गीजर क्या हैं? गीजर कैसे बनते हैं? गीजर समय-समय पर क्यों फटते हैं?

गीजर क्या है, आम लोग मुख्य रूप से स्कूल के भूगोल से जानते हैं। ज्वालामुखीविज्ञानी, कुछ पर्यटक और भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्रों के निवासियों को इस प्राकृतिक घटना को लाइव देखने का मौका मिलता है।

शब्दावली

परिभाषा के अनुसार, गीजर देर से ज्वालामुखी की अभिव्यक्तियों में से एक है, जो हवा में तरल या वाष्प अवस्था में पानी की आवधिक रिहाई में व्यक्त किया जाता है। सरल शब्दों में कहें तो यह एक प्रकार का स्रोत है जो अलग-अलग अंतराल पर जमीन से बाहर निकलता है। गीजर मिट्टी, पानी या भाप हो सकते हैं, जो तापमान और उनके विस्फोट के रास्ते में अशुद्धियों की उपस्थिति पर निर्भर करता है।

बल्कि सामान्य परिभाषा के बावजूद, वास्तव में इस प्राकृतिक घटना को ग्रह पर सबसे शानदार और रहस्यमय में से एक माना जाता है। यह सबसे प्रसिद्ध गीजर की लोकप्रियता से स्पष्ट रूप से प्रमाणित है, एक निश्चित खतरे के बावजूद, उनके लिए पर्यटकों का प्रवाह कम नहीं होता है।

प्रक्रिया का भौतिकी

यह समझने के लिए कि ऐसा स्रोत किस सिद्धांत पर काम करता है और भूमिगत से इतना गर्म पानी कहाँ से आता है, किसी को ज्वालामुखीय गतिविधि के अध्ययन की ओर मुड़ना चाहिए। आखिरकार, गीजर मुख्य रूप से अपने आप नहीं, बल्कि एक अधिक दुर्जेय और खतरनाक साथी के पास बनते हैं। हालाँकि, ज्वालामुखी का सक्रिय होना ज़रूरी नहीं है। सबसे प्रसिद्ध और शानदार गीजर विलुप्त या सोए हुए दिग्गजों की साइट पर स्थित हैं।

स्कूली पाठ्यक्रम से हर कोई जानता है कि हमारे ग्रह की गहराई में गर्म मैग्मा है। यह उसके बाहर निकलने के लगातार प्रयासों के बारे में भी जाना जाता है, कभी-कभी यह सफल हो जाता है, जिसके साथ भूकंप भी आता है। यह प्रक्रिया बहुत विनाशकारी होती है और कभी-कभी परिदृश्य में बदलाव के साथ समाप्त होती है।

एक निष्क्रिय ज्वालामुखी, एक सक्रिय ज्वालामुखी की तरह, अपने अंदर गर्म मैग्मा रखता है, लेकिन यह बाहर नहीं निकलता है, पंखों में इंतजार करता है और ऊर्जा जमा करता है। लेकिन, जैसा कि आप जानते हैं, पृथ्वी की आंतें भी पानी से कम समृद्ध नहीं हैं, जो सतह पर आकर झरने, झरने और यहां तक कि नदियाँ बन जाती हैं। यह समझने के लिए कि ज्वालामुखीय गीज़र क्या है, आपको निम्नलिखित की कल्पना करने की आवश्यकता है। मान लीजिए कि सुप्त मैग्मा से एक निश्चित दूरी पर पानी का एक भाग गर्म होता है, फैलता है और बाहर निकलने का रास्ता खोजने की कोशिश करता है। अंततः, वह इसे एक फव्वारे या भाप के बादल के रूप में प्राप्त करती है। यह सब उस सटीक तापमान पर निर्भर करता है जिस पर तापन हुआ। यह पता चला है कि ज्वालामुखी स्वयं सो रहा है, इसकी ऊर्जा मैग्मा को विस्फोट करने के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन यह पानी को बाहर निकालने या उबालने के लिए काफी है।

मिट्टी का गीजर

यह क्या है, उपचार स्थलों के पास स्थित बस्तियों के निवासी (और न केवल) अच्छी तरह से जानते हैं, बाहर निकलने का रास्ता बनाते हुए, पानी विभिन्न चट्टानों की परतों से होकर गुजरता है, उन्हें विघटित करता है। ऐसे मामले में जब एक फव्वारा जमे हुए मैग्मा की परतों से गुजरते हुए सीधे किसी स्थान के पास से निकलता है, तो यह अक्सर कम या ज्यादा पारदर्शी रहता है। रास्ते में नरम और अधिक लचीली चट्टानों का सामना करते हुए, पानी उनके साथ मिल जाता है, और कीचड़ का एक गुबार सतह पर आ जाता है।

अक्सर इसमें मनुष्यों के लिए उपयोगी सूक्ष्म तत्व होते हैं, जो आरामदायक तापमान के कारण एक थर्मल स्रोत बनाते हैं, जो उपचार के लिए आदर्श है। यूरोप (विशेष रूप से, बुल्गारिया), उत्तरी अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड ऐसे गीजर की साइट पर बने रिसॉर्ट्स में समृद्ध हैं। पूर्वी साइबेरिया में काफी संभावनाएं हैं, जहां यह उद्योग अभी तक बहुत विकसित नहीं हुआ है, लेकिन इसके लिए सभी आवश्यक शर्तें मौजूद हैं।

क्या गीजर खतरनाक है?

