Paineen alla-geysirit

vuosisatojen ajan geysirit ovat vanginneet mielikuvituksemme Yellowstonen kansallispuiston kaltaisissa paikoissa, joissa käy vuosittain 4 miljoonaa kävijää.

Tämä johtuu osittain siitä, että geysirit ovat näyttäviä, ja osittain siitä, että ne ovat harvinaisia. Heitä on maailmassa vain noin 1 000, ja heistä lähes puolet on Yellowstonessa. Useimmat muut esiintyvät vain viidessä maassa.

miksi niitä on niin vähän? Ne vaativat hyvin erikoistunutta geologiaa.

pinnalla ne tarvitsevat kaprokkia veden vangitsemiseen. Maan alla ne tarvitsevat kallioon halkeamia, joten vesi voi virrata altaisiin ja onkaloihin ja kerääntyä niihin.

sen alapuolella ne tarvitsevat kovaa lämpöä—kaikki geysirit ovat vulkaanisilla alueilla.

geysirien vesipatsaan pohja on lähimpänä lämpöä korkeammassa paineessa—mikä nostaa kiehumispistettä. Vesi siis kuumenee muuttumatta höyryksi.

lämpö kulkee vesipatsasta ylöspäin saavuttaen lopulta huipun. Siellä paine on pienempi, joten vesi voi kiehua.

muuttuessaan höyryksi se vapauttaa paineen juuri alapuoliseen veteen. Joka voi nyt kiehua vapauttaen veden paineen alempana, ja niin edelleen. Tämä ketjureaktio tuottaa valtavia määriä höyryä,joka purkautuu ulos geysiristä.

suurissa geysireissä höyry voi kuljettaa ilmaan tuhansia litroja kiehuvaa vettä suihkulähteissä, jotka voivat kestää muutamasta sekunnista muutamaan tuntiin ja nousta jopa 300 jalan korkeuteen.

Jos menet katsomaan yhtä, valmistaudu hämmästymään. Se on yksi luonnon suurimmista esityksistä.

Tausta: paineen alla—geysirit

Synopsis: dramaattisilla näytöillään geysirit ovat aina vanginneet ihmisten mielikuvituksen. Lämpögeysir on harvinainen kuuma lähde, joka purkautuu satunnaisesti vettä ja höyryä. Geysirit ovat puhtain ja vanhin esimerkki geotermisestä voimasta.

