Géiseres: definición, tipos y teoría

Después de leer este artículo, aprenderá acerca de: 1. Definición de géiseres 2. Tipos de géiseres 3. Teoría de la erupción del géiser.

Definición de géiseres:

Un géiser es una fuente termal caracterizada por la descarga intermitente de agua expulsada como una erupción turbulenta que se acompaña de una fase de vapor. Los géiseres son como aguas termales, que estallan periódicamente fuentes de agua hirviendo y vapor. La mayoría de los géiseres del mundo están asociados con regiones de actividad volcánica, las regiones que suministran el calor necesario para hervir aguas subterráneas poco profundas.

En general, los géiseres volcánicos asociados necesitan tres requisitos: una fuente interna de calor para calentar el agua subterránea en un espacio confinado, un conducto, es decir, una vía natural que es casi hermética al agua y presurizada, y que se bombea agua sustancial para mantener el géiser en erupción.

Dado que los géiseres necesitan un gran volumen de agua caliente, que comienza como agua de superficie fría, se necesita una fuerte fuente de calor debajo de la cuenca del géiser. La única fuente posible de calor es la actividad volcánica. El calor entra en el agua de la siguiente manera.

El agua fría de la superficie se filtra lentamente a través de las rocas debajo de la tierra. Finalmente, alcanza una profundidad de unos 4500 a 5000 m por debajo de la superficie. Como los campos de géiseres se encuentran en áreas volcánicas, las rocas a tales profundidades son muy calientes. El agua se calienta por su contacto con las rocas muy calientes y se calienta a unos 340 ° C.

A esta temperatura alta, el agua permanece en estado líquido (en lugar de vaporizarse al vapor) porque está bajo una presión de confinamiento muy alta de las rocas y el agua que se encuentra arriba. Esta agua muy caliente se filtra a través de una red de grietas subterráneas que forman un sistema de tuberías, lo que lleva a una estrecha constricción cerca de la superficie.

El agua ya acumulada encima de la constricción actúa como una tapa que ayuda a mantener la presión sobre el agua hirviendo debajo. Cuando finalmente el géiser entra en erupción, actúa como una olla a presión sin una válvula de alivio y sopla su tapa disparando hacia el cielo.

Los géiseres son realmente raros y se conocen alrededor de 1000 géiseres en el planeta. Los grandes géiseres del mundo se encuentran en Islandia, Nueva Zelanda y el Parque Nacional de Yellowstone, Wyoming, que es el hogar del famoso géiser Old Faithful.

La duración de una erupción de un géiser, es decir, la duración de la erupción depende de muchos factores, pero principalmente depende de qué tan grande sea el sistema de tuberías de un géiser. La mayoría de los géiseres, grandes y pequeños, juegan solo por unos minutos, pero algunos tienen duraciones de varias horas o, rara vez, incluso de algunos días.

Una vez finalizada una erupción, un géiser repite todo el proceso de recuperación durante un intervalo de silencio. Cada géiser tiene su propio sistema de plomería único. Algunos se rellenan en cuestión de minutos, mientras que otros pueden tardar meses.

Explosiones de vapor:

El agua es un excelente explosivo. Sólo un litro de agua líquida hervida por completo producirá 1500 litros de vapor. Este potencial explosivo existe solo cuando el agua se mantiene sobrecalentada y bajo presión de confinamiento. Tal situación puede existir dentro de cavidades subterráneas dentro de sistemas de géisers.

Una erupción ordinaria acomoda el aumento de presión causado por el agua hirviendo en un géiser. Pero a veces la presión es demasiado alta para que la roca que recubre la tubería pueda soportar. Cuando se rompe, el géiser explota dejando atrás un cráter. Una enorme masa de vapor estalla explosivamente.

Macetas de barro:

Las ollas de barro son fumarolas que se ahogan debajo de las aguas superficiales, lo que evita que el vapor y otros gases se escapen directamente a la atmósfera. El sulfuro de hidrógeno se oxida en el agua por reacciones químicas y por bacterias para formar ácido sulfúrico.

