地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用
形成地溫場(chǎng)的熱源有哪些?
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-11 13:39:34瀏覽次數(shù):2170
地溫分布表明了地溫在地殼表層的分布狀況,是地球內(nèi)熱及太陽(yáng)輻射熱在地殼表層相互作用的結(jié)果。但前者為由地球內(nèi)部源源不斷地向地球表面散發(fā)的熱量;后者則僅影響到地球表面的溫度變化,其深度約在10-20m左右或更深些(日變化、年變化及世紀(jì)變化等)。因此,形成地殼表層地溫場(chǎng)的主要熱源還是來(lái)自地球的內(nèi)部。地殼表層結(jié)構(gòu)及物質(zhì)在各地的不均一性導(dǎo)致了地溫在不同地區(qū)的差異,從而形成現(xiàn)今的地溫場(chǎng)。形成地溫場(chǎng)的地球內(nèi)部熱主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面:
1.幔源熱。
在地球形成及演變的過(guò)程中,由于放射性元素的蛻變產(chǎn)生大量的熱,積累并貯存在地球的內(nèi)部巖石圈下部的地幔中,并在這里形成一層可塑的軟流層,地殼就浮在軟流層之上。上地幔軟流層所含的熱量在這里稱(chēng)為幔源熱,它通過(guò)地殼巖石源源不斷地向地面?zhèn)鲗?dǎo)并散發(fā)于太空之中,形成了傳導(dǎo)熱流的主要組成部分,它約占傳導(dǎo)熱流量的60%左右。每年地球通過(guò)傳導(dǎo)散發(fā)的熱量就有10.03x lO20J(Wyllie.p.J,1971)。由此可見(jiàn)地球內(nèi)部熱在地表散失的熱量是十分巨大的。與地面?zhèn)鲗?dǎo)熱比較,由火山、熱泉等向地面散發(fā)的熱量甚小。
2. 放射性元素產(chǎn)生熱。
這是由地殼電所含放射性元素衰變而產(chǎn)生的熱量,它積聚在地殼中,并不斷通過(guò)巖石向地表散失,是傳導(dǎo)熱流的重要組成部分,約占傳導(dǎo)熱流的40%。由于各地區(qū)地殼中巖石的放射性含量多寡不一,因而由其衰變而產(chǎn)生的熱量也因地而異。
3. 巖漿熱和巖漿體的殘余熱。
在板塊邊界或板內(nèi)斷塊之間,由俯沖、碰撞、張裂或其他深部地質(zhì)過(guò)程產(chǎn)生了各種物理化學(xué)作用(包括溫度、壓力及成分等),使地殼巖石重熔或深部熱物質(zhì)上涌,形成了熔融巖漿。
這種高溫熱物質(zhì)將沿著地殼薄弱的地方如深斷裂、拉張的裂縫上升,并以熔巖的形式噴發(fā)或溢出地面或海底而形成火山(地面和海底火山),或侵入地殼淺部而形成不同形狀的巖漿體,這些巖漿體有的仍在活動(dòng),有的則正在冷卻;它們都含有大量的熱量并向周?chē)l(fā)。這種熱源就謂之巖漿熱;正在冷凝但尚未冷卻的巖體所放出的熱量,謂之巖漿體的殘余熱。巖漿熱和殘余熱實(shí)際上是一種巖漿對(duì)流形成的熱源,它在形成局部高溫異常中起著重要作用。這科熱源乃分布于一些特定的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)及規(guī)模巨大的深斷裂帶內(nèi)。
4. 由構(gòu)造作用產(chǎn)生的機(jī)械摩擦熱和化學(xué)熱。
二者所產(chǎn)生的熱量是非常微小的,只有在個(gè)別地區(qū)才具有一定的意義,一般都可以忽略不計(jì)。
除上述各種熱源對(duì)地溫分布起著重要作用外,尚有在地殼淺部循環(huán)著的地下水作為一種附加熱源或冷源,也在干擾著區(qū)域地溫分布的狀況。
1.幔源熱。
在地球形成及演變的過(guò)程中,由于放射性元素的蛻變產(chǎn)生大量的熱,積累并貯存在地球的內(nèi)部巖石圈下部的地幔中,并在這里形成一層可塑的軟流層,地殼就浮在軟流層之上。上地幔軟流層所含的熱量在這里稱(chēng)為幔源熱,它通過(guò)地殼巖石源源不斷地向地面?zhèn)鲗?dǎo)并散發(fā)于太空之中,形成了傳導(dǎo)熱流的主要組成部分,它約占傳導(dǎo)熱流量的60%左右。每年地球通過(guò)傳導(dǎo)散發(fā)的熱量就有10.03x lO20J(Wyllie.p.J,1971)。由此可見(jiàn)地球內(nèi)部熱在地表散失的熱量是十分巨大的。與地面?zhèn)鲗?dǎo)熱比較,由火山、熱泉等向地面散發(fā)的熱量甚小。
2. 放射性元素產(chǎn)生熱。
這是由地殼電所含放射性元素衰變而產(chǎn)生的熱量,它積聚在地殼中,并不斷通過(guò)巖石向地表散失,是傳導(dǎo)熱流的重要組成部分,約占傳導(dǎo)熱流的40%。由于各地區(qū)地殼中巖石的放射性含量多寡不一,因而由其衰變而產(chǎn)生的熱量也因地而異。
3. 巖漿熱和巖漿體的殘余熱。
在板塊邊界或板內(nèi)斷塊之間,由俯沖、碰撞、張裂或其他深部地質(zhì)過(guò)程產(chǎn)生了各種物理化學(xué)作用(包括溫度、壓力及成分等),使地殼巖石重熔或深部熱物質(zhì)上涌,形成了熔融巖漿。
這種高溫熱物質(zhì)將沿著地殼薄弱的地方如深斷裂、拉張的裂縫上升,并以熔巖的形式噴發(fā)或溢出地面或海底而形成火山(地面和海底火山),或侵入地殼淺部而形成不同形狀的巖漿體,這些巖漿體有的仍在活動(dòng),有的則正在冷卻;它們都含有大量的熱量并向周?chē)l(fā)。這種熱源就謂之巖漿熱;正在冷凝但尚未冷卻的巖體所放出的熱量,謂之巖漿體的殘余熱。巖漿熱和殘余熱實(shí)際上是一種巖漿對(duì)流形成的熱源,它在形成局部高溫異常中起著重要作用。這科熱源乃分布于一些特定的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)及規(guī)模巨大的深斷裂帶內(nèi)。
4. 由構(gòu)造作用產(chǎn)生的機(jī)械摩擦熱和化學(xué)熱。
二者所產(chǎn)生的熱量是非常微小的,只有在個(gè)別地區(qū)才具有一定的意義,一般都可以忽略不計(jì)。
除上述各種熱源對(duì)地溫分布起著重要作用外,尚有在地殼淺部循環(huán)著的地下水作為一種附加熱源或冷源,也在干擾著區(qū)域地溫分布的狀況。