• geysirit ovat harvinaisia. Maailmassa on vain noin tuhat geysiriä, ja noin puolet niistä löytyy Yellowstonen Kansallispuistosta Yhdysvalloista. Muita esiintyy Islannissa, Kamtšatkassa (Venäjällä), Keniassa, Uudessa-Seelannissa ja Chilessä.
  • maailman tunnetuin Geysir on Yellowstonen kansallispuiston Old Faithful, joka purkautuu noin 90 minuutin välein.
  • Steamboat Geyser Yellowstonen kansallispuistossa on korkein olemassa oleva geysir, jonka purkaukset ovat räjäyttäneet yli 400 jalkaa, mutta se on purkautunut vain satunnaisesti 10 kertaa viimeisen 20 vuoden aikana.
  • Uuden-Seelannin Waimangun Geysir oli maailman korkein geysir, kunnes vuoden 1904 maanvyöry muutti sen hydrologiaa. Sen purkaukset olivat näyttäviä, ja ilmassa oli jonkin verran mustaa vettä ja kiveä räjäyttäviä suihkuja jopa yli 1 400 jalan korkeuteen. Vuonna 1903 neljä katsojaa menetti henkensä yllätyspurkauksessa; heidän keitetyt ruumiinsa löydettiin noin kilometrin päästä alavirtaan.
• geysirit vaativat muodostuakseen harvinaisen erikoisten luonnonolosuhteiden yhdistelmän.
  • kaikki geysirit esiintyvät aktiivisen magmatismin alueilla, joissa viilenevä magma on yleensä muutaman kilometrin syvyydessä.
  • Suihkulähdegeysirit purkautuvat altaista ja kartiogeysirit maan pinnalle rakentamistaan kummuista. Fumarolit purkavat höyryä suoraan pintaan.
  • geysirit ovat yleisempiä korkeilla leveysasteilla.
  • ne vaativat veden latautumista runsaasta paikallisesta tai kaukaisesta saostumasta maan alle ja virtaavat halkeamien ja onkaloiden läpi, joissa ne kuumenevat.
    • syvemmissä ja suuremmissa onkaloissa on tyypillisesti suurempia ja säännöllisempiä purkauksia, varsinkin jos ne ovat hydraulisesti erillään toisistaan.
    • geysirit, jotka ovat yhteenliittyneet pinnan alla, vaikuttavat toisiinsa, mikä on omiaan tekemään niistä vähemmän ennustettavia.
  • Geysirejä esiintyy tyypillisesti silloin, kun jäätikkökerrostumien päällä virtaa SiO2-rikkaita rhyoliittivirtauksia tai hohkakerrostumia, jotka tarjoavat lähteen piidioksidille, joka sitten kerrostuu rouskuvana sintraajana maan pinnalle.
  • matalan läpäisevyyden kaprock on välttämätön nesteiden vangitsemiseksi maanalaisiin onkaloihin.
• purkaukset johtuvat systeemin dekompressiosta lämpöenergian muuttuessa kineettiseksi energiaksi. Mitä tapahtuu geysir-purkauksen aikana?
  • ennen suuria purkauksia geysirit saattavat aiheuttaa pieniä purkauksia, mikä viittaa siihen, että esitys on alkamassa.
  • kiehuminen geysirijärjestelmässä alkaa vesipatsaan yläosassa.
  • purkauksen alkaessa paine laskee ja vesi leimahtaa höyryksi, joka voi olla yli 2 000 kertaa nestemäisen veden tilavuus.
  • purkauksen edetessä kiehuminen geysiriputkissa etenee alaspäin; syvemmissä ja onkaloissa syntyvä höyry pääsee johtimeen, kunnes kaikki nestemäinen vesi on muuttunut höyryksi.
  • purkaus päättyy, kun maanalaisen säiliön paine on yhtä suuri kuin Ilmanpaine.
• geysirit ovat hauraita. Jos niiden vesilähde katkaistaan tai murtumien ja onteloiden rakennetta muutetaan, purkausvälit voivat muuttua tai pysähtyä kokonaan.
  • maanjäristykset ja maanvyöryt ovat tuhonneet lukuisia geysirejä.
  • vähentynyt Sademäärä ja veden latautuminen voivat pienentää vesilähdettä, jolloin geysirivirtaus hidastuu tai loppuu.
  • geoterminen energiantuotanto vaikuttaa lähellä oleviin geysireihin.
  • ilkivalta voi tuhota geysirejä.
• onko fossiilisia geysirejä olemassa?
  • Paleo-geysirijärjestelmiä olisi hyvin vaikea erottaa fossiilisista kuumien lähteiden järjestelmistä vulkaanisissa maastoissa.
  • muinaisten vulkaanisten kerrostumien fossiiliset kuumalähdekerrostumat ovat hyvin harvinaisia, koska ne ovat hauraita ja yleensä kuluvat maisemasta.
  • pleistoseenia vanhemmista kivistä on dokumentoitu vain pari tusinaa mahdollista kuumien lähteiden kerrostumaa, joskin muutama yhtä vanha kuin Paleotsooinen kivi on dokumentoitu.
    

    

viitteet: Under Pressure—geysirit

kiehtovaa ja monimutkaista geysirien dynamiikkaa | vuosittainen katsaus maa-ja Planeettatieteisiin

mikä on Geysir? | Geology.com

miten geysirit toimivat / howstuffworks.com

miksi geysirit purkautuvat? / LiveScience

Death in the Geyser / NZ Evening Star Aug 1903

Hot Spring Environments and Ecosystems/Dr. Alan Channing, Cardiffin yliopisto

avustajat: Shaul Hurwitz (USGS), Michael Manga (UC Berkeley), Juli Hennings, Harry Lynch