Реферат: Долина гейзеров

В. В. Синицын

Автор публикуемого очерка профессор В. В. Синицын (1927—1985) был не только известным у нас в стране специалистом в области химмотологии пластичных смазок, его отличала широкая эрудиция в самых разнообразных отраслях знаний, например, в космогонии, в микробиологии, в производстве тонких приборов. И, кроме всего «того, он был страстным путешественником, географом, буквально облазил Камчатку, Сахалин, Курильские острова, Алтай и Среднюю Азию. В Долину гейзеров Владимир Владимирович дважды проделал путь пешком и еще несколько раз добирался туда на вертолете. Он изучил этот удивительный уголок тщательно и подробно. Читатель портала "География" познакомится с необычной историей открытия Долины, с описанием гейзеров, какими их увидел во время своих путешествий Владимир Владимирович Синицын.

Фонтаны кипящей воды европейцы впервые увидели в Исландии. Затем гейзеры были открыты в Новой Зеландии. Наконец, в Северной Америке — в Йеллоустоне. Можно, правда, еще вспомнить, что С. П. Крашенинников наблюдал фонтанирующие источники на юге Камчатки. Гейзерные проявления описаны в Японии, Калифорнии, Новой Гвинее, Тибете. Однако типичные гейзеры до 1941 года были известны только в трех местах земного шара. Тем интересней и значительнее история открытия камчатских гейзеров.

Для теперешнего поколения эпоха великих географических открытий давно миновала. Земля изучена основательно. Но вот недавно, немного более 40 лет назад, не в глубинах Африки и не в Антарктиде, а у нас, в Советском Союзе, произошло настоящее географическое открытие. Т. И. Устинова, исследовавшая вместе со своим спутником А. М. Крупениным истоки реки Шумной, открыла Долину гейзеров на Камчатке. Позднее открытие Долины и случайно (как всякое открытие), и объяснимо.

Камчатский полуостров к 1941 году был изучен достаточно подробно. Еще в XVII веке русский первооткрыватель Владимир Атласов немало походил по Камчатке. В XVIII веке глубокое географическое и этнографическое исследование полуострова провел русский путешественник, академик Степан Петрович Крашенинников. Его описание земли Камчатки с привлечением материалов натуралиста Г. В. Стеллера остается до сих пор живым и одновременно классическим трудом. За XVIII и XIX века где только не побывали на Камчатке географы, геологи, этнографы, купцы.

Вот, например, Карл фон Дитмар, чиновник особых поручений по горной части. В 1822—1892 годах он много путешествовал по камчатской земле. На весельной шлюпке с несколькими матросами проплыл вдоль восточного ее побережья от Авачинской бухты до устья реки Камчатки — подвиг, может быть, не повторенный до сих пор. В записках Дитмара, изданных Императорской Академией наук, описаны вулканы Кихпиныч и Узон, между которыми находится Долина гейзеров.

В начале XX века будущий президент Академии наук СССР В. Л. Комаров, двигаясь от того же Узона к Кихпинычу, прошел буквально по краю Долины. Более того, он видел клубы пара, поднимающегося из нее, но принял их за фумаролы (парогазовые выходы), которых так много у вулканов Камчатки.

Ясно, что открытие Долины вполне могло состояться и раньше. Элемент случайности помог природе еще на 250 лет сохранять ее тайну. Однако тут были и объективные обстоятельства, препятствовавшие открытию.

Долина гейзеров — узкая щель среди горных хребтов восточной Камчатки. Ее длина 8 километров, ширина до 4 километров, глубина около 400 метров. Подходы к Долине со стороны океана достаточно запутаны, а уж от реки Камчатки, текущей по оси полуострова с юга на север, и вовсе трудны — горы и болота, тайга и горные потоки. Места довольно безлюдные.

Гигантский Кроноцкий заповедник, в состав которого входит Долина гейзеров, истинно медвежий угол, и не только в переносном смысле. Лет сто назад медведи бродили здесь тысячами. Да и несколько лет назад на переходе длиной в 5 километров около устья реки Шумной можно было повстречать примерно два десятка мишек, лакомившихся шикшей на ягодниках.

