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地熱溫泉
溫泉成因及作用
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-10-29 13:31:36瀏覽次數:1429
溫泉就是熱的泉水。溫泉在地球上分布很廣,在我國已發現的溫泉就有2 200多處。
人們把溫泉的熱能直接用于洗浴、醫療、采暖供熱、溫室栽培等方面,既經濟簡便,又不污染環境。
(一)溫泉成因。
溫泉的產生往往和火山與斷層有關。火山爆發的時候,地球內部大量熔融的巖漿沖出地面。可是也有不少巖漿并沒有沖出地面,而是停留在接近地表一帶。這部分留在地面以下的巖漿,把自己的熱量慢慢地散到地層里,使周圍的地下水變成熱水,然后再沿斷層或裂隙上升到地表而形成溫泉。所以在有過火山活動的地區,很有可能出現溫泉。
不過有些地方雖有溫泉,可是無論過去還是現在,從來沒有發生過火山活動,這些溫泉的出現仍是地下巖漿活動的結果。有些巖漿活動沒有能夠達到沖出地面而形成火山爆發的能力,但它們本身的熱量足以使地下水溫度升高而變成溫泉。還有一些溫泉,由于那里存在著很深的斷層,使地下水可以進入到地下幾公里甚至更深的地方而變成了熱水。
我們知道,在地球內部,越深溫度越高。在幾公里深的地方,溫度可以達幾十攝氏度甚至上百攝氏度,水在這里被加熱后再涌出地面,就是溫泉了。
溫泉的形成一般而言可分為兩種:一種是地殼內部的巖漿作用所形成,或為火山噴發所伴隨產生,火山活動過的死活山地形區,因地殼板塊運動隆起的地表,其地底下還有未冷卻的巖漿,均會不斷地釋放出大量的熱能,由于此類熱源的熱量集中,因此只要附近有孔隙的含水巖層,不僅會受熱成為高溫的熱水,而且大部分會沸騰為蒸汽,多為硫酸鹽泉。
另一種是受地表水滲透循環作用所形成。也就是說,當雨水降到地表向下滲透,深入到地殼深處的含水層形成地下水(砂巖、礫巖、火山巖這些良好的含水層)。地下水受下方的地熱加熱成為熱水,深部熱水多數含有氣體,這些氣體以二氧化碳為主,當熱水溫度升高,上面若有致密、不透水的巖層阻擋去路,會使壓力愈來愈高,以致熱水、蒸汽處于高壓狀態,一旦有裂縫即竄涌而上。熱水上升后愈接近地表壓力則逐漸減小,由于壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹,減輕熱水的密度,這些膨脹的蒸汽更有利于熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力(靜水壓力差)反復循環產生對流,在開放性裂隙阻力較小的情況下,循裂隙上升涌出地表,熱水即可源源不絕涌升,最終流出地面,形成溫泉。在高山深谷地形配合下,谷底地面水可能較高山中地下水位低,因此深谷谷底可能為靜水壓力差最大之處,而熱水上涌也應以自谷底涌出的可能性最大,溫泉大多發生在山谷中河床上。一般說來,溫泉的形成需具備下列三個條件:
(1)地下必須有熱水存在。
(2)必須有靜水壓力差導致熱水上涌。
(3)巖石中必須有深長裂隙供熱水通達地面。
臺灣處于環太平洋地震帶上,位于歐亞和太平洋兩大板塊之間,即火山活動相當發達的地形之一,因此造就了臺灣的三大火山系統:大屯火山系(基隆火山、龜山島)、東部海岸山脈以及澎湖群島區,但大多數火山皆為死火山,由于地底深處尚有未冷卻的火山巖漿繼續流竄,地熱也致使臺灣的溫泉分布及活動相當的活躍,因此火山區域內往往可以發現溫泉與噴氣孔。火山型溫泉的硫化物需遇熱才會大量溶解于水中,形成硫酸泉(石膏泉,俗稱為硫磺泉)與鹽酸泉。另外一種主要系統則是貫穿全島的中央山脈兩側,此區的溫泉數量幾乎占全臺80%以上,屬于變質巖和沉積巖,由于含有豐富的碳酸氫離子,與巖石中的鈉、鎂、鈣、鉀礦物質作用而成的碳酸泉,因此多為中性或堿性。
