Презентация «Внутреннее тепло Земли»

ВНУТРЕННЕЕ ТЕПЛО ЗЕМЛИ

С чем связаны высокие температуры в глубине Земли? Дискуссии на эту тему ведутся в течение многих лет. Одна из наиболее распространенных гипотез гласит, что источником тепла в недрах планеты служат радиоактивные элементы в ее ядре. А главным теплоносителем - глубинные флюиды, особенно характерные для так называемого внешнего ядра.

При суточном обороте Земли все составляющие ее слои и зоны синхронно совершают полный цикл вращения. Но если в коре и мантии это не становится причиной смещения составляющих их пород друг относительно друга, то во внешнем ядре ситуация иная.

На некоторой глубине — от десятков до сотен метров — температура грунта держится постоянной, равной среднегодовой температуре воздуха у поверхности Земли. В этом легко убедиться, спустившись в достаточно глубокую пещеру.

Располагающееся на глубине от 2900 до 5146 километров внешнее ядро находится в расплавленном вязкотекучем состоянии. При этом параметры давления, температуры, вязкости и плотности в разных его уровнях могут различаться между собой в несколько раз.

Само же вещество внешнего ядра расслоено, и разные его слои перемещаются с разной скоростью, выделяя на границах теплоту трения. Чем больше различие между скоростями движения отдельных слоев, тем соответственно выше величина трения и тем больше масштабы выделения тепла.

Теплопроводность Незначительность теплового потока из недр к поверхности на большей части планеты связана с низкой теплопроводностью горных пород и особенностями геологического строения. Но есть исключения — места, где тепловой поток велик. Это, прежде всего, зоны тектонических разломов, повышенной сейсмической активности и вулканизма, где энергия земных недр находит выход. Для таких зон характерны термические аномалии литосферы, здесь тепловой поток, достигающий поверхности Земли, может быть в разы и даже на порядки мощнее «обычного». Огромное количество тепла на поверхность в этих зонах выносят извержения вулканов и горячие источники воды.

Изменение температуры с глубиной В среднем температура с глубиной растёт на 2,5–3°C на каждые 100 м. Отношение разности температур между двумя точками, лежащими на разной глубине, к разности глубин между ними называют геотермическим градиентом. В Кольской сверхглубокой скважине, пробурённой в Балтийском кристаллическом щите, температура до глубины 3 км меняется со скоростью 10°C/1 км, а далее геотермический градиент становится в 2–2,5 раза больше. На глубине 7 км зафиксирована уже температура 120°C, на 10 км — 180°C, а на 12 км — 220°C.

Тепловой поток Земли В геологически молодых областях Земли температура повышается через 30-40 метров на 1 градус Цельсия. Количество испускаемого тепла Земли там огромно, ученые считают, что там происходит истекание материи из земной мантии, а срединно-океанические хребты представляют собой места ее выхода на поверхность. Другими подобными местами являются так называемые горячие пятна, где выделение энергии еще выше, чем в местах срединно-океанических хребтов. Поэтому наблюдается и мощная вулканическая деятельность. Именно в таких точках находятся Гавайские острова, Таити, Азорские острова.