Долина гейзеров — это «Земля Саннико-ва» нашего времени. Недаром она так долго пряталась. Было что хранить. Со склонов вулкана Кихпиныч, из небольшого ледника, расположенного в «Долине смерти», вытекает ручей—это верховье реки Гейзерной. По его берегам тут и там из снега выглядывают трупы птиц и зверей. Пахнет сероводородом. Существует легенда, что медведи, повинуясь инстинкту, приходят сюда умирать. Правда, есть и другое предположение, что они забредают туда случайно и погибают потому, что нанюхались ядовитого газа.

Покинув свой мрачный исток, ручей делает петлю и спускается в длинный узкий овраг, где расположен самый верхний (по течению реки) гейзерок Восьмерка. За ним речка тремя последовательными каскадами высотой по 12—15 метров каждый рушится в замкнутую чашу. Дальше река Гейзерная приобретает достойные размеры и бурным потоком мчится с северо-востока на юго-запад по каньону глубиной до 100 метров. Падение реки крутое. На протяжении 6—8 километров от больших водопадов до устья абсолютные высоты уменьшаются более чем на 250 метров. Берега сложены то многоцветными глинами, то громадными каменными глыбами, то галечником.

Выше каньона расположена широкая зеленая терраса, донельзя изрезанная оврагами, руслами ручьев. А вокруг буйство растительности — ползучий кедрач, ольховник, береза Эрмана. Но главное — травы. Заросли шеломайника намного выше человека. Только полянки, вытоптанные забавляющимися медведями, на минуту и позволяют осмотреться. Края террасы замкнуты почти вертикальными стенами, ограничивающими Долину гейзеров.

Но вот за очередным поворотом, который приходится преодолевать вброд, или с замиранием сердца переползая по крутой осыпи, или прыгая с глыбы на глыбу, показался центр Долины. Бесспорно, это кульминация.

На левом берегу реки расположился гейзер Великан. Чуть ниже, на правом, природная смотровая площадка. Отсюда через реку прямо в упор виден знаменитый Витраж — сверкающая эмалевая стена, окутанная паром. Уступ над отвесной стеной усеян гейзерами и горячими ключами. Бок о бок работают гейзеры Фонтан, Новый фонтан, Непостоянный. Тут же пульсирующий источник Грот. Из темной пещеры в желоб длиною семь метров и глубиной около метра периодически с шумом выплескивается несколько тонн кристально прозрачного кипятка. Потоки горячей воды стекают по Витражу. Назвали его так за блеск и многоцветье откоса, покрытого желто-зеленой глазурью из натеков кремнекислоты и термофильных растительных организмов. Чуть правее Витража, у самого уреза воды,— горячий источник Малахитовый Грот, изливающийся прямо в реку.

Над Витражом большое термальное поле. Оно поражает и красотой, и разнообразием проявления термальных сил. Здесь есть все, кроме разве что грязевых вулканов.

Вот горячий ручей с площадкой, будто специально созданной для мытья посуды. Вот два разноцветных озерка: красное и зеленое. Поодаль — горячее озеро с чистейшей прозрачной водой. Сквозь нее на глубине в несколько метров отчетливо видно, как отделяются пузырьки газа, будто от дна химического стакана, стоящего на газовой горелке. Рассказывают легенду о медведе, свалившемся тут в кипяток. Четкие следы когтей на глинистом скате берега — прямое доказательство тому, что так оно и было. Только не понятно, почему следы не исчезают уже много-много лет.

Здесь же неподалеку вход в Дантов Ад. Ну, вход, может быть, и не вход, но что-то похожее. Представьте глубокую впадину, заполненную клубами пара. Время от времени сквозь пар на миг становятся отчетливо видными два метровых жерла. Из них с дьявольским уханьем (на самых низких басовых нотах) выталкиваются клубы пара. Воды не видно, но плеск ее слышен в глубине адских труб. Впечатление жутковатое.

