Горячий источник , гидротермальный источник или геотермальный источник — это источник , образующийся в результате выхода геотермально нагретых грунтовых вод на поверхность Земли. Подземные воды нагреваются либо неглубокими телами магмы (расплавленной породы), либо циркуляцией через разломы к горячим породам глубоко в земной коре . В любом случае конечным источником тепла является радиоактивный распад естественных радиоактивных элементов в мантии Земли , слое под корой.
Горячая родниковая вода часто содержит большое количество растворенных минералов. Химический состав горячих источников варьируется от кислых сульфатных источников с pH всего 0,8 до щелочных хлоридных источников, насыщенных кремнеземом , до бикарбонатных источников, насыщенных углекислым газом и карбонатными минералами . Некоторые источники также содержат большое количество растворенного железа. Минералы, выносимые на поверхность в горячих источниках, часто питают сообщества экстремофилов , микроорганизмов, приспособленных к экстремальным условиям, и, возможно, жизнь на Земле зародилась именно в горячих источниках. [1] [2]
Люди использовали горячие источники для купания, расслабления или лечения на протяжении тысячелетий. Однако некоторые из них настолько горячие, что погружение в них может быть опасным, приводя к ошпариванию и, возможно, к смерти. [3]
Не существует общепринятого определения горячего источника. Например, можно найти фразу « горячий источник » , определяемую как
Родственный термин « теплый источник » во многих источниках определяется как источник с температурой воды ниже, чем у горячего источника, хотя Pentecost et al. (2003) предполагают, что фраза «теплая весна» бесполезна и ее следует избегать. [9] Центр геофизических данных США NOAA определяет «теплый источник» как источник с температурой воды от 20 до 50 °C (от 68 до 122 °F).
Вода, вытекающая из горячего источника, нагревается геотермально , то есть за счет тепла , выделяемого мантией Земли . Это происходит двумя способами. В районах высокой вулканической активности магма (расплавленная порода) может находиться на небольших глубинах в земной коре . Подземные воды нагреваются этими неглубокими магматическими телами и поднимаются на поверхность, образуя горячий источник. Однако даже в районах, не испытывающих вулканической активности, температура горных пород в недрах земли увеличивается с глубиной. Скорость повышения температуры с глубиной известна как геотермический градиент .. Если вода просачивается достаточно глубоко в земную кору, она будет нагреваться при контакте с горячей породой. Обычно это происходит вдоль разломов , где разрушенные пласты горных пород обеспечивают легкий путь для циркуляции воды на большие глубины. [18]