間歇噴泉是岩漿活動的一種次生現象。它不定期地噴射出混雜有蒸氣的熱水。這種間歇是由通過大小管道匯聚起來的地下水被天然氣和火山蒸氣加熱形成的。當溫度達到沸點時,水轉化為強烈的噴射流冒出地面,有時形成高達數十米的水柱。經過這種“爆炸”後,水又恢復到匯聚階段,從而開始了另一個噴射周期。世界上最有名的間歇噴泉在美國的黃石公園,冰島和紐幾內亞北部的公園裡也有間歇噴泉。
全球十大噴泉紐西蘭懷芒古間歇泉
冰島大間歇泉、美國內華達州的飛翔間歇泉(FlyGeyser) 、紐西蘭懷芒古間歇泉、美國懷俄明州城堡間歇泉、俄羅斯威利坎間歇泉(VelikanGeyser)、德國安德納赫間歇泉、冰島史托克間歇泉、智利地熱谷(ElTatio)、紐西蘭諾克斯夫人間歇泉、美國懷俄明州老忠實泉
形成原因
間歇噴泉是指每間隔一定的時間將一定體積的熱水、沸水、或蒸汽從地下噴射到空中的水泉.冰島、美國、紐西蘭、日本、俄羅斯、中國等都分布有間歇噴泉.其中像冰島的大噴泉、美國黃石公園的老實泉等早已聞名於世.在間歇噴泉區,常見有大量的熱泉、沸泉、沸泥塘、噴氣孔等地表水熱活動顯示.間歇噴泉激噴時持續的時間相對較短,一般是幾秒鐘,個別有時可持續幾分鐘至10多分鐘.而其間歇期相對較長,但也不盡相同,有的可以短到1分鐘或幾分鐘,有的則可以長達幾個月甚至1年或1年以上.間歇噴泉熱水體的噴射高度不一,有的不到半米,多數介於8~20米之間,少數噴高可達40~50米。儘管中國外有若干位學者提出了許多間歇噴泉的成因模式,但這些成因學說都是從溫泉內部的形狀(噴泉的“管道”)的角度分析原因.顯而易見,要使噴泉噴高達到40~50米,需要積累很大的壓力,這些成因模式難以說明為什麼噴泉內的“管道”在並未關閉的情況下,如何積累這樣大的壓力.也無法說明為什麼有些噴泉僅間歇1分鐘或數分鐘,而有些噴泉又可以持續噴發10多分鐘. 而實際上,人們早已用實驗事實說明了間歇噴泉的成因。有一個稱為“有趣的靜電間歇噴泉”的實驗是這樣的:
取一根尖嘴玻璃管(尖嘴內徑為0.5~0.8毫米),玻璃管的另一端用橡皮管與自來水龍頭相連.玻璃管尖嘴口向上,將尖嘴按鋁垂方向固定在鐵支座上. 打開自來水龍頭,使尖嘴端噴射出高約12~20厘米的噴泉.這時,再取一根有機玻璃棒(或聚四氟乙烯棒),用絲綢在有機玻璃棒上用力摩擦幾下,使它帶上大量正電荷.然後將帶有正電荷的有機玻璃棒置於噴泉上方約30厘米處.可以觀察到一種奇妙的現象:原來從玻璃尖嘴噴射的一股連續噴泉,頓時成了斷續噴射的間歇噴泉了.噴泉的水滴也由小水滴轉變成大水滴.一會上噴,一會停頓,十分有趣.
其實這是由於帶正電荷的有機玻璃棒所產生的電場對水流噴泉中小水滴的作用.有機玻璃棒上的正電荷使小水滴兩端感應了異種電荷,上下相鄰的小水滴因異種電荷的相互吸引而聚成大水滴,大水滴被水流頂了起來.由於大水滴太重,又會把噴泉的水流壓下去.待大水滴掉下去後,噴泉又會重新再噴射起來.只要帶正電荷的有機玻璃棒不移開,間歇噴泉就可以一直持續下去.
自然界中的間歇噴泉的成因顯然與此實驗的原理是一致的,溫泉本身是由電離層和輻射帶電漿電磁場與地表發生電磁感應,使電漿在形成溫泉處的地表積累並形成渦電流加熱地面;同時此過程還存在地內電漿複合成水(和/或其他物質)的過程.此過程本身會使溫泉帶電,在某些特殊條件下在近地空間也感應積累大量正電荷,從而形成間歇噴泉(原理與上述實驗相似). 當噴泉中的水(受電離層、輻射帶電場影響)感應生成了大量靜電荷(電漿)形成強電場時,水便向電力線密集的地方會聚並被電場約束起來而不能噴發.當溫泉下面的水被不斷加熱,壓力超過了電場的約束力時,間歇噴泉就會突然噴發. 電場的電壓愈強,積累的壓力也愈大,噴泉噴高也愈大.而噴泉的間歇時間和持續時間,也同樣由電場強度決定.
