо завораживает своей природной красотой.

Урок –путешествие "Вулканизм". (слайд № 1)

Цели урока:

Образовательные:

расширить и углубить знания о вулканах и их строении, познакомить с географией их размещения;

выявить причины возникновения вулканов, гейзеров и горячих источников;

Развивающие:

развивать умение сравнивать, анализировать, делать выводы;

содействовать эстетическому воспитанию школьников на примере произведений литературы и искусства;

Воспитательные:

формировать представления о профессиях, связанных с науками географического направления, воспитывать интерес к предмету.

Оборудование: мультимедийное оборудование, презентация, атласы, технологические карты урока.

Тип урока: урок формирование умений и навыков.

Основные термины и понятия: вулкан, жерло и кратер вулкана, лава, вулканическое извержение, вулканический очаг, действующий и потухший вулканы, гейзер.

Ход урока

Ι. Организационный момент

Сегодня наш урок пройдет в необычной форме. Я хочу пригласить всех присутствующих совершить путешествие в глубины литосферы. Давайте улыбнемся друг другу, настроимся на поиск и творчество и начнем урок.

ΙΙ. Актуализация опорных знаний и умений учащихся.

Но перед тем, как отправиться в путешествие, мы соберем багаж знаний, который может понадобиться нам в дороге. Предлагаю решить кроссворд. В нем зашифрованы понятия, которые мы изучали на предыдущих уроках.

Работа со слайдами № 2- 10 Кроссворд

1. Колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений – это сейсмические…

2. Место на земной поверхности, где происходят самые значительные разрушения.

4. Материк южного полушария, образовавшийся в результате раскола материка Пангея.

5. Слой мантии, расположенный на глубине 150 км от поверхности земли.

6. Прибор, который фиксирует колебания земной коры.

7. Очаг землетрясения

9. Волны, возникающие в результате землетрясения.

Багаж собран. В путь!

ΙΙΙ. Изучение нового материала.

Магма по жерлу рвется наружу

Выход из кратера очень ей нужен,

Если проход на поверхность ей дан,

Значит проснулся грозный….вулкан

О каком природном явлении сегодня пойдет речь? (о вулканах)

Сообщение темы и целей урока . Слайд № 11

Дети, у каждого из вас на парте лежит технологическая карточка урока, с которой вы будете работать по ходу изучения новой темы. Запишите в нее тему урока:

1. Представление древних людей о вулканах.

Какие ассоциации вызывает у вас слово «вулкан»? (дети чаще отвечают «огнедышащая гора»).

Давайте послушаем Филинкова Женю и узнаем, откуда к нам пришло название этого природного явления. (приложение 1) Слайд № 12

2. Как образуются вулканы Слайд № 13

В верхней части мантии есть слой астеносферы, вещество которого находится в вязком состоянии и имеет высокую температуру. Здесь образуется магма - расплавленное вещество мантии, насыщенное газами. Под давлением магма поднимается вверх по трещинам в земной коре. Это явление получило название магматизм.

Различают внутренний и внешний магматизм.

Слайд № 14

При внутреннем магматизме магма не достигает земной поверхности и застывает в трещинах земной коры. Если это происходит близко к поверхности земли, то образуются невысокие горы - лакколиты, которые еще называют "несостоявщимися" вулканами. Примером лакколитов является гора Аю-Даг в Крыму.

Внешний магматизм называют еще вулканизм .

Вулканизм сопровождается подземным гулом, взрывами, землетрясениями. Оно связано с выходом магмы на поверхность суши или дно океана, которое называется извержением.

Что же такое вулканы?

Слайд № 15

Вулканы - это горы конической формы, сложенные продуктами их извержения. (задание 1)

3. Строение вулкана. Слайд № 16

Рассмотрим схему "Строение вулкана". (задание 2)

Под давление расплавленная магма поднимается к земной поверхности по каналу, который называется жерло вулкана .

На вершине вулкана образуется чашеобразное углубление - кратер . Из него на земную поверхность изливается лава, выходят газы, водяной пар, вылетают пепел и камни (вулканические бомбы).

Кратеров может быть несколько. Их называют боковыми .

Излившаяся на поверхность магма, теряет часть газов и превращается в лаву . Застывшая лава образует конусы вулкана .

Слайд № 17

Извержение вулкана – одно из самых грозных явлений на Земле. Во время него содрогается земля. С гулом вулкан выбрасывает тучи горячего пепла, по склонам течет раскаленнаялава. Температура огненных рек превышает 1000 градусов. Вулканические газы несутся вниз по склону со скоростью 300 км/ч, сжигая все на своем пути.

