«Геотермика»

геотермия (от Гео… и греч. therme — тепло), раздел физики Земли (См. Физика Земли), изучающий тепловое состояние и тепловую историю земных недр. Солнечное тепло проникает только в самые верхние слои земной коры. Суточные колебания температуры почвы распространяются на глубину 1,2—1,5 м, годовые на 10—20 м. Далее теплота, связанная с солнечным излучением, не проникает, однако с увеличением глубины установлен закономерный рост температуры (см. Геотермический градиент), что свидетельствует о существовании источников теплоты внутри Земли. Тепловой поток непрерывно поступает из недр к поверхности Земли и рассеивается в окружающем пространстве. Плотность теплового потока определяется произведением геотермического градиента на коэффициент теплопроводности (См. Теплопроводность). Значительная часть теплового потока составляет радиогенная теплота, т. е. теплота, выделяемая при распаде радиоактивных элементов, содержащихся в Земле.

Непосредственное измерение температуры недр в пределах суши производится в шахтах и буровых скважинах электротермометрами; для измерений на морском дне употребляют термоградиентографы. Теплопроводность горных пород определяется на основании изучения образцов в лабораториях. Измерения показывают, что изменение температуры с глубиной в разных местах колеблется от 0,006 до 0,15 град/м. Плотность теплового потока более постоянна и тесно связана с тектоническим строением. Она очень редко выходит за пределы 0,025—0,1 вт/м² (0,6—2,4 мккал/см²(сек), отдельные значения доходят до 0,3 вт/м² (8 мккал/см²(сек).Для докембрийских кристаллических щитов характерны малые значения [до 0,04 вт/м²(0,9 мккал/см²(сек)], для платформ — средние [0,05—0,06 вт/м² (1,1—1,5 мккал/см²(сек)], для тектонически активных областей (срединноокеанические хребты (См. Срединно-океанические хребты), рифты, области современного орогенеза) — повышенные значения [0,07—0,16 вт/м² (1,7—2,6 мккал/см²(сек)].В среднем и для океанов, и для материков, и для Земли в целом получаются одинаковые значения [около 0,05 вт/м² (1,2 мккал/см²(сек)], однако эта цифра не очень надёжна, т.к. большая часть поверхности Земли ещё не обследована.

Непосредственное измерение температуры в Земле возможно только до глубины нескольких км. Далее температуру оценивают косвенно, по температуре лав вулканов и по некоторым геофизическим данным. Глубже 400 кмопределяются лишь вероятные пределы температуры. При этом учитывается, что в Гутенберга слое (См. Гутенберга слой) температура близка к точке плавления, а глубже температура плавления повышается (благодаря росту давления) быстрее, чем фактическая температура, и у границы ядра Земли вещество недр остаётся твёрдым, хотя ядро (кроме субъядра) расплавлено. Вероятны следующие пределы температур на разных глубинах:

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Глубина, км  | Темп-ра, °С    |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 50……..………….  | 700—800        |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 100………………….       | 900—1300      |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 500………………….       | 1500—2000     |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 1000……………………   | 1700—2500     |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 2900 (граница ядра)…          | 2000—4700     |

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| 6371 (центр Земли)…           | 2200—5000     |

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Таким образом, геотермический градиент с глубиной сильно уменьшается. Мощность всего теплового потока, идущего из Земли, около 2,5·10¹³ вт, что примерно в 30 раз больше мощности всех электростанций мира, но в 4 тыс. раз меньше количества теплоты, получаемой Землёй от Солнца. Поэтому теплота, поступающая из недр Земли, не влияет на климат.

Для выяснения тепловой истории Земли необходимы данные о первоначальном содержании радиоактивных элементов в различных оболочках Земли, о их перемещении из одной геосферы в другую, об энергии и темпах их распада, возрасте Земли, о количестве теплоты, полученном планетой в процессе её образования, данные о количестве теплоты, выделяемой и поглощаемой при различных механических, физических и химических процессах в недрах Земли. Должны быть учтены также: различные коэффициенты теплопроводности и удельной теплоёмкости вещества земных недр, температуры и давления на разных глубинах и на поверхности Земли.

Расчётные данные позволяют нарисовать такую картину тепловой истории Земли. Сразу после образования планеты из роя метеорных тел температура её недр была, вероятно, 700—2000°С. Расчёты для Земли с силикатным ядром показывают, что она никогда не была расплавленной, кроме ядра и, быть может, слоя Гутенберга. Глубокие недра Земли медленно нагреваются (на несколько градусов за 10⁷ лет), а верхние слои её (несколько сот километров) ещё медленнее остывают.

Геотермические исследования имеют большое теоретическое значение для разных наук о Земле. В частности, велика их роль в построении и оценке тектонических гипотез. Так, например, данные Г. приходят в противоречие с гипотезой тепловой контракции (см. Контракционная гипотеза) и некоторыми другими гипотезами, которые предполагают, что выходы теплоты из Земли гораздо больше наблюдаемых. Геотермические измерения используются и для практических целей. Они помогают в разведке нефти и других полезных ископаемых, в подготовке к использованию внутреннего тепла Земли для промышленных и бытовых целей.

Лит.: Геотермические исследования. [Сб. ст.], М., 1964; Магницкий В. А., Внутреннее строение и физика Земли, [М.], 1965; Геотермические исследования и использование тепла Земли, [Труды 2-го совещания по геотермическим исследованиям в СССР], М., 1966; Любимова Е. А., Термика Земли и Луны, М., 1968; Вакин Е. А., Поляк Б. Г., Сугробов В. М., Основные проблемы геотермии вулканических областей, в сборнике: Вулканизм, гидротермы и глубины Земли, Петропавловск-Камчатский, 1969.

Е. А. Любимова, И. М. Кутасов, Е. Н. Люстих.

1. геоте́рмика;
2. геоте́рмики;
3. геоте́рмики;
4. геоте́рмик;
5. геоте́рмике;
6. геоте́рмикам;
7. геоте́рмику;
8. геоте́рмики;
9. геоте́рмикой;
10. геоте́рмикою;
11. геоте́рмиками;
12. геоте́рмике;
13. геоте́рмиках.

ж.

1.

Раздел геофизики, изучающий тепловые процессы, происходящие в недрах Земли.

2.

Тепловые процессы, происходящие в недрах Земли.

geothermy

geothermometry

ГЕОТЕ́РМИКА [тэ́], -и; ж. Геофиз.

1. Область изучения тепловых процессов, происходящих в недрах Земли.

2. Тепловые процессы, происходящие в недрах Земли.

◁ Геотерми́ческий, -ая, -ое. Г-ие измерения. Г-ая скважина. Г-ая установка.

геотермия (от гео... и греч. therme - тепло), - раздел геофизики, изучающий тепловые процессы и тепловые св-ва в-ва в земной коре и Земли в целом.

geothermometry

* * *

geothermy, geothermometry

ж.

geotermica f