Vízügyi Közlemények, 1961 (43. évfolyam)

4. füzet - V. Balló Iván: Az ártézijelenségek

Az ártézijelenségek 497 a páraállapotú víz mozgásához is éppúgy határértékek tartoznak, mint a folyékonyhoz, ezek azonban sokkal csekélyebb értékek. f) Igen nagy mélységű üledékes törmelékekben a víz túlhevített gőzként is jelen lehet. Előfordul oly magas hőfokú és nyomású gőz, amely mellett a gőzállapot a felszínig megmarad (Monterotondo, Castelnuovo) [101. Sokkal gyakoribb azonban, hogy a gőz a nyomás alól felszabadul, és forró vízzé kondenzálódva kerül a felszínre. Ilyenek a mi melegkutaink is. Túlhevített gőzállapot esetén a víz iszapból, vagy a felszín közelében sokkal vízzáróbbnak mutatkozó egyéb összetételű rétegből is feltörhet, mert a vízgőz a szemcsehalmazok között a víznél hasonlíthatatlanul könnyebben mozog. Lehetséges az is, hogy a kondenzáció csak a felszálló esőben áll be, tehát a szűrő körüli kondenzzóna ellenállása sem késlelteti a kút kiürülését. A kevéssé áteresztő felszíni rétegből is remélhető nagy és állandó vízhozamoknak ez a magyarázata. A vízkészletek fajlagos mennyisége itt sem nagyobb, mint a felsőbb rétegekben, csak a kiürülés feltételei kedvezőbbek. De hiszen éppen ez a döntő! A mélységgel egyre növekvő összvízhozamot kizárólag a feszültségállapot és a halmazállapotváltozások határozzák meg. A fajlagos vízhozam e szerint a szemcse hal mázok szerkezetének és a bennük uralkodó nyomásnak fő jellemzője. 4. A Bunsen-féle gejzirkeletkezési elmélet a geohidrosztatikus feltételezések tükrében A természetes gejzírek a vulkánok környékének időszakosan feltörő melegforrásai. Bunsen az izlandi Nagy Gejzír kürtőjének vizsgálata alapján a termikus egyensúlyt jelöli meg a működés döntő szabályozójaként. Magyarázata: kitöréskor a kürtőből kilövelt víz lehűl és visszahúzódik a mélységi járatokba. Mindaddig nem következik be újabb kitörés, amíg a felső víztömeg el nem éri az adott nyomáshoz tartozó forráshőmérsékletet. Amint ez bekövetkezik, a teljes tömegében túlhevített víz robbanásszerűen gőzállapotba megy át, és a felette levő vízoszlopot a levegőbe löki. A víz újabb felmelegedése annál lassúbb, és a gejzír intermittálása annál ritkább, minél mélyebb és szélesebb a kürtő, vagyis mennél nagyobb tömegű víz felmelegedéséről kell a gejzír „tűzhelyének" gondoskodnia. Az izlandi Nagy Gejzír kürtőjében az ún. labilis hőmérsékleti pontot mintegy 13 in mélységben sikerült Bunsennek kimutatnia. A geyzir robbanásszerű kitörésének magyarázatából a szemcsehalmazok és a víz feszültsége nem hagyható ki. A víz felforrása enélkül éppen a robbanás elmaradásával következne be, ugyanúgy, amint az a víz forralásakor a konyhaedényekben tapasztalható. Amennyiben a Bunsen által leírt folyamathoz szemcsehalmaz jelenlétét is rendeljük, már tökéletesen megmagyarázott a robbanásszerű feltörés. A lehűlt víz és a kondenzálódott gőz a kürtőt eltömi. Üjabb felmelegedés azonban nemcsak a kürtőben, hanem a környező szemcshalmazokban (akár laza törmelékes, akár lyukacsos kőzet) is végbemegy. A lehűléskor kialakult kondenzzóna határfelület közelítőleg gömbalakú. Feszültsége a környezet ellenállása miatt a hőközpont körül gömbfelületeken terjed, és energiakészlete a harmadik hatvány szerint növekszik. Amikor a gőzzé vált víz fázisváltozási zónája elérte a kürtőt, a nyomás hirtelen kiutat talál a vízoszlop feldobása révén. A robbanásszerű kitörésnek ez a magyarázata. A folyamat iszapos talajban is lehetséges, mert a gőz ott is jól közlekedik. Ilyen mechanikai magyarázattal a gejzir intermittálása annál ritkább, minél nagyobb a közegellenállás és minél távolabb van a hőközpont a kürtőtől. De össze kell függnie a feltörés hevességének is a rétegek áteresztőképességével. Áteresztőbb rétegekben enyhébbek, de gyakoribbak, vízzáróbbakban pedig ritkábbak és hevesebbek a kitörések.