Надо сказать, что одно из сильнейших воздействий Долины на ее посетителей — звуковое. Особенно ночью. В глубоком каньоне при слабом свете звезд, и тем более без них, почти ничего не видно. Только чуть белеют вдали снежные пики — края полуразрушенного кратера вулкана Семячика. Снизу поднимаются волны тумана. Это облака пара, сопровождающие извержение одного из гейзеров. На фоне мощного шума реки выделяется внятное чавканье и чмоканье — это звуки грязевого озера. В Дантовом Аду кто-то или что-то тяжко вздыхает и сопит. Из мелких фумарол со свистом вырываются пары и газы. Хлюпает и переливается вода в горячих источниках. И, наконец, все звуки перекрывает рев извергающейся воды и пара. Прибавьте еще вой ветра в шеломайниковых зарослях, скрип раскачивающихся деревьев, и симфония будет завершена. Без преувеличения можно сказать, что ночной концерт — одно из самых острых воспоминаний о Долине, вполне сравнимое по эмоциональному воздействию с картиной действующего гейзера днем.

От центра Долины к устью Водопадного ручья есть два пути. Верхняя тропа, начинаясь от кордона лесника, змеится через шеломайник, обдающий путника потоками влаги, накопившейся от ночной росы и утреннего дождя. Здесь можно, цепляясь за веревку, выйти на ножевой гребень сопки, тянущийся между Водопадным ручьем и Гейзерной рекой. Скатившись по веревке вниз, попасть к устью Водопадного ручья. Заодно принять умеренно теплый душ, потому что никак не минуешь струящиеся по черной отвесной скале воды ручья. Их температура не регулируется кранами, а зависит от дебита горячих источников и микро-гейзеров, расположенных выше водопада.

Второй путь — по-над берегом Гейзерной реки. Но это уже не для всех. Здесь расположены горячие болотистые участки. Неосторожный или невнимательный пешеход рискует обварить ноги. Скальные завалы — непропуски — приходится обходить, а кое-где обползать по крутым осыпям, прижимаясь к земле. У второго варианта пути есть и достоинства. В самом начале он проходит мимо двух замечательных гейзеров — Большого и Малого. А чуть в стороне за обрывами спрятан редко посещаемый гейзер Конус. Он и в самом деле имеет форму довольно правильного остроконечного конуса в человеческий рост из темно-красного минерала — гейзерита. Конус регулярно выбрасывает струю кипятка. На обрыве противоположного берега просматривается гейзер Большая Печка, выход из которого напоминает устье русской печи.

Добравшись тем или иным путем до водопада, в два-три прыжка по камням одолев Водопадный ручей и еще немного поползав по склонам, попадаем к гейзерам Тройному и Сахарному. Нигде больше в Долине нет таких ярких глин, такого перламутрового гейзерита, такой изумрудной травы вокруг.

Не везде гейзерит одинаков. Не у каждого гейзера красивое покрывало. Но, создавая Тройной и Сахарный, природа не поскупилась. Какая фактура! Какие краски! На крутом склоне высоко над рекой рама из изумрудно-зеленой травы, густо растущей на подогреваемой снизу земле. На каждой травинке сверкают крупные капли воды, отнесенной ветром из фонтана или сконденсировавшейся из пара. Вперемежку с травой глинистые откосы. За тысячелетия под действием горячей воды, содержащей серную кислоту и ее соли, туфы и лавы родоначальника Долины вулкана Кихпиныча превратились в глину. Небольшие примеси окислов и солей титана, меди, железа окрасили ее в карминно-красный, фиолетовый, ярко-желтый цвета. В сочетании со снежно-белыми пятнами чистого каолина такое буйство красок удовлетворит требования Самого ярого любителя абстрактной живописи.

Красота глины и вообще почвы в Долине гейзеров, к сожалению, коварна. Неосторожный турист, не обратив внимания на характер поверхности, может, пробив тонкую корку, провалиться в горячую грязь и обварить ноги.

Тропа поднимается все выше. Небольшой перевал, и на спуске — Нижние Ворота. Две громадные скалы сжимают русло реки Гейзерной. Вспененная вода проносится через теснину и, немного успокоившись, сливается сразу с двумя речками: Шумной и Сестренкой.