La solución ácida puede atacar el revestimiento de roca del cráter de aguas termales. La roca distintiva crea la arcilla húmeda de la olla de barro. La fumarola debajo del lodo está siempre ahí y produce las burbujas de vapor que causan la acción de ebullición y estallido de la olla de lodo.

Tipos de géiseres:

Todos los géiseres pasan por el mismo proceso de erupción básica, pero debido a las diferencias en la estructura de la superficie cercana de sus sistemas de plomería, las erupciones de géiser vienen en las siguientes tres formas, a saber:

(a) Géiseres tipo cono.

(b) Géisers tipo fuente.

(a) Géiseres tipo cono:

Los géiseres más conocidos pertenecen a este tipo. Estos a menudo tienen un cono de geyserita en el nivel del suelo. Justo debajo del suelo hay una constricción muy estrecha.

Estos géiseres a menudo rocían un poco de agua durante el intervalo tranquilo entre las erupciones. Debido a la constante humectación, los conos se crean durante un período de años. La pequeña abertura actúa como una boquilla cuando se produce una erupción. Estos géiseres son proyectores enérgicos que proyectan chorros de agua a grandes alturas.

(b) Géisers tipo fuente:

Estos géiseres tienen un cráter abierto en la superficie. Este cráter está lleno de agua antes o durante una erupción. Dado que el vapor en erupción tiene que elevarse a través de la piscina de agua, la acción del géiser se vuelve más débil que en un géiser de tipo cono. A medida que las burbujas de vapor atraviesan la piscina, se producen salpicaduras separadas que conducen a una erupción que estalla o rocía.

(c) Resortes de ducha de burbujas:

Los muelles de ducha de burbujas experimentan epizodos intermitentes de superficie vigorosa en ebullición debido al rápido aumento del agua sobrecalentada que los hace parecer géiseres. Sin embargo, no se puede ver ninguna fase de vapor que suba a la superficie de la piscina. Estas son de tamaño relativamente pequeño, las erupciones alcanzan a veces 10 a 20 cms. alto.

La erupción de un géiser es generalmente precedida por ruidos y una ebullición violenta. El agua corre por la parte superior de la ventilación. Muy pronto se ven bajas columnas de chorros de agua. Estos son seguidos por poderosos jets que disparan a decenas de metros en el aire.

Teoría de la erupción del géiser:

Una teoría de la erupción del géiser basada en las observaciones de Bunsen es generalmente aceptada. La teoría se basa en estudios realizados por Bunsen sobre los géiseres de Islandia. Se basa en el hecho de que el punto de ebullición del agua aumenta con la presión.

La temperatura en el punto de ebullición a nivel del mar es de 100 ° C, donde la presión del agua es de 1 Atmósfera o aproximadamente 98.1 kN / nr (Una columna de agua de 10 m de altura tiene una presión de 1 atmósfera). A mayores profundidades, la presión aumenta y, por consiguiente, también aumenta el punto de ebullición del agua.

Cabe señalar que el agua caliente lanzada desde un géiser es principalmente el agua de lluvia que se ha empapado a través del suelo y esta agua ha sido calentada por las lavas muy calientes en las rocas ígneas calientes. También es posible que parte del vapor y otros gases hayan provenido del magma.

Si ahora el agua ingresa a una fisura o tubo y se calienta con la profundidad al absorber los gases calientes o al entrar en contacto con las rocas calientes, aún puede permanecer en estado líquido a pesar de que su temperatura es superior a 100 ° C, que es el punto de ebullición de Agua a nivel del mar.

Todavía está en estado líquido debido a la alta presión que prevalece. A medida que el agua a alta presión continúa entrando en el tubo, finalmente fluirá hacia la superficie. Esto hará que el agua presente a continuación fluya hacia el tubo para reemplazar el agua que ha subido.

Si la temperatura se elevara a tal nivel, de modo que a alta presión, el agua se convierta en vapor a alta presión. Este vapor de alta presión empuja hacia arriba la columna de agua que se mezcla con él. Esta mezcla de vapor y agua sale de la chimenea.