Слайд №18 Видеосюжет «Извержение вулкана»

4. Немые свидетели вулканической деятельности.

Извержение вулкана всегда поражает мощью, грозной, но великолепной картиной, при виде которой понимаешь силу природных процессов. Вулканические извержения могут приводить к катастрофическим последствиям, нередко сопровождающимся большими человеческими жертвами. Достаточно вспомнить об извержении вулкана Везувий в Италии. Это извержение уничтожило три богатых древнеримских города – Стабия, Геркуланум и Помпеи.

Слайд № 19

Пономарева Настя подготовила интересную информацию о трагической судьбе этих античных городов. (приложение 2) Слайд № 19- 20

Шли годы.. На поверхности пепла и лавы образовалась почва, возникли новые поселения. Жители новых городов стали находить в земле посуду, домашнюю утварь. Отрыли целую улицу. И глазам людей предстал древний город Помпеи, который был погребен много лет назад…

5. Типы вулканов. (задание 3) Слайд № 20

По своей активности вулканы делятся на 3 группы:

На земном шаре насчитывается около 850 действующих вулканов, хотя эти цифры в разных источниках информации отличаются. Действующие вулканы есть на всех материках, кроме Австралии.

Слайд № 21

Это вулканы Ключевская Сопка (самый высокий действующий вулкан Евразии - 4750м),Кракатау, Фудзияма, и др.

Есть вулканы, об извержении которых не сохранилось никаких сведений. Об их активной жизни в прошлом свидетельствуют конусообразная форма горы и кратер на вершине.

Это потухшие вулканы. К ним относятся влк. Эльбрус в горной системе Кавказ, влк. Килиманджаро в Африке,

Есть еще и уснувшие вулканы. Это те, которые считались потухшими, но они вновь начали извергаться.

Слайд № 22 Почти половина действующих вулканов расположена в районах сейсмических поясов.

Слайд № 23 Район Тихоокеанского огненного кольца. Область в Тихом океане, это полоса действующих вулканов, пояс активной вулканической деятельности. Всего в этой зоне расположено 328 действующих вулканов.

Слайд № 24

Вулканы образуются не только на суше, но и на дне океанов. Если вулкан возвышается над поверхностью воды, то он образует остров вулканического происхождения. Например, Гавайские, Курильские острова.

6. Вулканолог – опасная профессия . Слайд № 25

Изучением вулканов занимаются люди, чья профессия является одной из опасных в мире - вулканологи. Одним из представителей этой профессии был польский вулканолог и писатель Гарун Тазиев. Он опускался в кратеры многих вулканов мира, написал множество книг, снял несколько фильмов.

Строки, которые вы сейчас услышите, красочно и лаконично описывают нелегкий труд вулканологов. А прочитает нам их Васильева Наташа.

(приложение 3)

7. Горячие источники и гейзеры.

Слайд № 26

В районах действующих и потухших вулканов встречаются горячие источники. Температура воды горячих источников довольно высокая. Зимой, когда температура воздуха -25 ◦С в водоемах, наполненных водой из горячих источников, много купающихся. Этой водой так же отапливают помещения.

Горячие источники спокойно вытекают из трещин в земной коре.

Источники, которые периодически выбрасывают горячую воду и пар называются гейзерами . Слайд № 27 (задание 4)

Чем же объяснить эту загадку природы?

Слайд № 28

Схема действия гейзера. Находящаяся под давлением вода в подземных пустотах постепенно нагревается выше 100°. При достижении критической температуры она вскипает. Образующийся пар с шумом выбрасывается из гейзера, увлекая с собой кипящую воду.

Некоторые гейзеры выбрасывают воду совсем невысоко или только разбрызгивают ее. Гейзеры - очень редкое и красивое явление природы. Они есть на Камчатке, в Исландии, Новой Зеландии и Северной Америке. Небольшие одиночные гейзеры встречаются в некоторых других вулканических областях земного шара.

Слайд № 29

В России на полуострове Камчатка есть Долина Гейзеров. Там расположено 20 крупных и 300 мелких гейзеров.

Долина гейзеров на Камчатке.

Слайд № 30

Самый большой камчатский гейзер – Великан, выбрасывающий фонтан диаметром до 3 м и высотой 40- 50 м. Он фонтанирует каждые 5- 6 часов. Вода гейзера –минеральная, в ней содержатся соли различных веществ. Остывая на поверхности земли, она напоминает снег- это пласты минерала гейзерита.

Видеосюжет «Гейзеры»

ΙV. Закрепление изученного материала.

