Удивительная география

А теперь обратим внимание на интересную закономерность: чем глубже находится вода, тем больше в ней солей и тем выше ее температура. Таким образом, в зоне активного водообмена подземные воды чаще всего пресные, в зоне замедленного водообмена — солоноватые, а в зоне пассивного водообмена состав воды очень похож на состав морской воды. В этой зоне встречаются воды, в которых солей даже больше, чем в морской воде.

Что касается температуры подземных вод, то уже на глубине в несколько километров она может достигать 100 °C! Понятно, что в таких условиях вода начинает превращаться в пар.

А как располагаются подземные воды в породах, образующих земную кору? Конечно, строение земной коры очень сложно, но попробуем в упрощенном виде представить, как текут в ее толще подземные воды.

Итак, начнем с верхнего слоя земной коры. Чаще всего он состоит из рыхлых пористых пород. Понятно, что вода легко просачивается сквозь них. Это талая вода, дождевая, вода из рек и озер. Но вода не может углубляться в почву до бесконечности. Рано или поздно она встречает на своем пути слой породы, сквозь которую не может пробиться. Такие слои называют водоупорными, то есть водонепроницаемыми. Вода накапливается вдоль водоупорного слоя и образует водоносный слой, или, как его еще называют, водоносный горизонт. Самый верхний водоносный слой называют грунтовыми водами. Чуть выше грунтовых вод иногда встречаются так называемые верховодки. Это вода, скопившаяся на небольших водоупорных прослойках, например глинистых. Именно грунтовые воды и верховодки наполняют колодцы, которые до сих пор можно увидеть в деревнях.

Ниже грунтовых вод залегают другие слои подземных вод. Но не думайте, что эти слои располагаются строго горизонтально. Нередко одни слои пересекаются с другими. Кроме того, водоносные слои часто имеют выход в реки. Возможно, во время купания в реке вы иногда ощущали более холодные, чем основная масса воды, потоки. В таких случаях говорят, что на дне бьют ключи. Вот это и есть выброс подземных вод. В морях тоже есть выходы подземных вод. Например, в Черном море недалеко от берега есть места, где в соленую воду вливаются струи пресной воды.

Подземные воды имеются почти везде на земном шаре. Даже в Сахаре на глубине 150–200 метров есть подземное озеро с пресной водой! В США, в штате Небраска, расположено большое подземное озеро Огалала с пресной водой, которую люди активно используют.

Гейзеры

Одним из интереснейших явлений природы являются гейзеры. Сам термин «гейзер» взят из исландского языка и образован от глагола geysa — «хлынуть». Гейзер — это горячий источник, периодически извергающий потоки воды и пара.

Главной особенностью гейзеров является то, что их активность чередуется с периодами покоя. Для фонтанирования горячего источника требуется сочетание многих условий. Особое значение имеют форма и глубина подземного канала, мощность давления, поступление холодной воды и нагретого пара. Также на активность гейзеров влияет количество поверхностных вод, проникающих в глубь земной породы во время атмосферных осадков (дождя, снега или града). Поступающие от вулканической магмы пар и газ способствуют нагреванию воды, которая закипает и вырывается из трещин в виде фонтанирующих струй и потоков пара.

Гейзер действует по принципу вулкана — только вместо лавы на поверхность выбрасывается горячая вода. Но это не единственное, что объединяет гейзеры и вулканы. Нередко появление гейзеров связано с поступлением тепла от действующих или недавно прекративших деятельность вулканов. Возникновение гейзеров в районах вулканической деятельности наблюдается в Исландии, на Камчатке, в Индонезии, Новой Зеландии, Северной Америке, Китае и Японии.

Внешне гейзеры выглядят по-разному. Это могут быть конусообразные возвышенности с крутыми склонами, низкие, пологие куполообразные холмики, чашеобразные углубления, небольшие котловины и ямки неправильной формы. В зависимости от формы гейзера в его дне или стенках находятся выходы каналов, из которых и происходит выброс горячей воды и пара.

_{Активность гейзера непредсказуема}

Действует гейзер так. Вода поднимается из подземных источников. Благодаря притоку тепла от вулкана она нагревается до температуры, превышающей температуру кипения, то есть выше 100 °C. Правда, из-за давления водяного столба закипание происходит не сразу. Вода поднимается к поверхности, и ее давление падает. Поэтому происходит закипание. Образуется большое количество пара, который преодолевает давление воды и извергается наружу. Вода и пар выбрасываются одновременно.