Slide 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 الیه 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 ‪ 2.5‬کیلومتری اقیانوس ها در امتداد ریدج های میان‬
‫اقیانوسی را نیز شناسایی کرده اند‪ .‬آب های داغی این مناطق ( بیشتر از ‪ 300‬درجه‬
‫سلسیوس ) از مواد معدنی و سولفورها غنی می باشند‪.‬‬


Slide 2

‫در شرايطي که يک اليه نسبتا قابل نفوذ آبدار در روي يک الیه تقریبا غیر قابل نفوذ ‪،‬‬
‫که توسط سطح زمین قطع گردیده‪ ،‬قرار بگیرد‪ ،‬چشمه تشکیل ميشود‪ .‬همچنین وقتي‬
‫یک سفره آب زیرزمیني به وسیله یک مجرا به سطح زمین راه یابد‪ ،‬چشمه تشکیل‬
‫ميشود‪.‬‬
‫آبهاي زیرزمیني موجود در سنگهاي آهکي ‪ ،‬که گاهي منابع بسیار بزرگي را تشکیل‬
‫ميدهند‪ ،‬ممکن است چشمههاي پر آب بوجود آورند‬


Slide 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 مقادیر زیادي از مواد و عناصري همچون سولفور و رادیوم‬
‫را با خود حمل مي کند و هنگامي که در اعماق بیش تر مي رود توسط گرماي نهان زمین‬
‫گرم مي شود‪( .‬مقدار دما با افزایش عمق زیاد مي شود که به این پدیده گرادیان زمین‬
‫گرمایي گفته مي شود)‪ .‬اگر آب به اعماق کافي در پوسته نفوذ کند آنگاه با سنگ هاي داغ‬
‫تماس مي یابد ‪.‬آب هاي مناطق غیر آتشفشاني به این نحو گرم مي شوند در نهایت این آب‬
‫گرم شده به گسل هاي رورانده و یا ترک رسیده و از آنها خارج شده و چشمه ها را به‬
‫وجود می آورد‪.‬‬


Slide 4

‫در مناطق آتشفشاني‪ ،‬همانند پارک ملي ‪ ، Yellowstone‬آب توسط ماگما( سنگ هاي ذوب‬
‫شده) گرم مي شوند‪ ،‬گرادیان باالي دما در کنار ماگما آن قدر زیاد است که باعث جوشش‬
‫آب مي شود‪ .‬در این هنگام فشار بخار ایجاد شده و آب به صورت فواره در سطح زمین‬
‫ظاهر مي شود که در این حالت به آن ‪ Geyser‬گفته مي شود‪ .‬اما اگر به صورت نهر در‬
‫سطح ظاهر شود ‪ fumarole‬نامیده می شود‪ ..‬اگر این آب با گل و رس مخلوط شود آنگاه‬
‫گل فشان (‪ )pot mud‬را به وجود خواهد آورد‪ .‬در ادامه در مورد ‪ Geyser‬توضیحات‬
‫بیشنتری داده خواهد شد‪.‬‬


Slide 5

fumarole

Geyser

mud pot


Slide 6

‫چشمه ها در هر نوع سنگی تشکیل می شوند‪ ،‬چشمه های کوچک معموال 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.‬‬


Slide 7

‫انواع چشمه ها‬

‫• چشمه های ثقلی‬
‫• چشمه های غیر ثقلی‬
‫• چشمه های معدنی‬
‫• چشمه های داغ‬
‫• چشمه های گرم‬


Slide 8

‫چشمههاي ثقلي‪:‬‬
‫چشمه هایی هستند که در شرایط مناسب ‪ ،‬بر اثر جریان آب بوسیله نیروي گرانشي ‪،‬‬
‫در سطح زمین ظاهر ميشوند‪.‬‬
‫وقتي سطح ایستایي بههر علتي به وسیله سطح زمین قطع شود ممکن است یک‬
‫چشمه تشکیل شود‪.‬‬
‫از این رو به چشمههاي ثقلي« چشمههاي سطح ایستایي» هم ميگویند‪.‬‬


Slide 9

‫چشمههاي غیر ثقلي‪:‬‬

‫یا چشمههاي آرتزین آنهایي هستند که آبشان با فشاري بجز فشار هیدرواستاتیک به خارج‬
‫رانده ميشود‪ .‬منبع تامین فشار در این چشمهها معموال فرآیندهاي دروني زمین است‪ .‬آب‬
‫این نوع چشمهها معموال گرمتر از چشمههاي معمولي و حاوي مواد معدني بیشتر است‪.‬‬


Slide 10

‫آب هایی که از کارست ها بیرون می آیند‪،‬نوع دیگری از چشمه ها را تشکیل می دهند که‬
‫‪ resurgence‬نامیده 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 خالف انواع دیگر از انجا که از خاک و یا الیه های آبدار عبور نمی کند‬
‫فیلتر نمی شود ‪.‬‬


