圧力の下で-間欠泉

圧力の下で-間欠泉
アイスランドのStrokkur間欠泉の噴火。
Credit:Andreas Tille(GFDLまたはCC BY-SA3.0),Via Wikimedia Commons

何世紀にもわたって、間欠泉は毎年4万人の訪問者が集まるイエローストーン国立公園のような場所で、私たちの想像力をこれは部分的には間欠泉が壮観であり、部分的にはまれであるためです。

これは部分的には間欠泉が壮観であるためです。 世界中には約1,000人しかおらず、その半分近くがイエローストーンに住んでいます。 他のほとんどはわずか5カ国で発生します。なぜこれほど少ないのですか?

なぜそんなに少ないのですか?

彼らは非常に専門的な地質学を必要とします。

表面では、彼らは水をトラップするために、caprockが必要です。 地下では、彼らは岩の亀裂を必要とするので、水は貯水池や空洞に流れ込み、集めることができます。

その下で、彼らは強い熱を必要とします—すべての間欠泉は火山地域にあります。

間欠泉の水柱の底は、より高い圧力の下で熱に最も近く、沸点を上昇させます。 従って水は蒸気に変えないで暖房を保ちます。

熱は水柱の上を進み、最終的には上部に到達します。

熱は水柱の上を進みます。 そこでは、圧力が低いので、水が沸騰する可能性があります。それは蒸気に変わると、それはそのすぐ下の水に圧力を解放します。

それは蒸気に変わります。

それは蒸気に変わります。 これは今、沸騰することができ、さらに下の水に圧力を解放し、というように。 この連鎖反応は、間欠泉の上部を噴出する蒸気の膨大な量を生成します。

大きな間欠泉では、蒸気は数秒から数時間続くことができ、300フィートまでの高さに達する噴水で、何千ガロンもの沸騰水を空気中に運ぶことがであなたが見に行くなら、驚かれるように準備してください。

それは自然の最大のショーの一つです。

背景:圧力の下で—間欠泉

あらすじ:彼らの劇的なディスプレイで、間欠泉は常に人間の想像力をキャプチャしています。 熱間欠泉は、一時的に水と蒸気を噴出する珍しい種類の温泉です。 間欠泉は、地熱発電の最も純粋で最も古代の例証を示しています。

  • 間欠泉はまれです。 世界には約1,000の間欠泉しかなく、約半分は米国のイエローストーン国立公園にあります。 他にはアイスランド、カムチャッカ(ロシア)、ケニア、ニュージーランド、チリで発生します。
    • 世界で最も有名な間欠泉は、イエローストーン国立公園の古い忠実なもので、約90分ごとに噴火します。
    • イエローストーン国立公園の蒸気船の間欠泉は、400フィート以上の高さを爆破する噴火で、最も高い既存の間欠泉ですが、それは過去10年間で散発的に20回
    • ニュージーランドのワイマング間欠泉は、1904年の地滑りによって水文学が変化するまで、世界で最も高い間欠泉でした。 その噴火は壮観で、黒い水と空中で1,400フィート以上の岩のいくつかの爆破ジェットでした。 1903年、4人の観衆は驚きの噴火で命を落とし、沸かした遺体は約1マイル下流で回収された。
  • 間欠泉は、形成するために特別な自然条件のまれな組み合わせを必要とします。
    • すべての間欠泉は、地下の冷却マグマが通常数マイルの深さである活動的なマグマの領域で発生します。
    • 噴水の間欠泉はプールから噴火し、コーンの間欠泉は地球の表面に構築された塚から噴火します。 噴気孔は表面に蒸気を直接出す。
    • 間欠泉は高緯度でより一般的です。
    • それらは、豊富な局所的または遠隔的な降水から地下に水を再充電し、それらが加熱される亀裂および空洞を通って流れる必要がある。
      • より深く、より大きな空洞は、典型的には、特にそれらが油圧で分離されている場合、より大きく、より規則的な噴火を有する。
      • 地下で相互接続されている間欠泉はお互いに影響を与え、予測できなくなる傾向があります。
    • 間欠泉は、典型的には、sio2に富む流紋岩の流れや軽石の堆積物の上に氷の堆積物があり、シリカの供給源を提供し、地表に無愛想な焼結体とし
    • 低透過性caprockは、地下空洞内の流体をトラップする必要があります。
  • 噴火は、熱エネルギーが運動エネルギーに変換されるときの系の減圧によって引き起こされる。 間欠泉噴火の間に何が起こりますか?
    • 大規模な噴火の前に、間欠泉はショーが始まろうとしていることを示す、マイナーな噴火を生成することがあります。
    • 間欠泉システムでの沸騰は、水柱の上部で開始されます。
    • 噴火が始まると、圧力が低下し、水が液体の水の2,000倍以上の体積である可能性のある蒸気に点滅します。
    • 噴火が進行するにつれて、間欠泉導管で沸騰が下方に伝播し、より深い深さと空洞で生成された蒸気は、すべての液体水が蒸気に変換されるまで管
    • 噴火は、地下貯水池の圧力が大気圧に等しいときに終了します。
  • 間欠泉は壊れやすいです。 水源が遮断されたり、骨折や空洞の構成が変更されたりすると、噴火間隔が変更されたり、完全に停止することがあります。
    • 地震と地すべりは、多くの間欠泉を荒廃させています。
    • 降水量と水の再充電が減少すると、水源が減少し、間欠泉の流れが遅くなったり終了したりする可能性があります。
    • 地熱エネルギー生産は近くの間欠泉に影響を与えます。
    • 破壊行為は間欠泉を破壊する可能性があります。
  • 化石間欠泉は存在しますか?
    • 古間欠泉システムは、火山地形の化石温泉システムと区別することは非常に困難であろう。
    • 古代の火山鉱床内の化石温泉鉱床は、壊れやすく、景観から侵食される傾向があるため、非常にまれです。
    • 更新世より古い岩石から数十の可能な温泉鉱床が文書化されているだけですが、古生代と同じくらい古いものが文書化されています。
      間欠泉、温泉、噴気孔の理想化された断面
      間欠泉、温泉、噴気孔の理想化された断面、および典型的な間欠泉盆地における地下の働き。
      クレジット:USGSパブリックドメイン

参考文献:圧力の下で—間欠泉

間欠泉噴火の魅力的で複雑なダイナミクス|地球惑星科学の年次レビュー

間欠泉とは何ですか? |Geology.com

間欠泉の仕組み|howstuffworks.com

なぜ間欠泉が噴火するのですか? /LiveScience

間欠泉での死|NZイブニングスター Aug1903

温泉環境と生態系|博士アラン*チャニング、カーディフ大学

貢献者:Shaul Hurwitz(USGS)、Michael Manga(UC Berkeley)、Juli Hennings、Harry Lynch



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