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搜尋岐阜地區的溫泉、露天浴池、當日來回溫泉
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溫泉的水顏色多種多樣。有無色透明、乳白色、灰色、黑色、茶色、紅色、藍色、綠色等非常多彩。此外,即使是同一溫泉,也有顏色隨日子變化的例子。為什麼溫泉會有各種顏色呢?
本應無色透明的水,在河流深處看起來是綠色的,從海灘看海是藍色的,水的顏色是由於太陽光的吸收和散射等現象而產生的。
溫泉的顏色基本上也是由這樣的機制所影響,溫泉中含有的離子和其他物質吸收光而呈現顏色,或者由於存在非常小的膠體顆粒而散射光呈現顏色。此外,較大的含有物質(如火山泥)或沉澱物(所謂的湯之華)等懸浮物也會導致顏色(混濁)的產生。
太陽光中,我們的眼睛能看到的是波長在380nm~780nm之間的可見光。
可見光中,波長較短的看起來是紫色到藍色,波長較長的看起來是紅色。所有波長的光以相同強度混合時看起來是白色。如果溫泉中只有藍色波長的光被散射,其他長波長的光透過,只有藍色波長的光被散射(瑞利散射),進入我們的眼睛。溫泉中如果存在能散射所有波長光的大顆粒,所有波長的光被散射(米氏散射),看起來是白色。
此外,如果溫泉中特定顏色的光被吸收,溫泉看起來是剩餘光混合的顏色。
乳白色的溫泉,大多數剛從地下湧出時是無色透明的。湧出後,與空氣接觸而變成乳白色。這是因為溫泉中含有的硫化氫被空氣中的氧氣氧化,產生不易溶於水的硫,以硫膠體的微粒形式出現,結果太陽光被硫膠體的微粒引起米氏散射,所有波長的光被散射進入我們的眼睛,因此看起來是白色。
硫化氫生成固體硫的化學反應式如下。
乳白色的溫泉,當浴池的水被更換為新湯(源泉)時,有時不會完全白濁。
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可能變成乳白色的平湯溫泉「ひらゆの森」 | 乳白色的溫泉(秋田縣乳頭溫泉) |
關於含有大量矽酸的幾種藍色溫泉,京都大學的大澤博士等研究小組揭示了藍色的機制。
小組調查的藍色溫泉,剛湧出時是無色透明的,2~3天後變成藍色,大約一週後變成乳白色。
矽酸的小顆粒隨著時間的推移發生脫水縮合反應而增大,太陽光只散射波長較短的藍色光,發生瑞利散射,因此散射進入我們眼中的藍色波長光使溫泉看起來是藍色。隨著時間的推移,矽酸顆粒進一步脫水縮合增大,太陽光發生米氏散射,所有波長的光被散射,進入我們眼中的白光,使溫泉看起來是乳白色。
此外,還有一些藍色溫泉,但其顯色機制尚不清楚。
藍色的溫泉(大分縣別府いちのいで溫泉)
大多數茶色混濁的溫泉是含鐵泉。剛從地下湧出時是無色透明的,但當溫泉湧出地面時,與空氣中的氧氣接觸,溶解為離子的鐵被氧化,產生茶色沉澱物。這些沉澱物(析出物)的懸浮使其變成茶色。
溫泉中含有鐵的情況並不少見,即使是少量的鐵也會因氧化而變成茶色。因此,全國有許多略帶茶褐色的溫泉。
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茶色的溫泉(下呂市下島溫泉) | 茶色的溫泉(岐阜市三田洞神仏溫泉) |
在東京周邊常見的被稱為「くろゆ黑湯」的黑色溫泉,是從含有古代腐植質的地層中採取的,含有腐植質來源的腐植酸。腐植酸是植物被微生物分解後形成的最終產物,是在土壤中溶於鹼而沉澱於酸的有機物。
溫泉中含有腐植酸時,腐植酸吸收可見光,因此看起來是黑色。
在北海道的十勝地區,有一種被稱為“モール泉”的透明黑褐色溫泉。“モール”源自德語的Moor(泥炭土),這種溫泉與東京周邊的黑湯一樣,由於溫泉中含有的腐植酸吸收光而產生。
此外,在硫化氫型的硫磺泉中,溫泉水中的硫化氫與鐵結合,析出黑色的硫化鐵,作為“湯之華”或沉澱物混入溫泉中,產生黑色的懸浮物。栃木縣的塩原元湯溫泉的“すみゆ墨湯”等就是這樣的例子。同樣,在長野縣的五色溫泉、宮城縣的川渡溫泉、和歌山縣的勝浦溫泉等多處溫泉中,黑色“湯之華”的生成是眾所周知的,當“湯之華”量多或浴池被攪拌時,溫泉可能看起來是灰色的。
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黑色的溫泉(東京都麻布十番溫泉) | 黑色的溫泉(栃木縣塩原元湯溫泉) |
岩手縣的國見溫泉和長野縣的熊之湯溫泉等,溫泉呈現鮮豔的綠色。這樣的溫泉呈現綠色的機制尚不清楚,但有一個共同點是中性且含有大量硫化氫(第17話中將發表新知見)。
此外,溫泉中存在的綠藻等藻類(微生物)在陽光下繁殖,溫泉看起來是綠色的。
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綠色的溫泉(岩手縣國見溫泉) | 綠色的溫泉(長野縣熊之湯溫泉) |
如在乳白色溫泉和藍色溫泉中提到的,溫泉的顏色並不總是固定的。已知有例子是由於新鮮源泉注入後的時間經過、天氣、降水等引起的地下水位變化而導致溫泉顏色變化。有些例子甚至在地震發生後顏色發生變化。
和歌山縣的湯之峰溫泉的公共浴場“つぼ湯”是顏色變化的傳說流傳的溫泉,現在也能觀察到乳白色~乳藍色等顏色的變化。
在“つぼ湯”的情況下,浴池中直接湧出源泉,地中不穩定狀態下存在的溫泉水,一旦出現在地表,便在地表環境下朝著穩定化方向化學變化,光的散射狀態改變,結果顏色發生變化。
隨著時間的推移顏色變化的溫泉,大多數是直接或立即注入浴池的新鮮源泉,特別是在浴池底部直接湧出源泉的溫泉中多見。
長野縣的五色溫泉也因顏色變化而聞名,據悉溫泉旁流淌的河水水位變化也會導致溫泉顏色變化。
和歌山縣的雲取溫泉在2004年紀伊半島沖地震後,溫泉顏色變得更濃(變成乳白色),這一消息被報紙大幅報導。
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顏色變化的溫泉(和歌山縣湯之峰溫泉) | 顏色變化的溫泉(長野縣五色溫泉) |