Геотерма́льный исто́чник (от др.-греч. γαῖα, γῆ — земля и θερμός — «тёплый, горячий») — выход на поверхность подземных вод , нагретых выше +20 °C . Также существует определение, в соответствии с которым источник называется горячим, если имеет температуру выше среднегодовой температуры данной местности .

Большинство горячих источников питаются водой, которая подогревается магматическими интрузиями в районах активного вулканизма . Однако не все термальные источники привязаны к таким областям, вода также может подогреваться конвективной циркуляцией — просачивающиеся вниз подземные воды достигают глубины около километра и более, где порода имеет более высокую температуру из-за геотермического градиента земной коры , составляющего около 30 °C на километр первые 10 км .

Термальные минеральные источники подразделяются на тёплые (+20…+37 °C), горячие (+37…+50 °C) и очень горячие (+50…+100 °C) .

Распространение

Изотерма +20 °C в земной коре проходит на глубинах от 1500—2000 м ( районы многолетнемёрзлых пород ) до 100 м и менее ( субтропики ), а в тропиках выходит на поверхность. В горных районах, таких как Альпы , Кавказ , Тянь-Шань и Памир , термальные источники имеют температуру до +50…+90 °C, а в артезианских бассейнах на глубинах 2000—3000 м скважинами вскрываются воды с температурой +70…+100 °C и более. В районах активного вулканизма источники проявляются в виде гейзеров и струй пара, выносящих на поверхность пароводяные смеси и пары с глубин 500—1000 м, где вода находится в перегретом состоянии (+150…+200 °C). Подобные объекты можно встретить на Камчатке ( Паужетка ), в США (), в Новой Зеландии ( Уаиракеи ), в Италии ( Лардерелло ), в Исландии и других местах .

На Курильских островах питающие фумаролы газы могут частично перехватываться подземными водами, которые приобретая характер кислот , растворяют горные породы и выносят растворённые вещества в море.

Учитывая факт того, что наличие геотермальных источников типично для горной местности, абсолютным феноменом является наличие геотермальных источников в равнинной местности. В качестве примеров можно привести районы Западной Сибири , где наибольшее скопление геотермальных источников сосредоточено в западной части Тюменской области .

Состав

Минерализация термальных вод, их химический , газовый состав сильно варьируется: от пресных и солоноватых гидрокарбонатных и гидрокарбонатно- сульфатных , кальциевых, натриевых, азотных, углекислых и сероводородных до солёных и рассольных хлоридных, натриевых и кальциево-натриевых, азотно-метановых и метановых, местами сероводородных .

Биота

Термофилы — тип организмов из экстремофилов , которые живут при относительно высоких температурах (от +45 до +80 °C). Многие термофилы являются археями . Некоторые из обитателей термальных источников заразны для человека:

• Naegleria fowleri — амёба , обитает в тёплой воде и почве, распространена во всём мире. Может быть причиной заболевания менингитом . Эта амёба попадает в мозг через носовые пути, с ней связывают несколько смертельных случаев .
• , по информации американских Центров по контролю и профилактике заболеваний , также может распространяться через горячие источники .
• Бактерия Legionella распространилась через термальные источники .
• В Японии был случай возможного заражения вирусом герпеса через горячий источник .
• Вирусы были найдены в очень экстремальных условиях, например в источнике с температурой +87…+93 °C и высокой кислотностью ( pH =1,5) ( Поццуоли , Италия ). Эти вирусы в лабораторных условиях инфицировали клетки .

Хозяйственное использование

Горячие источники издревле применялись для лечения больных (римские, тбилисские термы ), соответствующий раздел медицины называется бальнеология . На территории России располагаются известные курорты Белокуриха , Кульдур (азотные термы, богатые кремнекислотой), Кавказские Минеральные Воды (углекислые воды), Мацестинский курорт (сероводород) . В Японии на геотермальных источниках располагаются онсэны .

Термальные воды также используются для теплоснабжения и в качестве альтернативного источника электричества . Рейкьявик (столица Исландии) полностью обогревается теплом термальных вод. В Италии, Исландии, Мексике, России, США и Японии работает ряд электростанций на перегретых термальных водах с температурой свыше +100 °C .

В теплоснабжении существует деление источников на слаботермальные (+20…+50 °C), термальные (+50…+75 °C) и высокотермальные (+75…+100 °C), а в бальнеологии — на тёплые или субтермальные (+20…+37 °C), термальные (+37…+42 °C) и гипертермальные (более +42 °C) .

См. также

• Горячая точка (геология)
• Гидротермальные источники срединно-океанических хребтов
• Термы вулканические

Примечания

Литература

• Глубинное тепло Земли / Отв. ред. доктор геолого-минералогических наук А. В. Щербаков. — М. : Наука , 1972. — 208 с. — ( Настоящее и будущее человечества ). — 15 000 экз.
• , Гидротермы Курильских островов / Отв. ред. ; АН СССР, ДВНЦ, Ин-т вулканологии. — М. : Наука , 1977. — 212 с.
• Пийп Б. И. . М.,Л.: Изд-во АН СССР, 1937. 269 с. (Тр. СОПС АН СССР. Сер. Камчатская: Вып. 2.)

Ссылки

• Минеральные воды // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров . — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• Справочное руководство гидрогеолога / под редакцией В.М.Максимова. — Л. : Недра, 1979. — Т. 1. — С. 163.