И как последний подарок на берегу Шумной реки — самый нижний гейзер Первенец. Так назвала его Татьяна Ивановна .Устинова в апреле 1941 года. Тогда она дошла только до Первенца. Теплый ручей нес воду, нагретую до 27°С. Это позволило ей предположить, что выше есть и другие гейзеры. Вверх по реке, названной Гейзерной, Устинова прошла уже летом военного 1941 года. Все основные гейзеры она описала в книге «Камчатские гейзеры» (1955 год), до сего дня самом полном издании о Долине гейзеров.

Теперь подошло время рассказать, что такое типичный гейзер. В чем его отличие от других выходов подземных вод — родников, ключей, горячих источников.

Невысоко над рекой в каменистом грунте видна воронкообразная яма размером 3,2 на 1,5 метра. На глубине трех метров в дне ямы, называемой грифоном, можно разглядеть канал, идущий вглубь. Обычно грифон у гейзеров невелик. Этот — большой, и именно благодаря его размерам гейзер назван Большим.

В период покоя грифон гейзера сухой. Только из канала идет легкий парок. Но подходит время, и из скважины начинает поступать вода, нагретая до 96—99°С. Через воду с шумом пробулькивают пузырьки пара. Вода колеблется на уровне верхнего края грифона и почти не перетекает через него. Постепенно поступление воды нарастает. Она начинает выплескиваться через борт и стекать вниз по склону.

Тут глаз и фотоаппарат нужно держать наготове. Скоро главное. В какой-то момент из грифона вылетает струя перегретой воды. Начавшись, извержение не прекращается. Струи летят одна за другой. Высота фонтана все увеличивается. Фотографу хочется поймать момент максимального подъема струи... Но поздно. В прохладном воздухе Долины, летом здесь обычно 8— 15°С, фонтан мгновенно окутывается густым паром. Грифон и извергающуюся воду закрывает облако. Капли воды садятся на объектив — съемка не удалась.

Получить удачный снимок фонтанирующего гейзера можно только при редком стечении благоприятных обстоятельств — в солнечный день, которых не так уж много в Долине, при сильном порыве ветра, срывающем на миг белое покрывало с фонтана. Талант, опыт, удача, качество пленки и ее проявления — вот обычные переменные, из-за которых так редки хорошие снимки действующих гейзеров. Только настоящие мастера или баловни судьбы могут похвалиться четким снимком гейзерного фонтана.

Но вот выброс воды, достигнув максимума, ослабел. Струи фонтана опускаются все ниже и исчезают. Еще некоторое время из грифона со свистом вылетает пар, и, наконец, гейзер умолкает. Грифон снова сух, канал его чуть парит.

Попытки объяснить механизм работы гейзеров были сделаны еще в начале XIX века. Изучению гейзеров уделили немало внимания наши соотечественники Т. И. Устинова, С. И. Набоко, Г. С. Штейнберг и другие. Для бесперебойной работы гейзера необходимо редкое сочетание многих природных условий. Во-первых, нужен подземный источник тепла — магматический очаг, расположенный по возможности не очень глубоко. Таким подогревателем в Долине гейзеров служат недра вулкана Ких-пиныч. Во-вторых, требуется много воды, в основном атмосферной. Дождей на Камчатке тоже достаточно. В-третьих, нужна развитая система каналов—трещин, соединяющих горячий очаг с поверхностью земли и с обильными источниками воды. Вулканологи находят, что зона тектонического разлома, где находится Долина, изобилует трещинами.

Работа гейзера начинается с того, что вертикальный канал (трещины) наполняется холодной водой. Далее происходит интенсивный подогрев воды в нижней части каменной трубы. Заметим, что температура кипения воды на глубине 150 метров около 200°С. Благодаря конвекции перегретой воды и подъему пузырей пара температура воды в верхней части гейзерного канала достигает точки кипения. В результате парообразования вес столба воды уменьшается. Перегретая вода в большом количестве попадает в зону с меньшим гидростатическим давлением. Процесс кипения лавинно нарастает по всей глубине гейзерного канала. В этот момент смесь воды и пара начинает бурно фонтанировать. Из грифона рвется вода, за ней пар. После этого опустевший канал гейзера через боковые трещины вновь заполняется холодной водой, и цикл повторяется. Так—дни, месяцы, десятилетия без перерыва — работает сложная система кипящих фонтанов.