Slide 11

‫‪Mineral springs‬‬
‫مواد 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 نهايت اين آب ها نيز‬
‫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 ‪ parts/million 400‬می‬
‫باشد ‪ .‬چشمه هايي که داراي مقادير قابل توجهي ماده معدني از نوع نمک هاي سديم دار‬
‫مخصوصا سديم کربنات مي باشند تحت عنوان '‪ 'soda springs‬شناخته مي شوند‪.‬‬


Slide 12

‫چشمه هاي آب داغ‬
‫منظور از چشمه هاي آب داغ آنهایي است که دماي آب در آنها باالتر 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 باالی اين چشمه ها را به وجود يک توده ماگمايی‬
‫و يا شيب باالی زمين گرمايی مرتبط دانسته اند‪.‬‬


Slide 13

‫گیسر ‪ geyser‬نوعي چشمه آب داغ بوده که در هنگام تشکیل ستوني از آب داغ و یا بخار‬
‫را به هوا پرتاب مي کند‪ .‬تشکیل گیسر شرایط هیدروژئولوژي خاصي را مي طلبد که تنها در‬
‫چند نقطه از دنیا وجود دارد‪ .‬از ‪ 1000‬گیسر یافت شده در سرتا سر جهان‪ ،‬نیمي از آنها در‬
‫پارک ملي ‪Yellowstone‬در آمریکا وجوددارند‪.‬‬
‫فعالیت انفجاري گیسر ممکن است به دالیلي همچون رسوب گذاري کاني ها در دهانه گیسر ‪،‬‬
‫عملکرد زلزله و مداخله انسان ها تغییر یابد‪.‬‬
‫فعالیت گیسر ها همانند دیگر چشمه هاي آب گرم ‪ ،‬مربوط به حرکت آب هاي سطحي به‬
‫درون زمین و گرم شدن آنها هنگام برخورد به سنگ هاي گرم شده توسط ماگما یا فرایند‬
‫ژئوترمال مي باشد این آب ها سپس توسط فرایند کنوکسیون از خالل شکستگي و حفرات‬
‫موجود به صورت گیسر به سطح بر مي گردد‪ .‬گیسر ها از چشمه هاي داغ غیر انفجاري به‬
‫سبب ساختارهاي زیر زمیني متفاوت مي باشند‪ .‬برخي داراي دهانه هاي کوچک بوده که به‬
‫یک یا چند لوله هاي باریک در اعماق متصل شده اند‪.‬‬


Slide 14

‫دو نوووع گیسوور وجووود دارد‪ :‬گیسوور هوواي فووواره اي ‪ fountain geysers‬کووه مشخصووه هوواي‬
‫آنووان وجووود یووک منبووع آب و فعالیووت انفجوواري بسوویار شوودید اسووت و گیسوور هوواي مخروطووي‬
‫‪ cone geysers‬که مشخصه آنان حضور مخروط هاي خاص و فوران هاي چند ثانیه تا چند‬
‫دقیقه اي است‪.‬‬

‫‪cone geysers‬‬

‫‪fountain geysers‬‬


Slide 15

‫رنگ مخصوص گیسر ها نشان مي دهد که علي رغم وجود شرایط وخیم‪ ،‬زندگي در‬
‫آنان جریان دارد‬


Slide 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 ایجاد مي شوند و‬
‫معموال در خارج از مناطق آتشفشاني به وجود مي آیند‪ .‬چشمه آب گرم ‪Georgia‬یک مثال‬
‫از این چشمه ها مي باشد‪ .‬با این وجود( ‪ Pentecost et al (2003‬عقیده دارد که این‬
‫‪ Warm spring‬کاربردی نداشته و نباید استفاده شود‪ .‬سازمان ژئوفیزیک آمریکا‬
‫‪ NOAA‬چشمه هایی با دمای آب ‪ 20 C°‬تا ‪ 50 C°‬را تحت عنوان چشمه های آب گرم‬
‫معرفی نموده است‪.‬‬


Slide 17

‫چشمه ها با توجه به مقادیر آب خود متغیر و متفاوت موي باشوند‪ .‬بوا توجوه بوه نووع منبوع آب‬
‫چشمه ها ( آب باران و یا آب بورف هوا) چشومه هوا ممکون اسوت دائوم و یوا مووقتي باشوند‪ .‬آب‬
‫برخي از آنان مسافت زیوادي را قبول از آنکوه بوه سوطح برسوند‪ ،‬طوي موي کننود‪ .‬در یوک تقسویم‬
‫بندی چشومه هوا بوا توجوه بوه حجوم آب تقسویم بنودی موی شووند‪ ،‬درایون تقسویم بنودی بزرگتورین‬
‫چشمه ها ‪ "first-magnitude‬نامیده می شوند که بوه چشومه هوایی اطوالق موی شووند کوه‬
‫مقودار آب در حودود ‪ 2800‬لیتور بور ثانیوه را از خوود خوارج موی کننود‪ .‬مقیواس و بزرگوی انووواع‬
‫چشمه ها در جدول زیر آمده است‪.‬‬


Slide 18