Практическая работа № Нанесение на контурную карту вулканы

Слайд № 31

Пользуясь Картой литосферных плит атлас с. мы сейчас нанесем на контурную карту вулканы Везувий, Кракатау, Ключевская Сопка, Гекла, Килиманджаро, Фудзияма, Орисаба, Котопахи, Льюльяйльяко, Камерун, Найдите их в атласе. Вы уже обратили внимание на то, как вулканы обозначены?

* влк. Везувий

Название объектов пишут вдоль параллелей. (задание 5)

2. задание № 6 "Найдите пару" Слайд № 32

Подведение итогов урока .

Путешествие от вулкана к вулкану на нашем уроке подходит к концу, и мне хотелось бы, чтобы вы прочитали, выбрали и закончили одно из предложений.

Домашнее задание .. Слайд № 33

Материал учебника стр. 58 - 63.

Приложение 1

Слово "вулкан" происходит от латинского "вулканус", что означает "огонь, пламя".

Рядом с Италией, в Пиренейском море, омывающем берега Апеннинского полуострова, есть небольшой остров Вулкано. На нем возвышалась, казалось бы, ничем неприметная гора. Но она издавна, время от времени, напоминала о себе. Сначала был слышен сильный гул, от которого содрогался весь остров. Потом из ее вершины вырывался черный дым, ярко-красное пламя, вылетали раскаленные камни. Это очень пугало местных жителей. Наблюдая за страшным зрелищем, они считали, что там, глубоко в недрах земли, находятся владения бога огня и кузнечного ремесла Вулкана… Поэтому огнедышащие горы древние римляне прозвали вулканами. Название это дошло и до наших дней, хотя ученые давно установили истинные причины извержений вулканов.

Приложение 2

Везувий был живописной горой. Величественно возвышался он над Средиземным морем. На склонах горы рос сладчайший виноград, а на побережье процветали три города - Помпеи, Геркуланум и Стабия. Трагедия настигла город Помпеи 24 августа 79 г. н. э. Весь ужас этой природной катастрофы отражен на полотне Карла Брюллова "Последний день Помпеи".

Люди, обезумевшие от страха и ужаса, бежали. Оступались и падали, погибая прямо на улицах. Многие нашли свою смерть под развалинами домов, были раздавлены крышами, обрушившимися под тяжестью пепла. Город засыпал слой пепла толщиной до 3 метров.

Приложение 3 .

Мы вулкана сыны…

Кратер гремит, маня.

Выведать мы должны

Тайны бога огня.

Шлак под ногами горяч,

Шлаковый конус крут,

Бомба летит как мяч,

Бомбы дымят вокруг.

В гору шаги тяжелы,

По каскам стекает град.

Упрямы, упрямы и злы,

Лезем мы прямо в ад.

Пепел в глаза и в рот,

Взрывы как свет зарниц,

Черный как деготь пот

Капает с наших лиц.

Едок сернистый газ-

Стиснув зубы, держись!

Жизнь нам дается раз,

Ставим на карту жизнь!

Технологическая карта (внизу)

Тема урока ………………………

Вулкан- это …………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………

Закончите схему "Строение вулкана"

Группы вулканов

Заполните схему

Жерло

Чашеобразное углубление на вершине вулкана

"Найдите пару"

Кратер

Источники, которые периодически выбрасывают горячую воду и пар называются

Вулкан

Горы конической формы, сложенные продуктами их извержения.

Гейзер

Канал, по котрому магма движется к земной коре

(видеофильм о гейзерах)

Закрепление

- Итак, мы с вами изучили новую тему! Подведем итог, что вы узнали нового на уроке?

Ответы детей на вопросы викторины.

Как называется углубление на вершине вулкана? Кратер

Как называется излившаяся магма? Лава

Как называется канал, по которому поднимается лава? Жерло

Как называется самый высокий вулкан в России? Ключевская сопка

Как называют фонтанирующие горячие источники? Гейзеры

Как называют вулканы, которые на истории человечества не извергались? Потухшие

Сложный процесс, при котором магма поднимается из недр земли, прорывая земную кору, изливается на поверхность? Вулканизм

Назовите продукты вулканических извержений? (Газы, водяной пар, сероводород, углекислый газ, вулканический пепел, вулканические бомбы

Итог урока .

Итак, сегодня в ходе урока нам ребята удалось сформировать представления об образовании, строении, типах вулканических извержений. Спасибо всем за работу. Учитель дает каждому ученику оценку, которую аргументирует

Домашнее задание.

Параграф. Читая параграф, составить кроссворд на тему: “Вулканы и гейзеры”. Обозначить на контурной карте потухшие и действующие вулканы: Котопахи, Килиманджаро, Везувий, Этна, Ключевская сопка, Кракатау, Гекла, Эльбрус.