Утверждают, что по времени цикла фон-танирования гейзера можно проверять часы. Верно ли это? И да, и нет. Извержение гейзеров — Большого, Тройного, Малого — начинается примерно через равные промежутки времени. Интервал для Большого и Тройного близок к полутора часам. Работающий Малый гейзер выбрасывает восьмиметровую струю каждые полчаса. А гейзер Великан нетороплив, отдыхает по 5—6 часов. Зато высота столба воды у него достигает 40—50 метров, а клубы пара при этом взметаются до верхнего края долины, метров на 300.

Периодичность есть, но вот насчет проверки часов не получается. Наблюдения показали, что отклонения во времени между извержениями нередко достигают 10—40 процентов. Есть пунктуальные гейзеры, такие, как Малый. Его цикл, по данным С. И. На-боко, составляет 30 4: 3 минут, за ними наблюдать легко. Зная режим, можно смело приходить к началу сеанса. А вот у Нового Фонтана цикл колеблется от 14 до 36 минут. Придешь к Великану через 5 часов после выброса, а он не спешит. Ждешь час, ждешь два. Надоест. Отойдешь за мыс, к Витражу, тут он и ударит.

В разные годы периодичность работы гейзеров тоже колеблется. Иногда случается, что гейзер полностью прекращает свою активность. Так, гейзер Первенец в 1941 году работал вполне эффективно. В конце 50-х годов его считали умершим. Однако в 1962 году он снова ожил и с тех пор исправно выбрасывает красивую наклонную струю. Никто и не знает, почему Первенец «уходил в отпуск».

Гейзерная вода мало отличается от речной. По типу она относится к слабощелочной, хлоридно-натриевой с примесью сульфатно-кальциевой. Минерализация невелика—около 2 г/л. Воду из гейзера вполне спокойно можно пить. Во всяком случае, месяц-другой. фильтруясь через кремнеземы, горячая щелочная вода насыщается двуокисью кремния. Концентрация достигает 300—400 мг/л. Результат это дает поразительный. Когда вода, выброшенная гейзером, остывает, двуокись кремния выпадает в осадок и вокруг грифона постепенно нарастает корка гейзерита.

Гейзеритовое покрывало по виду напоминает каракуль, или каракульчу, или россыпь мелких бутонов на гладком камне, или... Цвет покрывала розовый, жемчужно-серый, сиреневый, желтоватый, реже зеленый. Масса оттенков. Гейзерит особенно хорош сразу после извержения, когда по нему стекают ручейки горячей воды, когда солнце играет в мелких лужицах, а тени от облака пополняют игру света.

Но вот подходит к этой красоте турист и бьет по ней молотком или булыжником. Удар, еще удар. Бесплатный сувенир готов. Правда, тяжеловат. В двух-грех часах пути из Долины на плато и дальше по лесу из каменной березы Эрмана обычно лежат куски гейзерита, выброшенные из рюкзаков.

Т. И. Устинова описала крупнейшее гей-зеритовое покрывало Великана площадью 900 квадратных метров. К началу 60-х годов от него не осталось ничего — голый грубый камень окружал грифон. К счастью, сохранились гейзеритовые чудеса у Тройного и Сахарного, у Конуса и Малахитового Грота, лежащих в более удаленных и труднодоступных местах.

С середины 60-х годов в Кроноцком за поведнике наведен порядок. Все «хозяйство» долины гейзеров сейчас под присмотром лесничего В. А. Николаенко. И вот уже снова нарастает у Великана корочка каменного кружева, пока еще слабая, некрасивая. Сейчас вход туристам на территорию Долины гейзеров запрещен. Но пройдут годы, и надо думать, что туристы, уже не «дикари», а романтики, восхищенно будут любоваться каскадом кипящей воды, обрушивающейся на фантастический каменный ковер Великана.

Публикацию подготовила А. СИНИЦЫНА