ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ И ВТОРИЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Под геотермикой (от греческих слов «гео» – земля и «термо» – тепло) понимается наука, изучающая тепловое состояние земной коры и Земли в целом, его зависимость от геологического строения, состава горных пород, магматических процессов и целого ряда других факторов.
Критерием теплового состояния земного шара является поверхностный градиент температуры, позволяющий судить о потерях тепла Земли. Экстраполируя градиент на большие глубины, можно в какой-то степени оценить температурное состояние земной коры. Величина, соответствующая углублению в метрах, при котором температура повышается на 1° С, называется геотермической ступенью.
В связи с изменением интенсивности солнечного излучения тепловой режим первых 1,5-40 м земной коры характеризуется суточными и годовыми колебаниями. Далее имеют место многолетние и вековые колебания температуры, которые с глубиной постепенно затухают. На любой глубине температура горных пород (T ) приближенно может быть определена по формуле
,
где – средняя температура воздуха данной местности;
H – глубина, для которой определяется температура;
h – глубина слоя постоянных годовых температур;
σ – геотермическая ступень.
Средняя величина геотермической ступени равна 33 м, и с углублением от зоны постоянной температуры на каждые 33 м температура повышается на 1 °С.
Геотермические условия чрезвычайно разнообразны. Это связано с геологическим строением того или иного района Земли.
Известны случаи, когда увеличение температуры на 1° С происходит при углублении на 2÷3 м. Эти аномалии обычно находятся в областях современного вулканизма. На глубине 400-600 м в некоторых районах, например Камчатки, температура доходит до 150÷200 °С и более.
В настоящее время получены данные о довольно глубоком промерзании верхней зоны земной коры. Геотермические наблюдения в зоне вечной мерзлоты позволили установить, что мощность мерзлых горных пород достигает 1,5 тыс. м. Так, в районе реки Мархи (приток Вилюя) на глубине 1,8 тыс. м температура составляет всего лишь 3,6 °С. Здесь геотермическая ступень составляет 500 м на 1 °С.
На отдельных платформенных частях территории (на Русской платформе) температура с глубиной примерно следующая:
500 м – не выше 20° С,
1 тыс. м – 25÷35° С;
2 тыс. м – 40÷60° С;
3÷4 тыс. м – до 100° С и более.