چشمه

چشمه

اسلاید 1: چشمه : چشمه نوعی منبع آب بوده که هنگامی که بخشی از تپه، کف دره و یا .... با یک توده آب زیز زمینی برخورد می نماید، تشکیل می شود. یک چشمه در نتیجه پر شدن لایه های آبی تا حدی است که آب از سطح آن لبریز گردد. چشمه ها محدود به سطح زمین نمی باشند، دانشمندان چشمه هایی در اعماق 2.5 کیلومتری اقیانوس ها در امتداد ریدج های میان اقیانوسی را نیز شناسایی کرده اند. آب های داغی این مناطق ( بیشتر از 300 درجه سلسیوس ) از مواد معدنی و سولفورها غنی می باشند.

اسلاید 2: در شرايطي که يک لايه نسبتا قابل نفوذ آبدار در روي يک لايه تقريبا غير قابل نفوذ ، که توسط سطح زمين قطع گرديده، قرار بگيرد، چشمه تشکيل مي‌شود. همچنين وقتي يک سفره آب زيرزميني به وسيله يک مجرا به سطح زمين راه يابد، چشمه تشکيل مي‌شود. آبهاي زيرزميني موجود در سنگهاي آهکي ، که گاهي منابع بسيار بزرگي را تشکيل مي‌دهند، ممکن است چشمه‌هاي پر آب بوجود آورند

اسلاید 3: نحوه تشکیل:هنگامي که باران مي بارد مقداري از آب آن وارد سنگ هاي رسوبي اطراف مي شود و در ضمن تراوش به درون آن مقادير زيادي از مواد و عناصري همچون سولفور و راديوم را با خود حمل مي کند و هنگامي که در اعماق بيش تر مي رود توسط گرماي نهان زمين گرم مي شود. (مقدار دما با افزايش عمق زياد مي شود که به اين پديده گراديان زمين گرمايي گفته مي شود). اگر آب به اعماق کافي در پوسته نفوذ کند آنگاه با سنگ هاي داغ تماس مي يابد .آب هاي مناطق غير آتشفشاني به اين نحو گرم مي شوند در نهايت اين آب گرم شده به گسل هاي رورانده و يا ترک رسيده و از آنها خارج شده و چشمه ها را به وجود می آورد.

اسلاید 4: در مناطق آتشفشاني، همانند پارک ملي Yellowstone ، آب توسط ماگما( سنگ هاي ذوب شده) گرم مي شوند، گراديان بالاي دما در کنار ماگما آن قدر زياد است که باعث جوشش آب مي شود. در اين هنگام فشار بخار ايجاد شده و آب به صورت فواره در سطح زمين ظاهر مي شود که در اين حالت به آن Geyser گفته مي شود. اما اگر به صورت نهر در سطح ظاهر شود fumarole نامیده می شود.. اگر اين آب با گل و رس مخلوط شود آنگاه گل فشان (pot mud) را به وجود خواهد آورد. در ادامه در مورد Geyser توضیحات بیشنتری داده خواهد شد.

اسلاید 5: fumarolepot mudGeyser

اسلاید 6: چشمه ها در هر نوع سنگی تشکیل می شوند، چشمه های کوچک معمولا در تمامی نقاط یافت می شود، در میسوری ( آمریکا)، بزرگترین چشمه در سنگ آهک و دولومیت در مناطق کارستی به وجود آمده است. از آنجا که سنگ آهک و دولومیت به راحتی شکسته می شوند بنابراین برای تشکیل چشمه بسیار مفیدند.

اسلاید 7: انواع چشمه ها چشمه های ثقلی چشمه های غیر ثقلی چشمه های معدنی چشمه های داغ چشمه های گرم

اسلاید 8: چشمه‌هاي ثقلي : چشمه هایی هستند که در شرايط مناسب ، بر اثر جريان آب بوسيله نيروي گرانشي ، در سطح زمين ظاهر مي‌شوند. وقتي سطح ايستايي به‌هر علتي به وسيله سطح زمين قطع شود ممکن است يک چشمه تشکيل شود. از اين رو به چشمه‌هاي ثقلي «چشمه‌هاي سطح ايستايي» هم مي‌گويند.

اسلاید 9: چشمه‌هاي غير ثقلي : يا چشمه‌هاي آرتزين آنهايي هستند که آبشان با فشاري بجز فشار هيدرواستاتيک به خارج رانده مي‌شود. منبع تامين فشار در اين چشمه‌ها معمولا فرآيندهاي دروني زمين است. آب اين نوع چشمه‌ها معمولا گرمتر از چشمه‌هاي معمولي و حاوي مواد معدني بيشتر است.

اسلاید 10: آب هایی که از کارست ها بیرون می آیند،نوع دیگری از چشمه ها را تشکیل می دهند که resurgence نامیده می شوند، در این حالت مقدار زیادی آب از یک و یا چند حفره واقع درمناطق مرتفع خارج می شود. آب این چشمه ها بر خلاف انواع دیگر از انجا که از خاک و یا لایه های آبدار عبور نمی کند فیلتر نمی شود .

