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间歇泉是一种泉水,热水或蒸汽零星或偶然地从表面的开口喷射出来,在某些情况下会形成数百英尺(数十米)高的水塔。间歇泉的表面通常有从热水中沉淀出来的硅质烧结矿和其他矿物质组成的锥状物,被称为间歇泉锥。许多地方也有嗜热细菌的沉积,这些细菌可以在叠层石堆积物中形成层和丘。间歇泉形成于基岩孔隙空间和裂缝中的水被底层加热的地方火成岩侵入或者通常是热的岩石,导致它沸腾并喷发,然后流失的水被从系统一侧进来的其他水所取代。这样就建立了一个循环系统,在某些情况下,它是相当有规律的,并且有一个可预测的喷发周期。世界上最著名的间歇泉是怀俄明州黄石国家公园的老忠实喷泉,每20到30分钟喷发一次。
温度高于人体温度的温泉被称为温泉。它们存在于多孔结构的地方,如断层、裂缝或喀斯特地形,将大气水(来自雨或雪)引导到地下深处,在那里它变暖,也在那里它可以迅速向上逃逸,以防止它通过传导到周围的岩石而冷却。大多数温泉,特别是温度在140°F(60°C)以上的温泉,都与活火山活动或深层岩浆活动有关,尽管有些温泉与没有已知岩浆活动的构造伸展地区有关。活跃断裂作用有利于温泉的发展,因为流体通道往往被热水中沉淀出来的矿物质矿化和封闭,断裂作用能够反复断裂并重新打开这些封闭的通道。
在温泉热系统中,降温的水加热后膨胀,水的密度减小,从而产生浮力。典型的地温梯度在地球上每英里增加约120-140°F(每公里25-30°C),所以表面温泉要达到超过140°F(60°C)的温度,通常需要水循环到至少2英里(2或3公里)的深度。在火山活跃的地区,这个深度可能会小一些岩浆可能存在于地壳浅层,在2英里(3公里)深处达到数百度。当水的温度达到或超过212°F(100°C)时,如果向上流动的速度足够快,可以进行减压,温泉就会沸腾。在这些情况下,沸腾的水和蒸汽可能会在地表释放出来,有时会形成间歇泉。
温泉通常与各种矿物沉淀和沉积物有关,这取决于来自温泉的水的成分。这种成分通常是由水流经的岩石类型决定的,并且能够从岩石中滤出矿物质,典型的沉积物包括石灰华丘、碳酸钙沉淀、硅质烧结矿和硫化氢。
温泉在海底很常见,尤其是在海洋山脊系统,岩浆是位于浅层的。海底上覆水柱的巨大压力提高了这些深度的水的沸腾温度,因此排气温度可能超过572华氏度(300℃)。海底温泉通常形成10英尺(几米)或更高的硫化物矿物塔,从温泉中散发出细金属矿物沉淀的黑色云团。这些系统被称为黑烟烟囱,是地球上已知的一些最原始的生命形式的栖息地,其中一些生命形式的能量来自于来自温泉的硫和其他矿物质,而不是来自阳光。
间歇泉和温泉可能是从地球内部深处流出的热水的表面
怀俄明州黄石国家公园的蜂巢间歇泉(国家公园管理局)
地球。许多间歇泉和温泉含有雨水,渗入地球,在那里被加热,然后再次上升到地表。其他温泉和间歇泉的水来自地壳深处,被称为热液流体。大多数加热的地下水含有溶解的矿物质或其他物质。这些水被称为热液溶液,它们很重要,因为它们溶解、运输和重新分配地壳中的许多元素,并负责许多矿石的浓缩和沉积,包括许多金、铜、银、锌、锡和硫化物矿床。这些矿床被称为热液矿床。
热液溶液通常来自一个或多个来源,包括淡水或含盐地下水,沉积时困在岩石中的水,变质反应中释放的水,或从岩浆系统中释放的水。热液中溶解的矿物、金属和其他化合物通常来自岩石的溶解,流体通过岩石迁移或从岩浆系统中释放出来。热液溶液通常在岩浆体结晶的后期形成,这些流体中含有许多化学元素,这些元素不容易融入岩浆结晶矿物的原子结构中。这些流体往往富含铅、铜、锌、金、银、锡、钨和钼。许多热液流体也是含盐的,这些盐来自于乡村岩石的浸出。含盐溶液比非含盐溶液更有效地携带溶解的金属,所以这些热液往往富含溶解的金属。
当热液通过地壳向上移动时,它们会从高达1112°F(600°C)的温度下降,在较低的温度下,溶液不能容纳尽可能多的溶解物质。因此,随着流体冷却,热液脉和矿床形成,不同的矿物质从流体中析出不同的温度.当流体与某种组成的岩石接触时,通过流体壁岩石反应,一些矿物也可能析出。
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科拉Sackville-Baggins3个月前
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