泉口溫度顯著地高于當地平均氣溫而又低于(等于)45℃的地下水天然露頭叫溫泉。
溫泉的最高水溫可達70℃以上。
(二)溫泉的作用。
有資料表明,溫泉熱浴不僅可使肌肉、關節松弛,消除疲勞,還可擴張血管,促進血液循環,加速人體新陳代謝。此外,大多數溫泉中都含有豐富的化學物質,對人體健康有一定的幫助。比如,溫泉中的碳酸鈣對改善體質、恢復體力有相當大的作用;而溫泉所含豐富的鈣、鉀、氡等成分對調整心腦血管疾病,治療糖尿病、痛風、神經痛、關節炎等均有一定效果;而硫磺泉則可軟化角質,含鈉元素的碳酸水有漂白、軟化肌膚的效果。
(三)泡溫泉注意事項。
(1)貴在長期堅持。僅靠節假日憑興趣泡一兩次溫泉達到養生或美容的目的是不現實的,一定要長期堅持才能有效果。
(2)泡溫泉并非人人適用。
盡管泡溫泉對健康有種種好處,但不是人人都適用。高血壓、心臟病患者,在規則服藥的前提下,可以泡溫泉,但每一次最好不超過20分鐘,起身時應謹慎緩慢,以防因血管擴張、血壓下降導致頭昏眼花而跌倒。溫泉所含的硫磺及其他酸堿物質可以消炎殺菌,對一般感染性或寄生性皮膚病很有療效,但有時也會刺激皮膚使傷口惡化,甚至導致“溫泉性皮膚病”,因此對于部分皮膚病患者,不宜泡溫泉。對于患有濕疹、異位性皮膚炎等的患者來說,泡在熱水中過久,由于加速皮膚水分的蒸發,破壞皮膚保護層,也容易導致癥狀的加重。
泡溫泉看似簡單,但也并非人人都懂得怎樣科學地泡。泡溫泉時,應該盡量合上雙眼,以冥想的心情,緩緩地深呼吸數次,才能真正達到釋放身心壓力的目的。而且,泡溫泉不要從水溫太燙的池開始,要從水溫較溫和的池開始浸泡;不要在燙身的池水中每次浸泡時間超過10分鐘,要及時讓胸部露出水面或離水歇息;不要在過胸的水位每次浸泡時間超過10分鐘,要與較溫和的池水及時交替浸泡或身體及時露出水面歇息后再浸泡。溫泉溫度高,浸泡后會有出汗、口干、胸悶等不適感,這是血液循環過快的正常反應。此時調換涼水浸泡或上水靜養稍許,并多喝水即可舒緩。
人們把溫泉的熱能直接用于洗浴、醫療、采暖供熱、溫室栽培等方面,既經濟簡便,又不污染環境。
(一)溫泉成因。
溫泉的產生往往和火山與斷層有關。火山爆發的時候,地球內部大量熔融的巖漿沖出地面。可是也有不少巖漿并沒有沖出地面,而是停留在接近地表一帶。這部分留在地面以下的巖漿,把自己的熱量慢慢地散到地層里,使周圍的地下水變成熱水,然后再沿斷層或裂隙上升到地表而形成溫泉。所以在有過火山活動的地區,很有可能出現溫泉。
不過有些地方雖有溫泉,可是無論過去還是現在,從來沒有發生過火山活動,這些溫泉的出現仍是地下巖漿活動的結果。有些巖漿活動沒有能夠達到沖出地面而形成火山爆發的能力,但它們本身的熱量足以使地下水溫度升高而變成溫泉。還有一些溫泉,由于那里存在著很深的斷層,使地下水可以進入到地下幾公里甚至更深的地方而變成了熱水。
我們知道,在地球內部,越深溫度越高。在幾公里深的地方,溫度可以達幾十攝氏度甚至上百攝氏度,水在這里被加熱后再涌出地面,就是溫泉了。
溫泉的形成一般而言可分為兩種:一種是地殼內部的巖漿作用所形成,或為火山噴發所伴隨產生,火山活動過的死活山地形區,因地殼板塊運動隆起的地表,其地底下還有未冷卻的巖漿,均會不斷地釋放出大量的熱能,由于此類熱源的熱量集中,因此只要附近有孔隙的含水巖層,不僅會受熱成為高溫的熱水,而且大部分會沸騰為蒸汽,多為硫酸鹽泉。