اسلاید 11: Mineral springsمواد معدني هنگام حرکت آب از درون سنگ هاي زير زميني، در آن حل مي شوند که با توجه به زمين شناسي منطقه کاني هاي مخصوصي در آن حل مي شوند. به همين علت است که آب چشمه ها تحت عنوان آب معدني فروخته مي شوند. در نهایت این آب ها نیز توسط شکستگی و گسل خوردگی های موجود خود را به سطح رسانده و چشمه ها را به وجود می آورند. مقدار مواد محلول چشمه های معدنی در حدود 400 parts/million می باشد . چشمه هايي که داراي مقادير قابل توجهي ماده معدني از نوع نمک هاي سديم دار مخصوصا سديم کربنات مي باشند تحت عنوان soda springs شناخته مي شوند.

اسلاید 12: منظور از چشمه هاي آب داغ آنهايي است که دماي آب در آنها بالاتر از مقدار دماي هوا است. آب ا اين چشمه هاي ، آن قدر داغ و سوزنده است که باعث سوختگي و يا حتی کشتن انسان ها مي گردد. علت دمای بالای این چشمه ها را به وجود یک توده ماگمایی و یا شیب بالای زمین گرمایی مرتبط دانسته اند. چشمه هاي آب داغ

اسلاید 13: گيسر geyser نوعي چشمه آب داغ بوده که در هنگام تشکیل ستوني از آب داغ و يا بخار را به هوا پرتاب مي کند. تشکيل گيسر شرايط هيدروژئولوژي خاصي را مي طلبد که تنها در چند نقطه از دنيا وجود دارد. از 1000 گيسر يافت شده در سرتا سر جهان، نيمي از آنها در پارک مليYellowstone در آمريکا وجوددارند. فعاليت انفجاري گيسر ممکن است به دلايلي همچون رسوب گذاري کاني ها در دهانه گيسر ، عملکرد زلزله و مداخله انسان ها تغيير يابد. فعاليت گيسر ها همانند ديگر چشمه هاي آب گرم ، مربوط به حرکت آب هاي سطحي به درون زمين و گرم شدن آنها هنگام برخورد به سنگ هاي گرم شده توسط ماگما يا فرايند ژئوترمال مي باشد اين آب ها سپس توسط فرايند کنوکسيون از خلال شکستگي و حفرات موجود به صورت گيسر به سطح بر مي گردد. گيسر ها از چشمه هاي داغ غير انفجاري به سبب ساختارهاي زير زميني متفاوت مي باشند. برخي داراي دهانه هاي کوچک بوده که به يک يا چند لوله هاي باريک در اعماق متصل شده اند.

اسلاید 14: دو نوع گيسر وجود دارد: گيسر هاي فواره اي fountain geysers که مشخصه هاي آنان وجود يک منبع آب و فعاليت انفجاري بسيار شديد است و گيسر هاي مخروطي cone geysers که مشخصه آنان حضور مخروط هاي خاص و فوران هاي چند ثانيه تا چند دقيقه اي است.fountain geyserscone geysers

اسلاید 15: رنگ مخصوص گيسر ها نشان مي دهد که علي رغم وجود شرايط وخيم، زندگي در آنان جريان دارد

اسلاید 16: چشمه هاي گرم چشمه هایی می باشند که دمای آنان از دمای چشمه های داغ کم تر است. این چشمه ها از مخلوط شدگي چشمه هاي داغ و چشمه هاي آب سرد ايجاد مي شوند و معمولا در خارج از مناطق آتشفشاني به وجود مي آيند. چشمه آب گرم Georgia يک مثال از اين چشمه ها مي باشد. با این وجود( Pentecost et al (2003 عقیده دارد که این Warm spring کاربردی نداشته و نباید استفاده شود. سازمان ژئوفیزیک آمریکا NOAA چشمه هایی با دمای آب °C 20 تا °C 50 را تحت عنوان چشمه های آب گرم معرفی نموده است.

اسلاید 17: چشمه ها با توجه به مقادير آب خود متغير و متفاوت مي باشند. با توجه به نوع منبع آب چشمه ها ( آب باران و يا آب برف ها) چشمه ها ممکن است دائم و يا موقتي باشند. آب برخي از آنان مسافت زيادي را قبل از آنکه به سطح برسند، طي مي کنند. در یک تقسیم بندی چشمه ها با توجه به حجم آب تقسیم بندی می شوند، دراین تقسیم بندی بزرگترین چشمه ها first-magnitude نامیده می شوند که به چشمه هایی اطلاق می شوند که مقدار آب در حدود 2800 لیتر بر ثانیه را از خود خارج می کنند. مقیاس و بزرگی انواع چشمه ها در جدول زیر آمده است.

اسلاید 18: تفاوت ؟