چشمه و آبهاي زيرزميني

چشمه و آبهاي زيرزميني

هرگاه آبهاي زيرزميني از راههاي طبيعي به خارج راه پيدا کنند چشمه ها را تشکيل مي دهند. بعضي از چشمه ها براي چشمه با تمام سال و بعضي ها براي مدت کوتاه و يا بطور متناوب جاري هستند.
مقدار آب چشمه ها مخصوصا آنهايي که در تمام سال جاري مي گردند در فصول سال متغير مي باشد و بستگي به آب و هوا و بخصوص شرايط زمين شناسي ناحيه دارد. غالب چشمه ها داراي مواد معدني محلول در آب بوده و اين مواد محلول در آب پس از رسيدن به مظهر چشمه در کنارهاي آن رسوب مي کند. چشمه هاي آهکي ، گوگردي و غيره در اطراف چشمهرسوبي اين مواد را بر جا مي گذارند.
● تشکيل چشمه ها
معمولا چشمه ها وقتي تشکيل مي شوند که رسوبات نفوذپذير مانند قلوه سنگ ، شن و ماسه ، ماسه سنگ ، کنگلومرا و غيره روي رسوبات غير قابل نفوذ قرار گرفته باشد و همچنين آبهاي زيرزميني از محلهايي که داراي مقاومت کمتري بوده مانند درز ، شکاف و يا گسل ها خارج مي شوند. و البته نوع گسل و وضع زمين شناسي در تعيين اين مسير اهميت خيلي زيادي دارد.
اکثر چشمه ها در دامنه کوهها و يا در کف دره ها تشکيل مي شوند. گاهي اوقات ممکن است چشمه هايي که داراي فشار خيلي زيادي هستند در کف درياها ظاهر شوند و قبل از اينکه آب اين چشمه ها با آب شور دريا مخلوط مي شود به سطح دريا مي رسد. بدين طريق يک محوطه آب شيرين در داخل آب دريا بوجود مي آيد. در سواحل يونان در فاصله خليج آراگوس (Argos) چنين آب شيرين به قطر ۱۵ متر ديده مي شود.
● انواع چشمه ها
چشمه ها انواع مختلفي دارند که آنها را بطور کلي مي توان به ۳ دسته تقسيم کرد.
۱) چشمه هايي که در جهت امتداد دامنه کوه به طرف پايين جريان دارند و داراي انواع مختلفي هستند که عبارتند از:
▪ در اين نوع چشمه ها که بيشتر از انواع ديگر ديده مي شود آب از طبقات سست رسوبي خارج مي گردد. اين طبقات رسوبي ممکن است به صورت افقي يا دراي شيب کمي باشند.
▪ نوع ديگر از اين چشمه ها ، چشمه هاي مطبق مي باشد يعني اينکه چشمه هاي متعددي در فصل مشترک دو سري از طبقات نفوذپذير ظاهر مي شوند.
▪ چشمه هايي که در آب آنها در اثر زياد شدن و يا بالا آمدن سطح آب به خارج راه پيدا مي کنند و اکثرا در محلهايي که ناوديس شکل بوده و در ضمن سنگهاي زيرين غير قابل نفوذ باشند بوجود مي آيند. در اينجا آب تا سطح ناوديس بالا آمده و سپس به صورت چشمه ظاهر مي گردد.
▪ چشمه هايي که در اثر وقوع گسل بوجود مي آيند. در نتيجه وقوع گسلهاي عمودي و يا کمي زاويه دار که باعث قرار گرفتن لايه هاي نفوذپذير در مقابل لايه هاي نفوذ ناپذير مي شود. در جاهايي که طبقات داراي شيب هستند و اختلاف ارتفاع نيز کافي مي باشد آب وارد گسل شده و از آن خارج مي گردد.
▪ چشمه هايي که از درزها و يا شکافها خارج مي گردند، در سنگهاي غير قابل نفوذ که داراي شکاف مي باشند آب از بين اين شکافها عبور کرده و از يک نقطه به صورت چشمه ظاهر مي گردد.
▪ آنهايي که در اثر فشار ايستايي (Hydrostatic) به طرف بالا حرکت مي کنند، يعني در حقيقت از نوع آرتزين مي باشند.
▪ بالاخره آنهايي که آب با سرعت و فشار زياد به علت داشتن گاز به خارج فوران مي کند مانند آبفشانها (Geysers).
۲) چشمه هاي آب گرم (Thermal Springs)
تعداد زيادي از چشمه هاي آب گرم ، با فعاليت هاي آتشفشاني در ارتباط دارند و در بسياري موارد مقدار زيادي املاح و گازهاي مختلف همراه با آب اين چشمه ها به سطح زمين آورده مي شود. درجه حرارت اين چشمه ها متفاوت است و گاهي به حوالي ۱۰۰ درجه سانتيگراد خواهد بود. در نواحي آتشفشاني ، به علت وجود آنومالي هاي حرارتي ، افزايش حرارت نسبت به عمق از ميزان متوسط آن زيادتر است و بنابراين عمق چشمه ها در اين نواحي کمتر خواهد بود. چشمه هاي آب گرم نيز تا مدتها بعد از فعاليتهاي آتشفشاني جريان دارند.
۳) آبفشانها (Geyser)
آبفشانها چشمه هاي آبگرمي هستند که از آنها (در فواصل زماني معين) آب داغ همره با بخار آب فوران مي نمايد آبفشانها بيشتر در مناطقي که بتازگي فعاليت آتشفشاني داشته اند، مشاهده مي شوند و از جمله اين مناطق مي توان نواحي آتشفشاني ايسلند، ايتاليا و نيوزيلند را نام برد. درجه حرارت آب آبفشانها در نواحي مختلف از ۸۰ تا ۱۰۰ درجه سانتيگراد در تغيير است و ارتفاع فوران آب و بخار گاهي به ۵۰ متر نيز مي رسد.
مکانيسم آبفشانها بدين ترتيب است که در اعماق زمين ، مجاري و منافذ از آب پر شده و حرارت اين آبها در حدود نقطه جوش آب در تحت فشار موجود مي باشد. هنگامي که فشار به حد معيني مي رسد، آب از طريق منافذ به بالا حرکت کرده و در نتيجه فشار کاهش مي يابد و همين کاهش فشار باعث تبخير مقدار زيادي آب شده و در نتيجه ، فشار حاصله همراه با آب داغ به بيرون فوران مي کند و بدين ترتيب اين سيکل مرتبا تکرار مي گردد.