地溫梯度(英語:Geothermal 梯度)又稱“地?zé)崽荻取?,表?a href="/hebeideji/7196471799734190132.html">地球內(nèi)部溫度不均勻分布程度的參數(shù)。它是與地球內(nèi)部深度增加相關(guān)的每單位深度的溫度升高變化率。一般埋深越深處的溫度值越高,以每百米垂直深度上增加的℃數(shù)表示。不同地點地溫梯度值不同,通常為(1—3)℃/百米,火山活動區(qū)較高。在世界上大部分遠(yuǎn)離板塊構(gòu)造的地區(qū)里,接近地表附近的地溫梯度是每公里深度為25–30 °C/km。地?zé)崽荻鹊?a href="/hebeideji/1935161021436582380.html">倒數(shù)稱地?zé)嵩鰷囟付?geothermal degree),或稱地?zé)嵩鰷丶?geothermal degree),其物理意義可以理解為溫度相差1℃時兩個等溫面之間的距離。地溫梯度異??梢杂脕硌芯康刭|(zhì)構(gòu)造的特征,同時對研究礦產(chǎn)(金,石油等)的形成與分布也有重要作用。
相關(guān)知識
在實際工作中,通常用每深100米或1千米的溫度增加值來表示地溫梯度;在地溫異常區(qū),也常用每深10米或1米的溫度增加值來表示地?zé)崽荻取?a href="/hebeideji/7307099937186382325.html">地殼的近似平均地?zé)崽荻仁敲壳?5℃,大于這個數(shù)字就叫做地溫梯度異常。近地表處的地?zé)崽荻葎t因地而異,其大小與所在地區(qū)的大地?zé)崃髁砍烧龋c熱流所經(jīng)巖體的熱導(dǎo)率成反比。因此,地?zé)崽荻鹊膮^(qū)域性變化可能來源于熱流量的變化,也可能來源于近地表巖體的熱導(dǎo)率的變化。而在整個地球內(nèi)部,地溫梯度隨深度的增加逐漸降低。
正梯度和負(fù)梯度
地?zé)崽荻鹊姆较蛑赶驕囟仍黾拥姆较颍Q正梯度。
如果溫度向下即隨深度的增加反而降低時,稱負(fù)梯度。熱田鉆孔穿透熱儲層后,常出現(xiàn)負(fù)梯度。
地溫梯度的測量
直接測量
地溫的直接測量都是在地下條件如坑道、鉆井或海底進(jìn)行。最淺是在地下1米深處測量地溫,這是一種簡易的地溫測量方法,這種地溫場的資料可用于發(fā)現(xiàn)異常幅度大而且埋藏淺的地?zé)崽铩V苯犹綔y隱伏地下儲熱構(gòu)造,往往在10~30米或50~100米淺井內(nèi)進(jìn)行地溫和地溫梯度測量。這個深度的地溫場資料,可以反映不同異常幅度和不同埋藏深度的熱儲構(gòu)造。更深的地溫場(如300~ 1000米)則用于研究區(qū)域構(gòu)造、深部地?zé)豳Y源和油氣田。例如中國華北平原北部地溫梯度等值線圖上的地溫異常,反映了深部地?zé)豳Y源和油氣田。
人工地溫法
地溫法勘探主要測量地表和地殼的天然溫度場。象電法和地震勘探一樣,地溫法也可以用人工造成一個局部溫度場,以研究一定地質(zhì)問題。井中溫度擴(kuò)散法就是一種常用的人工地溫法。往井中注入定量熱(或冷)水后,過一定時間重復(fù)測量全井溫度變化,可以研究含水層。這種方法在地下含水層礦化度較高而不能采用常規(guī)的鹽擴(kuò)散法時更為有效。往一口井中注入熱(或冷)水,而觀測周圍井溫度變化,可以計算含水層導(dǎo)水能力,研究含水層儲能空間和儲能效率,研究地?zé)崽餆醿Φ拈_發(fā)壽命等。
地?zé)崃鳒y量
地殼的溫度場受許多干擾因素影響。地溫梯度則與巖石熱導(dǎo)率有關(guān),因而這些資料的應(yīng)用受地區(qū)和時間的限制,而不利于全國或全球的對比。地?zé)崃髦凳且环N理想的參數(shù)。
地溫梯度異常帶
自然界的氣溫變化取決于太陽的光熱,由于黃赤交角的存在,造成太陽直射點在地球南北緯23°26′之間往返移動的周年變化,從而引起正午太陽高度的季節(jié)變化和晝夜長短的季節(jié)變化,造成了各地獲得太陽能量多少的季節(jié)變化,于是太陽公轉(zhuǎn)則形成四季的更替。而有些奇異的土地卻打破了這一自然規(guī)律,出現(xiàn)了神奇的現(xiàn)象--冬暖夏涼,這樣的地帶便叫做地溫異常帶。
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