另一種是受地表水滲透循環作用所形成。也就是說,當雨水降到地表向下滲透,深入到地殼深處的含水層形成地下水(砂巖、礫巖、火山巖這些良好的含水層)。地下水受下方的地熱加熱成為熱水,深部熱水多數含有氣體,這些氣體以二氧化碳為主,當熱水溫度升高,上面若有致密、不透水的巖層阻擋去路,會使壓力愈來愈高,以致熱水、蒸汽處于高壓狀態,一旦有裂縫即竄涌而上。熱水上升后愈接近地表壓力則逐漸減小,由于壓力漸減而使所含氣體逐漸膨脹,減輕熱水的密度,這些膨脹的蒸汽更有利于熱水上升。上升的熱水再與下沉較遲受熱的冷水因密度不同所產生的壓力(靜水壓力差)反復循環產生對流,在開放性裂隙阻力較小的情況下,循裂隙上升涌出地表,熱水即可源源不絕涌升,最終流出地面,形成溫泉。在高山深谷地形配合下,谷底地面水可能較高山中地下水位低,因此深谷谷底可能為靜水壓力差最大之處,而熱水上涌也應以自谷底涌出的可能性最大,溫泉大多發生在山谷中河床上。一般說來,溫泉的形成需具備下列三個條件:
(1)地下必須有熱水存在。
(2)必須有靜水壓力差導致熱水上涌。
(3)巖石中必須有深長裂隙供熱水通達地面。
臺灣處于環太平洋地震帶上,位于歐亞和太平洋兩大板塊之間,即火山活動相當發達的地形之一,因此造就了臺灣的三大火山系統:大屯火山系(基隆火山、龜山島)、東部海岸山脈以及澎湖群島區,但大多數火山皆為死火山,由于地底深處尚有未冷卻的火山巖漿繼續流竄,地熱也致使臺灣的溫泉分布及活動相當的活躍,因此火山區域內往往可以發現溫泉與噴氣孔。火山型溫泉的硫化物需遇熱才會大量溶解于水中,形成硫酸泉(石膏泉,俗稱為硫磺泉)與鹽酸泉。另外一種主要系統則是貫穿全島的中央山脈兩側,此區的溫泉數量幾乎占全臺80%以上,屬于變質巖和沉積巖,由于含有豐富的碳酸氫離子,與巖石中的鈉、鎂、鈣、鉀礦物質作用而成的碳酸泉,因此多為中性或堿性。
泉口溫度顯著地高于當地平均氣溫而又低于(等于)45℃的地下水天然露頭叫溫泉。
溫泉的最高水溫可達70℃以上。
(二)溫泉的作用。
有資料表明,溫泉熱浴不僅可使肌肉、關節松弛,消除疲勞,還可擴張血管,促進血液循環,加速人體新陳代謝。此外,大多數溫泉中都含有豐富的化學物質,對人體健康有一定的幫助。比如,溫泉中的碳酸鈣對改善體質、恢復體力有相當大的作用;而溫泉所含豐富的鈣、鉀、氡等成分對調整心腦血管疾病,治療糖尿病、痛風、神經痛、關節炎等均有一定效果;而硫磺泉則可軟化角質,含鈉元素的碳酸水有漂白、軟化肌膚的效果。
(三)泡溫泉注意事項。
(1)貴在長期堅持。僅靠節假日憑興趣泡一兩次溫泉達到養生或美容的目的是不現實的,一定要長期堅持才能有效果。
(2)泡溫泉并非人人適用。
盡管泡溫泉對健康有種種好處,但不是人人都適用。高血壓、心臟病患者,在規則服藥的前提下,可以泡溫泉,但每一次最好不超過20分鐘,起身時應謹慎緩慢,以防因血管擴張、血壓下降導致頭昏眼花而跌倒。溫泉所含的硫磺及其他酸堿物質可以消炎殺菌,對一般感染性或寄生性皮膚病很有療效,但有時也會刺激皮膚使傷口惡化,甚至導致“溫泉性皮膚病”,因此對于部分皮膚病患者,不宜泡溫泉。對于患有濕疹、異位性皮膚炎等的患者來說,泡在熱水中過久,由于加速皮膚水分的蒸發,破壞皮膚保護層,也容易導致癥狀的加重。
泡溫泉看似簡單,但也并非人人都懂得怎樣科學地泡。泡溫泉時,應該盡量合上雙眼,以冥想的心情,緩緩地深呼吸數次,才能真正達到釋放身心壓力的目的。而且,泡溫泉不要從水溫太燙的池開始,要從水溫較溫和的池開始浸泡;不要在燙身的池水中每次浸泡時間超過10分鐘,要及時讓胸部露出水面或離水歇息;不要在過胸的水位每次浸泡時間超過10分鐘,要與較溫和的池水及時交替浸泡或身體及時露出水面歇息后再浸泡。溫泉溫度高,浸泡后會有出汗、口干、胸悶等不適感,這是血液循環過快的正常反應。此時調換涼水浸泡或上水靜養稍許,并多喝水即可舒緩。
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