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温泉自然涌出地表时的涌出方式也有多种形态。从岩石裂缝等地方涌出时,如果水量少,则会以流出的方式涌出,而大量涌出时,涌出口会积聚热水,形成小池状。此外,当温度高时,热水沸腾,或温泉中含有的大量二氧化碳逸出时,会冒泡涌出,这被称为泡沸泉。
温泉自然涌出时,热水和水蒸气一起像喷泉一样猛烈喷出的现象称为喷泉。地下存在含有高温水蒸气的热水,温泉涌出口的孔隙较小时,地下热水所在空间的压力增大,从小孔隙中发出轰鸣声并飞溅着猛烈喷出温泉。长野县渋温泉的地狱谷喷泉,伴随着巨大的声响,持续猛烈喷出热水和水蒸气。昭和2年被指定为国家天然纪念物。秋田县小安峡有被称为“大喷汤”的喷泉。从悬崖的各处以猛烈的声响水平喷出高温蒸汽和热水。
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长野县渋地狱谷温泉的喷泉 | 秋田县小安峡的“大喷汤” |
喷泉中,以一定间隔喷出的温泉称为间歇泉。间歇泉的周期性喷出现象的机制可以通过空洞说或垂直管说来解释。
空洞说对间歇泉的解释如下。
间歇泉的地下有积聚地下水的空洞,通过周围(或地下深处)的热量加热空洞内的地下水。地下水温度上升后最终沸腾,从地上的喷气孔猛烈喷出热水和水蒸气。喷出后空洞内的地下水消失,压力下降。过一段时间后地下水再次积聚,被加热后喷出。由于这种循环,出现了具有一定周期的喷出现象。间歇泉喷出热水和水蒸气等的周期因空洞的大小、地下水积聚的速度、加热的热量等而异。
垂直管说认为,间歇泉的地下是积聚地下水的垂直管状结构,下方的地下水被加热沸腾后沿管道上升,从地上的喷出孔喷出热水和水蒸气等。喷出后再次在管道下方积聚地下水,以一定周期重复喷出。喷出周期长且规模大的间歇泉多用空洞说解释,周期短且规模小的间歇泉多用垂直管说解释。宫城县吹上温泉的间歇泉“弁天”每15分钟喷出超过100℃的热水,高达15米以上。其他如栃木县川俣温泉的间歇泉、大分县别府铁轮温泉的龙卷地狱、宫城县的地狱泽间歇泉群等也很有名。宫城县鬼首的雌釜及雄釜间歇泉于昭和27年被指定为国家特别天然纪念物,但根据笔者的调查,目前已完全消失。
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宫城县吹上温泉间歇泉“弁天” |