अपनी तमाम सुंदरता और रहस्य के बावजूद, यह प्राकृतिक घटना पृथ्वी की गहराई में छिपी नायाब शक्ति और ऊर्जा का एक ज्वलंत उदाहरण है। कभी-कभी गीजर सिर्फ एक गर्म झील होती है जिसकी सतह पर समय-समय पर पानी के छींटे पड़ते रहते हैं और यह काफी शांतिपूर्ण और सुरक्षित दिखता है। कभी-कभी यह एक बहु-मीटर फव्वारा होता है, जो पूरी ताकत और अचानक से फूटता है। और ऐसा होता है कि जमीन के नीचे से भाप का एक बादल निकलता है, जिससे यह आभास होता है कि ग्रह "साँस ले रहा है।"

इसलिए, यह जानने के लिए कि ऐसे स्रोत के पास रहना कितना सुरक्षित है, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि किसी विशेष मामले में गीजर क्या है। और, भ्रमण पर विलुप्त ज्वालामुखी की घाटी में होने पर, गाइड की सिफारिशों को अवश्य सुनें। आख़िरकार, अधिकांश गीज़र का मुख्य ख़तरा उनकी अचानकता में निहित है। एक नियम के रूप में, पर्यटकों को शक्तिशाली और बहुत गर्म फव्वारों के करीब जाने की अनुमति नहीं है।

ग्रह पर सबसे प्रसिद्ध गीजर

वे मुख्यतः ज्वालामुखीय गतिविधि के क्षेत्रों में स्थित हैं। अगर हम मनोरंजन और पैमाने के मामले में सबसे उल्लेखनीय पर विचार करें, तो सबसे पहले हमें संयुक्त राज्य अमेरिका में येलोस्टोन नेशनल पार्क पर ध्यान देना चाहिए। यह एक विशाल क्षेत्र है जहां लगभग 500 गीजर केंद्रित हैं, जो ग्रह पर सभी थर्मल स्प्रिंग्स का 60% बनाता है। उनमें से सबसे बड़े को स्टीमबोट कहा जाता है और 120 मीटर तक पहुंचता है।

आकार में थोड़ी छोटी, लेकिन कम शानदार नहीं, गीजर की घाटी कामचटका में स्थित है। यहां लगभग 200 विभिन्न स्रोत हैं। प्रकृति की ऐसी महानता को देखकर आप पूरी तरह समझ सकते हैं कि गीजर क्या होता है। परिभाषा इसे शब्दों में बयां नहीं कर सकती. पानी, भाप और खनिजों का सुंदर और एक ही समय में राजसी खेल कभी-कभी लुभावनी होता है।

आइसलैंड में गीजर पार्क आकार और स्रोतों की संख्या दोनों में तीसरे स्थान पर है। यहां के फव्वारों की अधिकतम ऊंचाई 60 मीटर तक पहुंचती है। यह निस्संदेह आश्चर्यजनक है, लेकिन गीजर की ऊंचाई येलोस्टोन स्टीमबोट से आधी है।

आप नेवादा और अलास्का राज्यों में जाकर देख सकते हैं कि गीजर क्या होता है, जहां इनकी संख्या भी काफी है। न्यूजीलैंड और चिली का उत्तरी द्वीप इनके लिए प्रसिद्ध है।

सबसे रहस्यमय गीजर

यह दर्जा यथोचित रूप से स्थित अमेरिकन फ्लाई द्वारा प्राप्त किया गया था। समृद्ध खनिज संरचना के लिए धन्यवाद, इसके परिवेश को एक अनूठा रंग मिला। मक्खी खनिजों से बनी पहाड़ियों से फूटने वाले कई फव्वारों का एक संग्रह है, जो 1.5 मीटर तक पहुँचते हैं और बढ़ते रहते हैं।

उल्लेखनीय है कि गीजर मनुष्य द्वारा बनाया गया था (यद्यपि दुर्घटनावश)। पिछली सदी की शुरुआत में एक पारंपरिक कुआँ बनाने की कोशिश करते समय ड्रिलर्स को एक भूमिगत थर्मल स्प्रिंग पर ठोकर लगी। फिलहाल फ्लाई पर्यटकों के लिए बंद है, लेकिन इसकी ऊंचाई के कारण गीजर सड़क से साफ दिखाई देता है।

यह समझने के लिए कि गीज़र क्या है, सैद्धांतिक ज्ञान पर्याप्त नहीं है। इस प्राकृतिक घटना की सारी सुंदरता और शक्ति की कल्पना करने के लिए, आपको इसे अपनी आँखों से देखने के लिए यात्रा पर जाने की आवश्यकता है।

गीजर, गर्म झरने और खनिज झरने खतरनाक ज्वालामुखी गतिविधि की आखिरी गूँज हैं।

गीजर ऐसे झरने हैं जिनमें नियमित अंतराल पर उबलता पानी निकलता रहता है। एक विस्फोट और गर्जना के साथ, उबलते पानी का एक विशाल स्तंभ, भाप के घने बादलों में घिरा हुआ, एक बड़े फव्वारे में उड़ता है, कभी-कभी 80 मीटर तक पहुंच जाता है।

फव्वारा थोड़ी देर के लिए बहता है, फिर पानी गायब हो जाता है, भाप के बादल छंट जाते हैं और आराम की स्थिति आ जाती है।

ऐसे पूल के किनारे और आस-पास का क्षेत्र उबलते पानी में निहित सिलिका के जमाव से ढका हुआ है। इन निक्षेपों को गीसेराइट कहा जाता है। कुछ गीजर के पास, गीसेराइट के शंकु कुछ सेंटीमीटर से लेकर कई मीटर ऊंचाई तक बनते हैं।

गीजर फूटने के तुरंत बाद, पूल से पानी साफ हो जाता है, और नीचे आप पानी से भरा एक चैनल (वेंट) देख सकते हैं, जो जमीन के अंदर गहराई तक जा रहा है।

विस्फोट शुरू होने से पहले, पानी बढ़ता है, धीरे-धीरे पूल में भर जाता है, उबलता है, फूटता है, फिर एक विस्फोट के साथ उबलते पानी का फव्वारा ऊपर उड़ता है।

गीजर एक बहुत ही दुर्लभ और सुंदर प्राकृतिक घटना है। इसे यहां (कामचटका में), आइसलैंड, न्यूजीलैंड और उत्तरी अमेरिका में देखा जा सकता है। कुछ अन्य ज्वालामुखीय क्षेत्रों में छोटे एकल गीजर पाए जाते हैं।

कामचटका के पूर्वी भाग में, क्रोनोटस्की झील के दक्षिण में, नदी की घाटी में कई गीजर हैं। गीसेर्नया। नदी विलुप्त किखपिनिच ज्वालामुखी की बेजान ढलानों पर शुरू होती है और इसकी निचली पहुंच में 3 किमी चौड़ी घाटी बनती है। इस घाटी की ढलानों के किनारों पर कई गर्म झरने, गर्म और गर्म झीलें, मिट्टी के बर्तन और गीजर हैं।

यहां लगभग 20 बड़े गीजर ज्ञात हैं, जिनमें छोटे गीजर शामिल नहीं हैं जो केवल कुछ सेंटीमीटर पानी छोड़ते हैं। उनमें से कुछ के पास की मिट्टी गर्म है, और कभी-कभी गर्म भी।

कई गीजर सुंदर कृत्रिम जाली के समान विचित्र आकार के बहु-रंगीन गीसेराइट के भंडार से घिरे हुए हैं। कभी-कभी गीसेराइट कई दसियों वर्ग मीटर के क्षेत्रों को कवर करता है। उदाहरण के लिए, कामचटका में सबसे बड़े गीजर के पास - "विशालकाय", जो कई दसियों मीटर की ऊंचाई तक एक विशाल फव्वारा फेंकता है, लगभग एक हेक्टेयर का गीसेराइट क्षेत्र बन गया है। यह सब भूरे-पीले रंग के छोटे पत्थर के गुलाब के रूप में शिथिलता से ढका हुआ है।

गीजर विस्फोट. फोटो: जेफ्री प्लाउचे

अनुभाग में गीजर. रेखाएँ पानी दिखाती हैं, वृत्त गैसें दिखाते हैं।

पास में ही "पर्ल" गीजर है, जिसका नाम गीसेराइट जमा के आकार और रंग के नाम पर रखा गया है: मोती के समान मदर-ऑफ-पर्ल टिंट के साथ। हल्के गुलाबी गीसेराइट के प्रचुर और सुंदर भंडार के साथ "शुगर" गीजर है। यह एक स्पंदित स्रोत है, इसका पानी फव्वारे की तरह बाहर नहीं निकलता, बल्कि फूट-फूटकर बाहर निकलता है।

पेरवेनेट्स गीजर लगभग नदी के बिल्कुल किनारे पर एक गर्म चट्टानी मंच पर स्थित है। शोरगुल, नदी के मुहाने के पास। गीसेर्नया। लगभग डेढ़ मीटर व्यास और इतनी ही गहराई वाला "पेरवेनेट्स" पूल, पत्थरों के बड़े खंडों से घिरा हुआ है। यदि आप विस्फोट के तुरंत बाद कुंड में देखेंगे, तो आप देखेंगे कि इसमें बिल्कुल भी पानी नहीं है, और नीचे एक छेद या चैनल है जो गहराई में तिरछा जाता है। कुछ समय बाद, भूमिगत से एक गड़गड़ाहट सुनाई देती है, मोटर के शोर के समान: नहर के माध्यम से पानी बढ़ना शुरू हो जाता है, धीरे-धीरे पूल भर जाता है। यह उबलता है, पूल के किनारों तक पहुंचता है, ऊंचा और ऊंचा उठता है, छींटे मारता है और अंत में, एक विस्फोट के साथ, भाप के घने बादलों में डूबा हुआ उबलते पानी का एक तिरछा स्तंभ फूट जाता है। फव्वारा कम से कम 15-20 मीटर की ऊंचाई तक उठता है। यह दो या तीन मिनट तक चलता है, फिर सन्नाटा छा जाता है, भाप खत्म हो जाती है और आप बिना जोखिम के फिर से खाली पूल में देख सकते हैं। थोड़े समय के बाद, फिर से एक गुंजन सुनाई देती है और गीजर फिर से काम करना शुरू कर देता है।

आइसलैंड लंबे समय से अपने गर्म झरनों, उबलती नदियों और गीजर के लिए प्रसिद्ध रहा है। इसकी लगभग सभी नदियों की घाटियों में उबलते झरनों और गीजर से निकलने वाले वाष्प के बादल दिखाई देते हैं। वे विशेष रूप से द्वीप के दक्षिण-पश्चिमी भाग में असंख्य हैं। वहां प्रसिद्ध "ग्रेट गीज़र" देखना दिलचस्प है। इसका पूल लगभग 18 मीटर व्यास का है। केंद्र में पूल का चिकना तल लगभग 3 मीटर व्यास वाले एक गोल मुंह में बदल जाता है, जिसका आकार पायनियर फोर्ज की घंटी के समान है। गीज़र चैनल बहुत गहराई तक जाता है, दरारों के माध्यम से भूमिगत गुफाओं को जोड़ता है जो समय-समय पर गर्म पानी और भाप से भरी रहती हैं। सतह पर गीजर में पानी का तापमान 80° तक और कुछ गहराई पर चैनल में 120° तक होता है।

"ग्रेट गीज़र" का विस्फोट बहुत सुंदर है। इसे हर 20-30 घंटे में दोहराया जाता है और 2.5-3 घंटे तक चलता है। "बिग गीजर" 30 मीटर की ऊंचाई तक फैलता है।

आइसलैंड की कठोर प्रकृति निवासियों को अपने खेतों की सिंचाई के लिए कुछ गर्म झरनों का उपयोग करने के लिए मजबूर करती है। सब्जियाँ और अनाज गर्म मिट्टी पर उगाए जाते हैं। झरनों के गर्म पानी का उपयोग शहरों और कस्बों में घरों को गर्म करने के लिए भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, आइसलैंड की राजधानी रेक्जाविक गर्म झरनों से पूरी तरह गर्म हो जाती है।

न्यूज़ीलैंड के उत्तरी द्वीप पर, वाइमांगु गीज़र 1904 तक संचालित होता था। यह दुनिया का सबसे बड़ा गीज़र था। एक तेज़ विस्फोट के दौरान इसकी धारा 450 मीटर तक हवा में उछल गई थी लेकिन अब यह गीज़र पूरी तरह से गायब हो गया है। इसे निकटतम झील में जल स्तर में 11 मीटर की कमी से समझाया गया है। तरावरा.

झील के किनारे वाइकाटो (न्यूज़ीलैंड) में "क्रोज़ नेस्ट" ("कौवे का घोंसला") नामक एक गीज़र है, जिसका विस्फोट झील में जल स्तर पर निर्भर करता है। यदि पानी अधिक है, तो गीजर हर 40 मिनट में फट जाता है; यदि पानी का स्तर कम है, तो विस्फोट 2 घंटे के बाद होता है।

उत्तरी अमेरिका में व्योमिंग और मोंटाना की सीमा पर असंख्य और विविध गर्म झरने और गीजर पाए जाते हैं। रॉकी पर्वत की ऊंची बर्फीली चोटियों से घिरे इस सुरम्य स्थान को येलोस्टोन नेशनल पार्क कहा जाता है। यह एक ऊँचा पठार है, जो गहरी नदी घाटियों और झील के गड्ढों द्वारा काटा गया है।

कई मिलियन वर्ष पहले, प्रकृति के इस अद्भुत कोने को पीछे छोड़ते हुए, यहाँ बहुत तेज़ ज्वालामुखी विस्फोट हुए थे। येलोस्टोन पार्क के 200 गीजर में से ओल्ड फेथफुल को सबसे प्रसिद्ध माना जाता है। कई सैकड़ों वर्षों से, येलोस्टोन पार्क के कुछ अन्य गीजर और गर्म झरनों की तरह, इसने अपनी गतिविधि बंद नहीं की है।

कल्पना कीजिए कि ये गीजर और गर्म झरने पृथ्वी की सतह पर कितनी भारी मात्रा में गर्मी लाते हैं! यह अनुमान लगाया गया है कि येलोस्टोन पार्क के सभी झरनों की गर्मी प्रति सेकंड लगभग 3 टन बर्फ पिघला सकती है।

यह गर्मी कहाँ से आती है?

गीजर उन क्षेत्रों में पाए जाते हैं जहां बिना ठंडा किया गया मैग्मा पृथ्वी की सतह के करीब होता है। इससे निकलने वाली गैसें और वाष्प ऊपर उठकर दरारों के साथ-साथ काफी दूर तक यात्रा करती हैं। साथ ही, वे भूजल के साथ मिल जाते हैं, उसे गर्म करते हैं और स्वयं उसमें घुले विभिन्न पदार्थों के साथ गर्म पानी में बदल जाते हैं। ऐसा पानी बुदबुदाते ज्वलनशील झरनों, विभिन्न खनिज झरनों, गीजर आदि के रूप में पृथ्वी की सतह पर आता है।

वैज्ञानिकों का सुझाव है कि भूमिगत गीजर में गुफाएं (कक्ष) और जमे हुए लावा प्रवाह में पाए जाने वाले कनेक्टिंग मार्ग, दरारें और चैनल होते हैं। ये गुफाएँ उथले गहराई पर घूमते भूमिगत जल से भरी हुई हैं, जहाँ से बिना ठंडे मैग्मा कक्ष हैं।

भौतिकी से ज्ञात होता है कि समुद्र तल पर 1 वायुमंडल के दबाव पर पानी का क्वथनांक 100° होता है।

यदि दबाव बढ़ता है तो क्वथनांक बढ़ जाता है,

और जैसे-जैसे दबाव कम होता जाता है, यह कम होता जाता है। गीजर चैनल में जल स्तंभ का दबाव चैनल के निचले भाग में पानी का क्वथनांक बढ़ा देता है। नीचे से गर्म करने पर पानी हिलने लगता है; पानी की गर्म निचली परत कम घनी हो जाती है और सतह पर ऊपर उठती है, और सतह से ठंडा पानी नीचे उतरता है, जहां, गर्म होकर, यह ऊपर उठता है, आदि। इस प्रकार, वाष्प और गैसें, गहराई से दरारों के माध्यम से लगातार रिसती रहती हैं, गरम पानी, उबाल लेकर आएँ।

पानी की ढलान से चैनल में पानी के स्तंभ का वजन कम हो जाता है; नतीजतन, गहराई पर दबाव कम हो जाता है और अत्यधिक गरम पानी, क्वथनांक से ऊपर होने के कारण, तुरंत भाप में बदल जाता है। नीचे से भाप का दबाव इतना अधिक होता है कि यह उबलते पानी के विशाल फव्वारे और भाप के बादलों के रूप में पानी को चैनल से बाहर धकेल देता है।

गीजर (आईएसएल से। गीसा - गश करने के लिए * ए। गीजर, स्पाउटिंग स्प्रिंग; एन। स्प्रिंगक्वेल, गीजर; एफ। स्रोत जेलिसांटे; आई। गीजर) - ऐसे स्रोत जो समय-समय पर गर्म पानी और भाप उत्सर्जित करते हैं। वे आधुनिक या हाल ही में बंद हुई ज्वालामुखी गतिविधि वाले क्षेत्रों में आम हैं, जहां मैग्मा कक्ष से गर्मी का तीव्र प्रवाह होता है।

गीजर काफी खड़ी ढलानों, कम, बहुत ही कोमल गड्ढों, घाटियों, अनियमित आकार के गड्ढों आदि के साथ छोटे कटे हुए शंकु का रूप ले सकते हैं; उनके तल पर या दीवारों पर पाइप-जैसे या स्लॉट-जैसे चैनलों के निकास होते हैं। लगभग स्थिर चक्र अवधि वाले गीजर को नियमित कहा जाता है, और परिवर्तनशील चक्र वाले गीजर को अनियमित कहा जाता है। चक्र के अलग-अलग चरणों की अवधि मिनटों और दसियों मिनटों में मापी जाती है; विश्राम चरण कई मिनटों से लेकर कई घंटों या दिनों तक रहता है। गीजर द्वारा उत्सर्जित पानी अपेक्षाकृत साफ, थोड़ा खनिजयुक्त (1-2 ग्राम/लीटर) होता है, रासायनिक संरचना सोडियम क्लोराइड या सोडियम क्लोराइड-बाइकार्बोनेट होती है, जिसमें अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में सिलिका होता है, जिससे चैनल आउटलेट पर गीसेराइट बनता है और ढलानों पर।

कामचटका में सीसीसीपी में गीजर जाने जाते हैं; विदेश में - आइसलैंड, कनाडा, अमेरिका, न्यूजीलैंड, जापान, चीन में। कामचटका में बड़े गीजर की खोज 1941 में किखपिनिच ज्वालामुखी के पास गीसेर्नया नदी की घाटी में की गई थी। कुल मिलाकर, कामचटका में लगभग 100 गीजर हैं, जिनमें से लगभग 20 बड़े हैं, आकार और विस्फोट के बल में आइसलैंड, संयुक्त राज्य अमेरिका और न्यूजीलैंड के सक्रिय गीजर से कमतर नहीं हैं। कामचटका में सबसे बड़ा गीजर जाइंट है, जो 40 मीटर ऊंचे पानी और कई सौ मीटर ऊंचे भाप फेंकता है। आइसलैंड में लगभग 30 गीजर हैं। येलोस्टोन नेशनल पार्क के गीजर (लगभग 200) में सबसे बड़े हैं जाइंट और ओल्ड फेथफुल। पहला 3 दिनों की अवधि के साथ 40 मीटर की ऊंचाई तक भाप और पानी उत्सर्जित करता है, दूसरा - हर 53-70 मिनट में 42 मीटर की ऊंचाई तक। न्यूजीलैंड गीजर वेमंगु - पृथ्वी पर सबसे बड़ा और सबसे शक्तिशाली - 1899-1904 में 5 से 30 घंटे की अवधि के साथ अनियमित रूप से काम करता था; प्रत्येक विस्फोट के दौरान लगभग 800 टन पानी बाहर निकला, पड़ोसी झील तारावेरा के जल स्तर में 11 मीटर की गिरावट के कारण गीजर की क्रिया बंद हो गई।

गीजर गतिविधि के गठन और आवधिकता के संबंध में कई परिकल्पनाएं हैं। उनमें से एक के अनुसार, गीजर के अस्तित्व के लिए एक आवश्यक शर्त 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान के साथ अत्यधिक गर्म पानी द्वारा चैनल के निकट-सतह भागों में उनका पोषण है। जैसे ही पानी चैनल में ऊपर उठता है, उसका दबाव कम हो जाता है और पानी उबलने लगता है; साथ ही, परिणामी भाप की लोच तेजी से बढ़ जाती है, जो चैनल में पानी के दबाव पर काबू पाकर पानी को बाहर फेंक देती है। जैसे ही गीजर बहना शुरू होता है, भाप-पानी के मिश्रण की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण चैनल का सारा पानी उबलने लगता है और फूटने लगता है।

निकला हुआ पानी, कुछ हद तक ठंडा होकर, आंशिक रूप से गीजर के कटोरे में गिरता है और उसके चैनल में प्रवेश करता है। अधिकांश पानी किनारे की चट्टानों से चैनल में रिसता है, गर्म होता है (और चैनल के निचले हिस्सों में ज़्यादा गरम होता है), और फिर से भाप बनती है और भाप-पानी का मिश्रण निकलता है। गीजर से भाप और गर्म पानी का उपयोग इमारतों, ग्रीनहाउस को गर्म करने और बिजली संयंत्रों को संचालित करने के लिए किया जा सकता है (भूतापीय संसाधन देखें)।

रहस्यमय घटना

गीजर का रहस्य

गीजर प्रकृति के आश्चर्यों में से एक है। शुरुआत में, उन्हें देखने के लिए दुनिया की 3 सबसे अच्छी जगहें थीं। न्यूजीलैंड में उत्तरी द्वीप पर, येलोस्टोन नेशनल पार्क (यूएसए) और आइसलैंड में। यह आइसलैंडर्स ही थे जिन्होंने जमीन से फूटते उबलते पानी और भाप के फव्वारों को शब्द कहा गीसा(घबराते हुए)। यहीं से "गीज़र" नाम आया है।

1941 में, किखपिनिच ज्वालामुखी के तल के पास कामचटका में गीजर की एक पूरी घाटी की खोज की गई थी। इस प्रकार, अब ग्रह पर 4 स्थान हैं जहां पृथ्वी की गहराई से निकलने वाले उबलते फव्वारे सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होते हैं।

गीजर समय-समय पर क्यों फटते हैं?

यह कहा जाना चाहिए कि गीजर का रहस्य उनके विस्फोट की आवृत्ति से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। उदाहरण के लिए, आइसलैंड में एक गीजर है जिसे जंपिंग विच कहा जाता है। 2 घंटे के अंतराल पर यह 15 मीटर की ऊंचाई तक उबलता हुआ फव्वारा फेंकता है। अन्य समान फव्वारों के लिए, विस्फोट की आवृत्ति कई मिनटों से लेकर घंटों और यहां तक कि दिनों तक भिन्न हो सकती है।

इस प्रकार, येलोस्टोन पार्क में, विशालकाय गीजर हर 3 दिन में 40 मीटर की ऊंचाई तक भाप और उबलते पानी को बाहर निकालता है। और एक समान फव्वारा, ओल्ड फेथफुल, हर 70 मिनट में पृथ्वी की गहराई से उबलता पानी निकालता है। आप इनमें से कुछ फव्वारों का उपयोग करके अपनी घड़ी सेट कर सकते हैं, क्योंकि उत्सर्जन के बीच का अंतराल एक मिनट से अधिक नहीं होता है।

यह वास्तव में यह अद्भुत आवधिकता है जिसने हर समय वैज्ञानिकों को परेशान किया है। 19वीं सदी की शुरुआत में गीजर का पहला सट्टा मॉडल बनाया गया था।

वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया कि गहराई में गर्म भूमिगत जल से भरी एक बड़ी गुफा थी। यहां एक संकीर्ण चैनल भी है जिसके माध्यम से अत्यधिक गरम भाप पृथ्वी की सतह पर निकलती है। और भूमिगत गर्मी उथली गहराई पर पड़ी मैग्मा की परतों द्वारा प्रदान की जाती है। लेकिन पानी रुक-रुक कर क्यों उबलता है?

1836 में एक महत्वपूर्ण अवलोकन किया गया था। विशेष विधियों का उपयोग करके यह पाया गया कि आइसलैंड के ग्रेट गीजर के चैनल में गहराई के साथ तापमान बढ़ता है। लेकिन सबसे दिलचस्प बात यह थी कि बहुत गहराई पर पानी का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस से अधिक था, लेकिन उबलता नहीं था।

हालाँकि, भौतिकविदों के लिए यह बिल्कुल भी आश्चर्य की बात नहीं थी। उन्होंने बहुत समय पहले साबित कर दिया था कि पानी का क्वथनांक मुख्य रूप से दबाव पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय दबाव से 5 गुना अधिक दबाव पर पानी उबलने के लिए, इसे 150 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाना चाहिए। लेकिन कम दबाव पर, पानी कमरे के तापमान पर भी उबलता है।

गीजर संचालन सिद्धांत

दबाव पर क्वथनांक की निर्भरता के प्राकृतिक तंत्र के आधार पर, वैज्ञानिकों ने एक मॉडल विकसित किया है कि गीजर कैसे काम करता है। यह इस तरह दिखता है: जमीन में एक लंबा ऊर्ध्वाधर संकीर्ण चैनल है। यह भूजल से भर जाएगा। इसके अलावा, पानी की परत जितनी गहरी होगी, उसमें दबाव उतना ही अधिक होगा। पानी को भू-तापीय ताप से गर्म किया जाता है। चैनल की निचली परतों में इसका तापमान उबलते तापमान तक पहुंच जाता है और अंत में, इससे अधिक हो जाता है।

पानी की उबलती परत ऊपर स्थित पानी को ऊपर की ओर धकेलना शुरू कर देती है। इसमें दबाव कम हो जाता है और ऊपरी परतें भी उबलने लगती हैं। इस प्रकार एक हिमस्खलन जैसी प्रक्रिया विकसित होती है, जिसके परिणामस्वरूप भूमिगत ऊर्ध्वाधर चैनल का सारा पानी बहुत जल्दी उबलते पानी और भाप में बदल जाता है। गीजर अपनी उबलती हुई सामग्री को जमीन पर फेंक देता है और फिर से ठंडे भूजल से भरना शुरू कर देता है।

इस परिकल्पना के अनुसार गीजर के रहस्य को काफी तार्किक ढंग से समझाया गया है। और विस्फोट की आवृत्ति भूमिगत चैनल की चौड़ाई और विन्यास के साथ-साथ भूजल से इसके भरने की दर पर निर्भर करती है। ऊष्मा स्रोत की निकटता, जो पानी के द्रव्यमान को गर्म करेगी और वाष्पीकरण की प्रक्रिया शुरू करेगी, का भी काफी महत्व है।

हालाँकि यह योजना काफी आकर्षक लगती है, लेकिन अभी तक कोई भी इसकी सत्यता साबित नहीं कर पाया है। ऐसा करने के लिए, आपको एक मानव निर्मित मॉडल बनाने की आवश्यकता है जो प्राकृतिक समकक्ष के मापदंडों से पूरी तरह मेल खाता हो। यह आज तक नहीं किया गया है, और इसलिए गीजर अपना रहस्य बरकरार रखते हैं और उन्हें प्रकृति का वास्तविक चमत्कार माना जाता है।

गीजर (आइसलैंडिक गीसा से - गश तक), झरने जो समय-समय पर गर्म पानी और भाप छोड़ते हैं। गीजर मुख्य रूप से आधुनिक या हाल ही में बंद हुई ज्वालामुखी गतिविधि वाले क्षेत्रों में आम हैं। उनके चक्र में चार चरण होते हैं: विश्राम, उच्छेदन, विस्फोट (उछलना), उड़ना (उनमें से कुछ को व्यक्त नहीं किया जा सकता है)। लगभग स्थिर चक्र अवधि वाले गीजर नियमित होते हैं, जबकि परिवर्तनशील चक्र वाले गीजर अनियमित होते हैं। विश्राम अवस्था की उपस्थिति गीजर को अन्य स्पंदित (उबलते हुए) स्रोतों से अलग करती है। चक्र की अवधि मिनटों, घंटों, दिनों और यहां तक कि वर्षों में भी मापी जा सकती है। विश्राम चरण कई मिनटों से लेकर कई घंटों या दिनों तक रहता है (सुप्त और प्रस्फुटित चरणों की अवधि और चक्र की अवधि के साथ उनका संबंध प्रत्येक गीजर के लिए अलग-अलग होता है), विस्फोट चरण एक से कई मिनटों तक रहता है, उड़ने वाला चरण , यदि कोई हो, तो कई मिनटों से अधिक न हो। झरनों द्वारा उत्सर्जित पानी थोड़ा खनिजयुक्त (1-2 ग्राम/लीटर) होता है, इसमें अपेक्षाकृत बहुत अधिक सिलिका होता है, जिससे चैनल के निकास पर गीसेराइट (छिद्रपूर्ण ओपल चट्टान) के आवरण बनते हैं, जो एक छोटे से कटे हुए जैसा दिखता है शंकु या हल्का गड्ढा (गड्ढा)। गीजर की विशेषता भाप-पानी के फव्वारे की ऊंचाई और एक विस्फोट (शक्ति) के दौरान निकलने वाले पानी के द्रव्यमान से होती है।

गीज़र गतिविधि की आवधिक व्यवस्था के संबंध में कई धारणाएँ हैं। 19वीं सदी के मध्य में प्रस्तावित गीजर (वेल मॉडल) के कामकाज के लिए सबसे आम परिकल्पनाओं में से एक के अनुसार, एक चैनल है जिसमें वायुमंडलीय दबाव (100 डिग्री सेल्सियस से अधिक) से अधिक क्वथनांक वाला गर्म पानी प्रवेश करता है। . उबलना नहीं होता क्योंकि गर्म पानी के ऊपर ठंडे पानी का काफी लंबा स्तंभ होता है। जैसे ही पानी अंदर आता है, उसका स्तर बढ़ जाता है और कुछ समय बाद सतह पर पहुंच जाता है। बहिर्प्रवाह (निकासी) शुरू हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप ठंडे और गर्म पानी के बीच संपर्क के क्षेत्र में दबाव कम हो जाता है और एक क्षण आता है जब यह पानी के संबंधित क्वथनांक से कम हो जाता है। उबलना शुरू हो जाता है और भाप-पानी के मिश्रण का निकलना - एक विस्फोट होता है। यदि गहराई पर पानी की आपूर्ति मुश्किल है, तो सिस्टम खाली होने तक क्वथनांक क्षेत्र का स्तर गिर जाएगा। भाप उठेगी और चैनल छोड़ देगी, और निकाला गया पानी आंशिक रूप से नीचे गिर जाएगा, जिससे ठंडे पानी का एक स्तंभ बन जाएगा जो गहराई में प्रवेश करने वाले गर्म पानी को उबलने नहीं देगा। सिस्टम अपनी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाएगा. गीजर कार्यप्रणाली के अन्य मॉडल ज्ञात हैं: परिवर्तनीय प्रवाह दर या एक कक्ष मॉडल के साथ ठंडे और गर्म पानी का मिश्रण जो आपूर्ति चैनल के विशेष आकार को ध्यान में रखता है। कुछ शोधकर्ताओं के अनुसार, चैनलों की भूमिगत प्रणाली की जटिल संरचना और गीजर को खिलाने वाले जल प्रवाह की बहुलता के कारण, प्रत्येक गीजर की गतिविधि का एक व्यक्तिगत तंत्र होता है।

गीजर कई देशों में पाए जाते हैं। लंबे, शक्तिशाली गीजर आइसलैंड, कनाडा, अमेरिका, चीन, जापान, न्यूजीलैंड और रूस में जाने जाते हैं (1941 में गीजर की घाटी में कामचटका में खोजे गए थे)। एक विस्फोट के दौरान निकले पानी का द्रव्यमान कामचटका गीजर (उदाहरण के लिए, ग्रोटो, वेलिकन, माली) में सबसे बड़ा है। कामचटका में लगभग 100 गीजर हैं, जिनमें से लगभग 20 बड़े हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, येलोस्टोन नेशनल पार्क में, सबसे ऊंचा आधुनिक गीजर है - स्टीमबोट, या स्टीमबोट (इसके भाप-पानी के फव्वारे की अधिकतम ऊंचाई 90-120 मीटर है; अंतिम बड़े विस्फोट 1989, 1990, 1991, 2000 में हुए थे) 2002, 2003, 2005); अन्य लम्बे गीजर विशालकाय और पुराने वफादार हैं। अतीत में, पृथ्वी पर सबसे ऊंचा और सबसे शक्तिशाली गीजर वेमंगु (उत्तरी द्वीप, न्यूजीलैंड) था, जो 1899-1904 में 5 से 30 घंटे की अवधि के साथ अनियमित रूप से काम करता था, जिससे पानी की एक धारा 180 मीटर की ऊंचाई तक फैल जाती थी। (प्रत्येक विस्फोट के साथ लगभग 800 टन पानी), जबकि व्यक्तिगत छींटे 450 मीटर की ऊंचाई तक पहुंच गए। अतीत का एक और सबसे ऊंचा गीजर एक्सेलसियर (येलोस्टोन नेशनल पार्क) है; 1880 के दशक में यह 90 मीटर की ऊंचाई तक विस्तृत जल अग्रभाग के साथ फूटा था, इसकी अंतिम गतिविधि 1985 में देखी गई थी;

लिट.: उस्तीनोवा टी.आई. कामचटका गीजर। एम., 1955; ड्रोज़निन वी.ए. ज्वालामुखी प्रक्रिया का भौतिक मॉडल। एम., 1980; राइनहार्ट 3. एस. गीजर और भूतापीय ऊर्जा। एन.वाई., 1980; ब्रायन टी.एस. येलोस्टोन के गीजर। तीसरा संस्करण. निवोत, 1995.

गीजर, गर्म झरने और खनिज झरने खतरनाक ज्वालामुखी गतिविधि की आखिरी गूँज हैं।

कुछ गीजर बहुत कम पानी छोड़ते हैं या केवल स्प्रे करते हैं। यहां पोखर जैसे दिखने वाले गर्म झरने हैं जिनमें पानी बुलबुले के साथ उबलता है। आमतौर पर गीजर के आसपास एक पूल या उथला गड्ढा होता है, जिसका व्यास कई मीटर तक होता है। ऐसे पूल के किनारे और आस-पास का क्षेत्र उबलते पानी में निहित सिलिका के जमाव से ढका हुआ है। इन निक्षेपों को गीसेराइट कहा जाता है। कुछ गीजर के पास, गीसेराइट के शंकु कुछ सेंटीमीटर से लेकर कई मीटर ऊंचाई तक बनते हैं।

गीजर विस्फोट. फोटो: जेफ्री प्लाउचे

अनुभाग में गीजर. रेखाएँ पानी दिखाती हैं, वृत्त गैसें दिखाते हैं।

यह गर्मी कहाँ से आती है?

गीजर का विस्फोट अलग-अलग तरीकों से होता है, जो भूमिगत कक्षों के आकार, चैनलों के आकार और दरारों के स्थान पर निर्भर करता है, जिसके माध्यम से उपमृदा की गहराई से गर्मी बहती है, भूजल प्रवाह की मात्रा और गति पर निर्भर करता है। भौतिकी से ज्ञात होता है कि समुद्र तल पर 1 वायुमंडल के दबाव पर पानी का क्वथनांक 100° होता है। यदि दबाव बढ़ता है तो क्वथनांक बढ़ जाता है,

यदि गीजर चैनल चौड़ा है और उसका आकार कमोबेश नियमित है, तो पानी, गतिमान (परिसंचारित) होता है, मिश्रित होता है, उबलता है और गर्म पानी के झरने के रूप में सतह पर फूटता है। यदि चैनल घुमावदार और संकीर्ण है, तो पानी मिश्रित नहीं हो सकता है और असमान रूप से गर्म हो जाता है। नीचे पानी के स्तंभ के ऊपर से दबाव के कारण पानी अत्यधिक गर्म हो जाता है और भाप में नहीं बदलता है। भाप अलग-अलग बुलबुलों में निकलती है। नीचे जमा होकर, संपीड़ित भाप का विस्तार होता है, चैनल में पानी की ऊपरी परत पर दबाव डालता है और इसे इतना ऊपर उठाता है कि यह छोटे फव्वारों में पृथ्वी की सतह पर फूटता है - एक विस्फोट का अग्रदूत। पानी की ढलान से चैनल में पानी के स्तंभ का वजन कम हो जाता है; नतीजतन, गहराई पर दबाव कम हो जाता है और अत्यधिक गरम पानी, क्वथनांक से ऊपर होने के कारण, तुरंत भाप में बदल जाता है। नीचे से भाप का दबाव इतना अधिक होता है कि यह उबलते पानी के विशाल फव्वारे और भाप के बादलों के रूप में पानी को चैनल से बाहर धकेल देता है।

तीव्र आधुनिक या हाल ही में पूरी हुई ज्वालामुखीय गतिविधि वाले क्षेत्रों में, अक्सर ऐसे स्रोत होते हैं, जो उच्च भाप के दबाव में, समय-समय पर गर्म पानी और भाप के फव्वारे सीधे पृथ्वी की सतह पर फेंकते हैं। ये तथाकथित गीजर हैं। यहां गर्म झरने भी हैं, जिनकी विशेषता पृथ्वी की परत में दरारों से पानी का धीमा प्रवाह है।

आइसलैंड गर्म झरनों और गीजर से समृद्ध है, जहां इनकी संख्या लगभग 700 है। "गीजर" नाम आइसलैंडिक शब्द "टू गश, टू गश" से आया है। रूस के क्षेत्र में, कामचटका में गीजर हैं; गीजर की घाटी विशेष रूप से लोकप्रिय है। ये घटनाएँ उत्तर और दक्षिण अमेरिका, जापान, न्यूजीलैंड और चीन में भी जानी जाती हैं। गीजर का स्वरूप विविध है। वे खड़ी ढलानों वाले छोटे कटे हुए शंकु की तरह दिख सकते हैं, कम कोमल गुंबदों की तरह, छोटे कटोरे के आकार की खाइयों की तरह, अनियमित आकार के गड्ढों की तरह, आदि। उनकी दीवारों या तली में स्लॉट-जैसी या ट्यूबलर चैनलों के आउटलेट खुले होते हैं।

गीजर की कार्यप्रणाली की विशेषता आराम की अवधि की उपस्थिति, बेसिन को पानी से भरना, भाप और पानी के मिश्रण को बाहर निकालना, भाप की रिहाई को पूरा करना और फिर से आराम के चरण में संक्रमण करना है। गीजर को दो समूहों में बांटा गया है: नियमित और अनियमित। उन स्रोतों के लिए जो पहले समूह से संबंधित हैं, चक्र की अवधि और इसकी व्यक्तिगत अवधि अपेक्षाकृत स्थिर है, अनियमित गीजर के लिए यह परिवर्तनशील है। विभिन्न गीजर के लिए, चरण मिनटों, दसियों मिनट तक चल सकते हैं, और आराम की अवधि की अवधि कई मिनटों से लेकर कई दिनों तक हो सकती है। गीजर की गतिविधि लंबे समय तक नहीं रहती है, जो कई कारकों से जुड़ी होती है, विशेष रूप से, नहरों के पास भूजल के प्रवाह में कमी, गर्मी के प्रवाह में कमी आदि।

गीजर तेजी से बहते हैं, काफी ऊंचाई तक पानी फेंकते हैं। उदाहरण के लिए, कामचटका में विशालकाय गीजर हर 5-6 घंटे में 3 मीटर व्यास और 50 मीटर तक की ऊंचाई के साथ पानी की एक धारा फेंकता है और उत्तरी अमेरिका में, ओल्ड फेथफुल गीजर पानी के स्तंभ को ऊंचाई तक उठाता है हर घंटे 80 मी.

पृथ्वी की सतह पर गीजर द्वारा उत्सर्जित पानी साफ, थोड़ा खनिजयुक्त और सिलिका की उच्च सामग्री वाला होता है। गीसेराइट जैसी चट्टान, संरचना में ओपल के समान, सिलिका से गीजर चैनल के बाहर निकलने पर बनती है। पानी की रासायनिक संरचना सोडियम क्लोराइड या सोडियम क्लोराइड-बाइकार्बोनेट है। गीजर द्वारा उत्सर्जित पानी वायुमंडलीय मूल का होता है, जो मैग्मा नमी संघनन के साथ मिश्रित होता है।

गीजर निर्माण की क्रियाविधि के बारे में नीचे वर्णित परिकल्पना आम तौर पर स्वीकार की जाती है। चैनल के निचले हिस्सों में चट्टानी परतों से रिसने वाला पानी भाप बनकर गर्म हो जाता है और उबलने लगता है, जिससे पानी बाहर निकल जाता है।

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