Жер ыртысыны жылулы табиаты

 

Геотермика (“гео” – жер жне “термо” – жылу грек сзінен) ылымы, жер ыртысыны жне барлы жерді жылулы жадайын, оны геологиялы рылысына туелділігін, таулы жыныс рамына, магматикалы рдістерді жне баса біратар факторларды зерттейді.

Жер шарыны жылулы жадайыны белгісі, ол жерді жылу бар тере абатындыы температуралы градиен болып табылады.

Градиетті лкен тередіктегі геотермалды айматаы ысты суларды температурасыны мндерін экстрополяциялап, жер ыртысыны температуралы жадайын баалауа болады [6,11,44,30].

Жерді тменгі абатында тзілетін атты, сйы жне газ трізділердегі барлы табии трдегі геотермальды орды екі трде арастыруымыза болады:

Жер ядросыны температурасы 5000°С(жуы) .

Жерді орташа температурасыр бір 100 метр тередікте 3°С жоарылайды. Осылай 20 км тередікте температура 700...800 °С млшеріне ктеріледі. Геотермалды энергияны негізгі кзі жер бетіне баытталан жер ядросыны балыан жылу аынынан пайда болады.

 

 

 

5.2-сурет. Геотермалды электр стансалар

 

Жер ыртысы астындаы таулы нсілдерді балытуа, магмаа айналдыруа бл жылу жеткіліеті. Магманы кп блігі жер астында алып ояды жне пеш трізде оршаан ортаны ыздырады. Егер жер асты сулары осы жылумен кездессе, оларда атты ыздырады кейде 371 °С а дейін, кейбір жерлерде, сіресе материктерді тектоникалы плитасыны жан- жаында, сондай-а “ысты нкте” деп аталатын нктеде жер бетіне те жаын келеді, тіпті оны геотермалды брылау ымаларыны кмегімен табуа болады. Егер адамзат тек геотермалды энергияны олданатын болса, жер жзіні температурасы жарты градуса тмендегенше 41 млн. жылдай кетеді [26,48,30].

Жер ыртысыны бірінші 10 км жалпы жылу рамы шамамен 3×10²³ ккалл рады. Ол барлы лем орларыны отын трлеріні жылутрленгіштік абылетін 1000 есе жоарылатады. Жердегі барлы жылу млшері отын эквивалентінде шамамен 4,5×10⁸ трлн т.ш.о. райды, ол шамамен 1 жер ыртысыны жоары 10 км-дегі жалпы жылурамын райды.

Геотермалды энергия табысыны физикалы негіздерін тсіну шін жерді ішкі рылысын жне оны _{температуралы} рісін арастырайы. Жер бірнеше саиналы тріздес блік-блтшалардан трады – геосфералар з бетімен бліктерге блінеды: литосфера, мантия жне ядро [6,11,26,44].

зынды бірлігін тередетумен жерді температурасыны жоарылауы геотермиялы градиент деп аталады. Температурасы 1°С жоарылайтын, метр тередеуіне сйкес лшемді геотермиялы саты деп аталады.

Кн сулесіні арындылыыны згеруіне байланысты жер ыртысыны бірінші 1,5-40 м жылу режімі туліктік жне жылды тербелістермен сйпатталады. Ары арай температура тербелісіні кп жылды жне асырлы орындары бар, тередігінен аырын шетін кез келген тередікте таулы нслдерде температура Т келесі формуламен аныталады:

, (15.1)

мнда – берілген жергілікті ауасыны орташа температуасы; H – тередік, аныталатын температура шін; h – траты жылды температура абатыны тередігі; –геотермиялы саты.

Геотермиялы сатыны орташа лшемі 33м-ге те, жне траты температура аймаынан рбір 33м тередейтін температурасы 1°С жоарылайды.

Геотермиялы шарттар ртрлі. Бл сол немесе баса Жер аймаыны геологиялы рылысымен байланысты. Температураны 1°С жоарылауы

2 -3 м тередікте жрген жадайлары белгілі.

Бл жалпы занан ауытыандар кп жадайда негізінен вулканды жанартау аудандарында орналасан 400-600 м тередікте кездеседі мысала: Камчаткада температура 150-200 °С дейін жетеді.

Геотермиялы градиент мндері жне жер шарыны ртрлі айматары шін сатысы ртрлі. Аса лкен геотермиялы градиент 150°С/км-ге те баланыста (АШ) тіркелген. Оан геотермиялы сатысы 6,6 м/°С сйкес бл жас жанартау аймаында кездеседі аса тменгі геотермиялы градиент 6 °С/км те, бл Витватерсранда (отстік Африкада) тіркелген. Ол жерде геотермиялы саты 173 м/°С. Бл айма кристалды жер ыртысынан трады геотермиялы сатысы 33 м/°С те [6,11,26,48].