地热

地球内部的热能。很多自然现象，如火山喷发、温泉涌流等都说明地壳下面存在着一个巨大的热源。研究证明，地热的主要来源是由地球内部放射性元素衰变而产生的，如铀(U)，U)、钍(Th)、钾(K)等。据计算，1克铀(U)蜕变成稳定的铅(Pb)释放出的能量相当于燃烧800公斤煤所产生的热量。据估算，地球内部这些放射性元素每年释放的热能至少为5．114×10卡。对各类岩石化学成分分析得知，花岗岩中放射性元素含量最高，玄武岩次之，橄榄岩最低。花岗岩和玄武岩是组成地壳的主要岩石，橄榄岩是地幔的主要成分。地核中放射性元素含量极少。由此可知放射性元素蜕变所产生的地内热能主要集中在地球表层。除了放射性元素产生的热能之外也可能有一部分能量是由构造变动的机械能、化学能、重力能和地球旋转能等转化而来的。还有人认为地热是地球形成时的残余热能(所谓残余热说)。地球内部的热能不断地通过地表向外释放，如火山喷发、温泉喷出、地震和各种构造活动都是向外释放热能的方式，但这些释放能量的总和还不到地球每年向外散热的1%。据研究认为地热向外散发的主要途径是地热流，(即从地球深部向地表的传导热)。通过地热流地球表面每年释放总热量可达2．45×10卡，相当于燃烧400亿吨煤释放的热量(约相当于我国1989年原煤产量的40倍)，但是每年每平方厘米的地球表面也只能平均到40－50卡热量，它只相当于地表相同面积上所接受太阳辐射能的1／4000到1／5000，每平方厘米地球表面每秒钟只有卡1／1000热量传导出来，这样微小数量的热是不易被人们感觉到的。凡是在地表显示的地热异常区叫地热田，这种富集起来的地热能称为地热资源。地壳中的地热资源分布是不均匀的，地球上主要地震带分布区同时也是地热分布区。我国东部、南部属环太平洋地热带的一部分，西藏、云南等地属地中海——喜马拉雅地热带。我国已发现的地热泉点2000多处，其中西藏水热活动区不下600处，有名的羊八井热汽井，温度高达130℃，热水喷出地面30多米高。有些地下热水可以抽取利用，建立暖房、洗浴保健疗养，也可以建立地热发电站，我国已在西藏、广东、河北、湖南、江西、山东、辽宁等地建立了一批小型地热发电站。

地壳表层受太阳能辐射影响的深度不超过20－25米，在这个深度之内温度随气温而有明显的日变化和年变化。再往深处，其温度不受外界气温变化的影响，其温度常年稳定不变，这一层叫常温层。在常温层以下地温随深度而增加。向下温度每升高1℃时所增加的深度叫地热增温级，单位是米／℃。例如，大庆的地热增温级为20米／℃，北京房山为50米／℃，地热增温级的平均值为33米／℃。地热增温级的倒数叫地热梯度，即每深100米所增加的温度，单位是℃／100米，地热梯度平均值为3℃／100米。若按这个地热梯度平均值和地球半径计算，地心的温度将高达20万度，这样的高温地球将被全部熔化了。实际上地热梯度的平均值只适于深度大约8公里左右的范围内，再往深就不适用了。根据地震波和地球内部的物质状态，推测地球内部的温度变化如下表：

地球内不同深度的温度变化