Геотермальная активность — это группа естественных процессов теплопередачи, происходящих на поверхности Земли, вызванных наличием избыточного тепла в недрах затронутой области, обычно вызванного наличием магматической интрузии под землей. [1] Геотермальная активность может проявляться в различных явлениях, включая, среди прочего, повышенные температуры поверхности, различные формы гидротермальной активности и наличие фумарол, которые выделяют горячие вулканические газы .
Геотермальная активность в основном проявляется в вулканических провинциях, где она подпитывается наличием магматического очага. В некоторых редких случаях она может быть вызвана подземными пожарами или крупными залежами радиоактивных элементов. Другими источниками внутреннего нагрева могут быть гравитационная дифференциация веществ, приливное трение , метаморфизм или фазовые переходы . Выделение тепла на поверхность происходит либо в форме кондуктивного теплового потока, либо в форме конвективного переноса тепла грунтовыми водами или газами . [2]
Фумаролы, или вулканические жерла, представляют собой отверстия в земле, из которых вулканические пары и газы выходят в атмосферу. Геотермально активные области часто располагаются над активной магматической камерой , которая постоянно выделяет горячие газы, выходящие на поверхность через полости в скале. Там, где эти полости достигают поверхности, они образуют фумаролы. Области, где эти жерла сконцентрированы, известны как фумарольные поля. Фумаролы, как правило, образуют концентрированные отложения серных минералов, которые выпадают из суспензии, когда вулканические газы охлаждаются на воздухе. [3]
Ледяные котлы — это явление, которое возникает, когда ледяная шапка подвергается воздействию геотермального нагрева, либо от активного вулканизма, либо от непрерывного производства тепла из активной геотермальной области. Ледяные котлы могут иметь множество различных внешних видов. Они варьируются от гладкой вмятины в ледяной шапке до глубоких ям с очень крутыми стенками, образованными концентрическими кольцами трещин . Ширина ледяных котлов может варьироваться от 50 метров до примерно 10 километров, а глубина — от нескольких метров до сотен метров. Форма котла может быть стабильной или сильно изменчивой и не связана с природой подстилающего источника тепла. [4]
Геотермальное тепло и грунтовые воды могут взаимодействовать несколькими способами.
.jpg/1280px-Great_Geysir_(2).jpg)
Гейзеры являются наиболее известным гидротермальным явлением. Они возникают, когда грунтовые воды в подземных полостях перегреваются под слоем более холодной поверхностной воды. Когда перегретая вода прорывается на поверхность, она мгновенно превращается в пар, в результате чего давление под ней резко падает, что вызывает цепную реакцию, при которой большая часть воды в системе питания гейзера сразу же превращается в пар.
Существует два основных типа гейзеров. Фонтанные гейзеры, которые извергаются мощными струями из бассейна, и конусные гейзеры, которые извергаются устойчивыми струями в течение нескольких минут из конуса из кремнистого материала, который отложился вокруг главного жерла. [6]
В других областях нагретые грунтовые воды собираются в бассейны, образуя горячие источники. [7] Там, где грунтовых вод очень мало, подъем горячих грунтовых вод в сочетании с микробной активностью приводит к образованию грязевых котлов. [8] Поведение этих грязевых котлов может меняться в зависимости от сезонного цикла в зависимости от изменений количества осадков и уровня грунтовых вод. [9] [10]
Гидротермальные взрывы происходят, когда масса перегретой воды не может достичь поверхности, в результате чего давление под землей повышается до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, после чего произойдет взрыв, выбрасывающий перегретую воду вместе с горной породой. [11]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )