גייזרים ומעיינות חמים

1. גייזרים ומעיינות חמים

2. גייזרים מעיין או מזרקה של מים חמים הפורצים במחזוריות מבטן האדמה.המונח “גייזר” גזור ממילה איסלנדית שפירושה “זורם” או “מתפרץ”. המים הפורצים מתקררים וחוזרים לתוך מחילות עמוקות בתת-קרקע, שם הם מתחממים, הופכים לקיטור ופורצים שנית, וחוזר חלילה. “הנאמן הזקן” בילוסטון פארק שבארה”ב. הוא פורץ מדי כשעה, וגובה מזרקתו עשרות מטרים.

3. תרשים זה מדגים באופן סכמטי את אופן היווצרות הגייזר. החצים האנכיים מראים את כיוון הלחץ הנוצר בגלל הצטברות הקיטור מעל המים החמים. לחץ זה גורם לזרימת המים כלפי מעלה ולהתפרצותם החוצה.

4. הגייזרים מצויים באזורי געש רבים. כך למשל יש מינרלים כגון גיר. הדבר נובע מכך, שכושר ההמסה של המים החמים גדול מזה של המים הקרים. המים החמים ממיסים מינרלים רבים מהסלעים הבאים איתם במגע. לאחר שהמים מתפרצים, הם מתקררים, והמינרלים שבתמיסה שוקעים על פני השטח מסביב לפתח הגייזר. בברכות המים החמים המצויות סביב הגייזר חיים צמחים זעירים הקרויות אצות. לאחר מות האצות נערמים שרידיהן על תלי החומר המינרלי. המינרלים והצמחים משווים גוונים יפים לברכות ולסלעים.

5. הגייזר הגדול של איסלנד מצוי במרכזו של תל, העשוי מחומר מינרלי והמגיע לגובה של כ-12 מ’. כאשר הגייזר הזה רוגע, משתרעת מסביבו בריכה,שקוטרה כ-12 מ’ ועומקה למעלה ממטר. גייזר זה פורץ במרווחי מזן המשתנים בין 6 ל-30 שעות, וסילוני המים הניתזים ממנו מגיעים לגבהים שבין 24 ל-45 מ’. אזור הגייזרים של ניו זילנד משתרע על שטח של קרוב ל-12,500 קמ”ר, בקרבת רוטורואה וטאופו שבאי הצפוני. באזור זה מצויים גם מעיינות רותחים והרי געש פעילים. החום הרב השורר שם במעמקי האדמה מנוצל ליצירת קיטור לצורכי תעשייה. בווימינג שבארצות הברית מצויים כ-100 גייזרים ולמעלה מ-3000 מעיינות חמים.

6. מנגנון פעולתו של הגייזר מי התהום חודרים לתוך מנגנונו המסועף של הגייזר, וממלאים אותו לחלוטין. החלקים התחתונים של המחילות והצינורות, הקרובים ביותר לסלע התהום הלוהט, מתחילים להתחמם ראשונים. בגלל הלחץ הרב של עמודת המים, עולה הטמפרטורה של נקודת הרתיחה במחילות התחתונות, והמים אינם יכולים להיהפך לקיטור בנקודת הרתיחה הרגילה של 100 מעלות. אך בגלל אספקת החום המתמדת מאת הסלע המאגמטי, מגיעה לבסוף הטמפרטורה לנקודה, בה המים מתחילים לרתוח, אז יגבר לחץ הקיטור על לחץ עמודת המים, ונגרמת התפרצות מים וקיטור גם יחד. הזמן הדרוש למילוי מנגנון הגייזר במים, והזמן הדרוש עד לראשית ההתפרצות , הוא הקובע את ההפסקה בין שתי התפרצויות.

7. ההתפרצות מתחילה בהשתפכות כמות מים קטנה, ואחריה הפסקה קטנה, אחרי כן התפרצויות של עמודות המים, האחת גדולה מקודמתה. ההתפרצויות של הקיטור מצטרפות להתפרצויות של המים, עד שלבסוף פורץ אך ורק הקיטור. גייזר ומנגנון פעולתו

8. מעיינות חמים מעיינות שבהם נובעים מים שהטמפרטורה שלהם גבוהה מזו של האוויר ועלולה להגיע אף לנקודת הרתיחה. מעיינות אלה ניזונים ממי תהום עמוקים מאוד, באזורים געשיים. תופעה זו מעידה על כך שישנה קרבת סלעי תהום לוהטים אל פני הקרקע. המים שנובעים מהמעיינות עשירים במינרלים שונים הבאים להם מהמגע עם סלעי התהום, המכילים מינרלים כגון גופרית או אשלגן.

9. יש מקומות אשר מתחת לפני הקרקע שלהם ישנם מקווי לבה ואם היא במצב מותך ורותח, צפויה שם סכנה של התפרצות הר-געש. אולם כאשר הלבה מתקררת ומתקשה , היא מאבדת את כוחה לפרוץ החוצה. בשעה שהיא מתקררת הולכים ומתכווצים החומרים המתקשים, וכתוצאה מכך נוצרים במקום מקווה הלבה כיסים.

10. מעיינות מרפא שם אחר למעיינות חמים הוא מעיינות מרפא: מעיינות שמימיהם משמשים למטרות רפואיות. מימיהם מכילים מלחים, גזים ויסודות רדיואקטיביים המשמשים למטרות מרפא. מיונם נעשה לפי פעילותם נגד מחלות מסוימות, כגון מחלות עור, מחלות דרכי הנשימה וכו’. מי המעיינות משמשים לשתי מטרות עיקריות- למרחץ ולשתיה, ואופן הטיפול מותאם לטבעו של המקרה הנתון. דרך הריפוי במעיינות המרפא נהוגה כבר מהתקופה העתיקה. וידוע על מרחצאות ציבוריות באירופה בתקופה הרומית. לפי טיב מימיהם נחלקים מעיינות המרפא לשני סוגים: מעיינות מינרליים- שמימיהם מכילים חומרים מומסים, והללו קובעים את תכונות הריפוי של המים. מעיינות כאלה מצויים בנישי ואוין שבצרפת, בקרלו ויורי שבצ’כיה ובקרלסבד.

11. במעיינות החמים יש טמפרטורה העולה על 20 מעלות צלסיוס. מקור המים ממעבה האדמה, לרוב באזור וולקני, והם מתחממים על ידי הלבה שבמעמקי האדמה. אודות לחום הרב הם ממוססים מלחים שונים, המסייעים לריפוי מחלות עור, שגרון ועוד. מעיינות כאלה מצויים בילוסטון פארק שבארצות-הברית, באיסלנד ועוד. בארץ-ישראל ידועים מעיינת המרפא של חמי טבריה וכן חמי זוהר, עין בוקק ועין גדי שלחופי ים-המלח. מעיין חם בילוסטון

12. הקשר בין המעיינות החמים לגייזרים לתוך כיסים אלו פורצים זרמי מים תחתיים, וכשזרמי מים אלה נתקלים בסלע הלוהט והעדין, הם מתחילים לרתוח והכיסים מתמלאים אף כמויות עצומות של אדים. האדים לוחצים בכוח רב על המים הרותחים וכשמים אלה מוצאים סדק בקרום האדמה, הרי הם פורצים בסילון חזק החוצה. סילון כזה נקרא בשם גייזר.

13. לפעמים, כשמקווי הלבה אינם לוהטים כל כך, והלחץ בתוכם אינו חזק ביותר, פורצים מתוכם המים בצורת מעיינות חמים. וכיוון שמימי הגייזרים והמעיינות החמים ממיסים תוך זרימתם בין שכבות הסלע כל מיני מינרלים, הרי הם נושאים איתם את המינרלים האלה גם בפרצם החוצה. מסביב לגייזרים מצטברות על פי רוב שכבות עבות של מינרלים שונים, כי לאחר שהמים מתאיידים, מתגבשים הללו ונשארים המקומם.

14. התפרצותו של גייזר באיסלנד

15. ההבדל בין המעיינות החמים לבין הגייזרים ההבדל בין מעיינות חמים לבין גייזרים הוא בכך , שבעוד שבמעיין נובעים המים בשטף אחיד, פחות או יותר, הרי שבגייזרים מתפרצים המים והקיטור בהפסקות קבועות. השוני הזה בין מעיין חם לבין גייזר תלוי באופן המנגנון המספק להם מים. בעוד שבמעיינות החמים קיים מנגנון אחיד של צינורות תת-קרקעיים, המובילים את כמות המים הקבועה, הרי לגייזר יש מנגנון מסועף, העשוי הן צינורות צרים, והן מחילות גדולות.

16. תופעות הלוואי של הגייזרים תופעות לוואי לגייזרים היא הפרשת הטוף הצורני ממימיו החמים של הגייזר, בעלי תכולת מינרלים גבוהה. בהתקררותם, מפרישים המים משקע של תחמוצות צורניות. סלע זה בונה את לוע הגייזר, וכן מדרגות, עמודות ומשטחים ססגוניים מסביב ללוע הגייזר. אבן זו נקראת גם אופל, ונחשבת לפעמים לאבן חן. הגייזרים נפוצים בעיקר באיסלנד, בשמורת ילוסטון בארה”ב, בניו זילנד, ביאוה.

17. קטר געש, או הפומרולה, הוא תופעת לוואי נוספת המתלווה אל הגעשות, והוא מציין פליטת גזים- על פי רוב אדי מים או גופרית- עם סיום הפעולה הגעשית. מפורסם בכך הוא “עמק עשרת אלפים עמודות העשן” באלסקה, בו מתאבכים קטרי געש מרובים מאוד, משדה אפר געשי נרחב, תוצאות התפרצותו של הר געש קאטאמי. קטרי געש המכילים קטעי גופרית ידועים באיטליה הדרומית. עם הפסקת הגעשות נעלמים אף קטרי-הגעש.

18. שכבות המעיינות החמים השכבה הראשונה- פני שטח המעיין זהו המעיין החם הגדול ביותר שנמצא בילוסטון. צבע מימיו כחול, והאצות שבו צהובות זה גורם למרכז המעיין להיות בעל צבע טורקיז. שאר צבעי הקשת בו נוצרים מיצורים אדומים, כתומים, חומים וירוקים מאצות ובקטריות החיות בתחתית המעיין.

19. השכבה השניה מעל לאלפי שנים, 1.6 קילומטר מי- גשמים נוזלים ולפעמים יותר, נוזלים לתוך האדמה לפני עלות השחר במעיינות החמים.

20. השכבה השלישית-סלעי הר הגעש בילוסטון יש הרי געש ענקיים אשר פולטים אפר ויורקים לבה יותר מ-2 מיליון שנים. הלבה והאפר מתקררים, אחר כך מתפרצים והופכים לסלעים.

21. השכבה הרביעית- אדמה חרוכה זאת הייתה אדמה לפני 627,000 שנים. אחר כך לבה חמה מתוך התפרצות ענקית זרמה לאורך האדמה. מתי שהלבה כיסתה את האדמה היא הפכה אותה לסלע.

22. השכבה החמישית- המגמה זוהי שכבת הלבה. נקודה חמה מתחת האדמה שבה יש אבנים מומסים אשר מייצרים את הלבה.

23. ביבליוגרפיה אנציקלופדית אביב כרך 11 אנציקלופדיתבריטניקהכרך 4 האנציקלופדיה הישראלית הכללית כרך 1 אנציקלופדית מכל”ל כרך 5 מגישות: מירי בארנבלט אורית כהן כיתה: ט’4 תאריך: 12.12.99