總之,電漿複合,是自然界創造新的物質和釋放能量的最重要也是最主要的途徑和手段.大自然其實是非常“簡單”、“單純”的,它只用一種“戲法”來蒙蔽世人,就已經把人搞的暈頭轉向了. 但是,一旦我們看清了它們的本質面目,就可以有針對性地去揭示和把握它的規律,逐漸實現定量研究,並最終能夠對之實行準確預測和調控,以造福人類.
想像猜測
美科學家稱火星上可能存在大量間歇性噴泉
2006年08月21日新浪科技訊:俄羅斯訊息報網站8月18日訊息,美國宇航局的科學家們認為,每年的火星春季來臨 時,火星南極地區都會有數量眾多的由乾冰構成的間歇性噴泉噴發。美國宇航局帕薩迪納噴氣推進實驗室的科學家們在分析了火星軌道探測器發回的資料後得出了上述結論。該實驗室的科學家們認為,每年春季到來天氣轉暖時,火星南極地區都會有大量的乾冰融化從火星表面噴射出來, 這些射流夾帶著火星塵埃和沙子噴出很高的高度並形成美麗的火星噴泉。而當這些夾帶有泥土的噴泉落在火星表 面時,又會形成火星表面典型的、能隨著季節交替而發生變化的的特殊地形結構。這種地形結構曾一度引起了科 學家們極大的興趣。目前在火星南極附近的軌道上工作的“火星奧德賽號”探測器正在定期為這一地區拍攝照片 ,探測器拍攝的照片已經超過了200張。
科學家們猜測,火星表面的這些乾冰噴泉的噴射高度通常能達到15-46米,眾多噴泉之間的相互距離約為100米。 這些噴泉每年春季都可能會噴發,不過很快就又消失了。早些時候科學家們還曾提出了這樣的構想:火星表面這類隨季節交替而發生變化的地形結構可能是春季到來後由 乾冰融化形成的,但後來的觀察推翻了這一構想。根據“火星奧德賽號”探測器的紅外照相機熱成像系統獲取的 資料顯示,這些特殊地段的溫度與其周圍地區的溫度沒有明顯的差異。
如果上述這一猜想被證實,那么火星將成為太陽系內第二顆發現有這類間歇性噴泉活動的星球(不久前,科學家們 在土星的衛星土衛二上發現了有類似的間歇性噴泉活動的跡象)。另外,科學家們還在木星的衛星--木衛一上發現 了火山活動跡象。
茶洛間歇噴泉
從理塘沿川藏公路南線進入巴塘縣,循麻曲河轉向東北方向不久,遙見陡峭的谷地里氣霧瀰漫,隱隱可聞一陣陣低沉的吼聲。這就是中國大陸迄今發現的第四處間歇噴泉區—茶洛間歇噴泉區,也是除西藏以外唯一的間歇噴泉區。間歇噴泉以它猝然的發作,撼人的聲勢和噴發與休止的交替變幻而聞名。世界上只有美國西部、紐西蘭的北島、俄羅斯的堪察加半島和冰島等少數地區擁有間歇噴泉。茶洛間歇噴泉區分布在麻曲河谷地兩側,海拔3520—3560米的谷坡上,延伸約1公里。谷坡北岸的台地後緣,有一條斷續延伸的裂罅,長約1.5米,寬10—20厘米,這便是當地人稱為“擦巴丹”的間歇噴泉西主泉口。在主泉口以西30厘米,有一處西副泉口。鄰近大噴發之前,只見西主泉口與西副泉先溢出沸水,隨後高溫蒸汽挾帶沸水沿裂罅隆隆起噴,噴出的汽水柱最高達4.5米,溫度為88.5℃。激噴維持15到20分鐘,隨後的間歇期平均在兩小時左右,每晝夜大約噴發8次。
冰島間歇噴泉
間歇噴泉是全國之旅重要的行程,有自然間歇噴泉在冰島南方平原最西北邊,位於冰島西南部奧德恩斯的赫伊卡達倫居民點附近。這個地區是一個大噴泉區,到處冒出灼熱的泉水,熱氣瀰漫,如煙如霧。很多熱景觀可參觀,包括噴泉、彩池、噴氣孔等。大間歇噴泉即蓋錫爾間歇噴泉最為有名,其最高噴水高度居冰島所有噴泉和間歇噴泉之冠,也因此成為世界著名的間歇泉之一。你可以從噴口看到整個噴發過程,尤其是噴發前,沸騰的水噴出而形成碗狀,然後中間的水柱變成蒸汽直上空中約20公尺高處。
世界最著名的自然間歇噴泉蓋錫爾,冰島語意思為爆泉。旁邊還有斯特羅庫爾間歇泉,約每隔8分鐘左右連續噴射兩三次,水柱高達20米,十分壯觀。
大間歇噴泉是一個直徑約18米的圓池,水池中央的泉眼為一直徑10多厘米的“洞穴”,沿內水溫高達百度以上。每次泉水噴發之際,只聽洞內隆隆作響,漸漸地,響聲越來越大,而且沸水也隨之升涌,最後衝出洞口,向高空噴射,從中間水柱變成蒸汽直衝上天空約20米高,又隨即化做瓊珠碎玉落下。每次噴發過程大約持續1-2分鐘,然後漸歸平息。這一過程周而復始,不斷反覆,十分壯美。