ГЕОТЕРМИЯ (ГЕОТЕРМИКА)

[q e r m o V (термос) — теплый] — наука, изучающая тепловое поле Земли (раздел геофизики). Распределение температуры (t) на поверхности Земли определяется внешними условиями. На глубине ³ 15 м годовые колебания t весьма малы (доли градуса), здесь и глубже t определяется внутренними условиями и лишь отчасти вследствие тепловой инерции п. t может зависеть от поверхностных источников тепла, существовавших в прошлом. Полное исключение эффекта грунтовых вод, рельефа достигается на глубине ³ 150—200 м. Сведения о t в Земле получают путем непосредственных измерений в скважинах и горных выработках, по t изливающихся лав, по оценкам электропроводности вещества глубинных зон, сильно зависящей от t, а также с помощью расчетов, основанных на ряде допущений (о распределении источников тепла, термической истории и т. п.). Возрастание t с глубиной установлено повсеместно, скорость возрастания неодинакова на разной глубине и в разных р-нах и зависит от коэф. теплопроводности (l ) и плотности теплового потока. Главное влияние оказывают вариации l ; в условиях верхних зон коры для кристаллических п. характерны значения l (5—8) ·10^-3, а для осад. (2—5)·10^-3 кал/см·сек·град.

Среднее значение плотности теплового потока поверхностной (Q): для Земли 1,2—1,5, в глубоководных океанских впадинах 0,2—0,6, в пределах щитов 0,7—1,1, в отдельных р-нах геосинклинальных обл. и срединных океанских хребтов 2,5—8·10^-6 кал/см²_·сек. Очень высокие значения Q установлены в локальных участках вулк. р-нов, вблизи источников природного пара. В региональном плане положение аномалий Q грубо согласуется с распределением отклонений геоида от поверхности эллипсоида, что связывают с наличием в мантии конвекционных ячей. Большая часть тепла выделяется из Земли благодаря теплопроводности пород; деятельность термальных вод, извержения вулканов и пр. в целом для Земли менее значимы. Для объяснения совр. теплового потока достаточно того количества регионального тепла, которое выделяет слой гранита толщиной 20—25 км или слой базальта толщиной 100— 200 км. Оценки t внутренних зон очень неточные, с глубиной ошибка возрастает. Малая точность объясняется отсутствием данных, достаточных для суждения о всей совокупности процессов, определяющих t, а величины, от которых зависит оценка t, сами недостаточно точны. Для глубины 100 км разл. методы показывают t 1000—1400° С, для внутренних зон оценка t различается в 2—2,5 раза. Температурные условия в прошлые геол. эпохи изучаются по геол. признакам (фации метаморфизма, наличие интрузий и др.), а также по изотопным отношениям ряда элементов. В качестве палеотермометра часто используется кислород. Данные и выводы Г. необходимы для решения проблем геотектоники и магматизма; поисков и разведки м-ний U, природного пара, источников термальных вод; оценки горнотехнических условий; корректной интерпретации геофиз. данных. Большая проблема — народнохозяйственное использование глубинного тепла. И. Г. Клушин.