természetföldrajz 5

Természetföldrajz 5.

A Föld belső hője


A szilárd felszín hőmérsékletének alakulása


Def.: Azt a mélységi szintet, amelyben a külsőatmoszferikus hőhatások érvényesülnek,

INSZOLÁCIÓS MÉLYSÉGnek nevezzük.

Def.: A SEMLEGES HŐMÉRSÉKLETI SZINT az a mélység,ahová már nem hatolnak le az inszolációs hőváltozások.

napi hőingás: 1-1,5 méteres mélységigéves hőingás: 25-30 méteres mélységig

OK: A Napból a földfelszínre érkező sugárzása földi hőáram 105-szerese.

A Föld belső hőjeA semleges hőmérsékleti szintaktuális mélységét befolyásolja:

1.A felszín anyagának hővezető képessége;(levegőtartalom)

2. A terület éghajlati sajátosságai;(poláris és mérsékelt övben nagyobb mélység)3. A poláris övben talajjég;(fagyváltozékonysági mélységhatár, permafrost)

A felszíni periodikus hőmérsékletingadozásokamplitúdója a mélységgel párhuzamosan csökkenés a változás menete időben késik.


A semleges hőmérsékleti szinttől kezdvea hőmérséklet lefelé nő.

Def.: A GEOTERMIKUS GRADIENS az egységnyimélységnövekedésre eső hőmérséklet-növekedés.

Def.: A RECIPROK GRADIENS az a méterbenkifejezett mélység, amelyben a hőmérséklet

1 °C-kal növekedik.

A semleges hőmérsékleti szinttől lefelé mérendő!

A Föld belső hőjeJellemző reciprok gradiens értékek:

Vezúv 5-8 m/°CThira-sziget 7 m/°C

Városligeti-kút 12,5 m/°CHajdúszoboszló 16 m/°C

Szeged 20 m/°CVillage Dee Mine 138 m/°CWitwatersrand 173 m/°C

A Föld belső hőjeAz 1000 m-es mélység hőmérsékleti értéke (°C)


A geotermikus gradiens területi eloszlásáta litoszféra hővezető képessége határozza meg.

HŐÁRAM mérések

prekambriumi pajzsok 38,6 mW/m2

paleozóos orogének 51,7 mW/m2

mezozóos orogének 60,9 mW/m2

kainozóos orogének 80,6 mW/m2

mélytengeri árkok 41,6 mW/m2

abisszikus síkságok 53,8 mW/m2

óceánközépi hátságok 76,4 mW/m2


A legnagyobb hőárammal jellemzett területeklitoszférája a legvékonyabb.

Extrém nagy hőárammal (vékony litoszférával)jellemzett területek:

1.Forró pontok

2.Óceánközépi hátságok

3.Ív-mögötti medencék


1.„Forró pontok” (hot spot)

A Föld belső hője2. Óceánközépi hátságok


3. Ív-mögötti medencék (back-arc basin)

A Föld belső hőjeMekkora a földmag hőmérséklete?

1.Ha a Föld belsejéből a gázok feltöréseadiabatikusan (hőcsere nélkül) megy végbe:

5000 °C 2.Ha a hideg (kozmikus por) eredetű Föld belső hője

kizárólag kéreg anyagában történőradioaktív bomlásból származik:

1000 °C 3.Ha a radioaktív anyagok eloszlása egyenletes

a Föld egész tömegében:12000 °C

A Föld belső hőjeMekkora a földmag hőmérséklete?

4. A földköpenyben különböző hőszintű tartományokérintkeznek és konvekciós cellákba szerveződnek.

A köpeny-mag határon kb. 4000 °C lehet.

A mag nagy hővezető képességű:A Föld középpontjáig

már lényegesen nem emelkedik a hőmérséklet.


A geotermikus hő eredete

A Föld átlagosan 1-1,5 μcal/cm2s hőt sugároz ki.

109 év alatt 22°C-kal kellene hűlnie.

NEM bizonyított



Több hőforrás feltételezhető:

1.radioaktív bomlás2.exoterm reakciók

3.”öröklött” hő

U-csoport elemeiK40

Rb87

Sm148


A geotermikus hő eredeteA természetes radioaktív elemek koncentrációja változó,

eloszlásuk nem egyenletes a Föld belsejében.kőzet U (ppm) Th

(ppm)K (ppm)

gránit 4,75 18,50 37900diorit 2,00 7,40 18000bazalt 0,60 2,70 8400

peridotit 0,02 0,06 12eklogit-A 0,05 0,18 360eklogit-B 0,25 0,45 2600


A geotermikus hő eredeteA különböző kőzettípusok radioaktív hőtermelése.

kőzettípus hőtermelés (10-6J/gév)

savanyú kőzetek 20,9intermedier kőzetek 8,4

bázisos kőzetek 4,6üledékes kőzetek 7,1

peridotit 0,13eklogit-A 0,29eklogit-B 1,42


A geotermikus hő eredeteA kontinentális kéreg anyagát alkotó kőzetek

a leggazdagabbak radioaktív anyagokban.

A hőtermelésnek a kontinentális kéreg vastagságávalkellene arányosnak lennie.

NEM ez a tapasztalat.

A kontinentális kéreg mellett kell léteznie egy másik,az óceáni litoszférához kapcsolódó hőforrásnak is.

Ez a hőforrás az eklogit-B,az óceáni litoszféra felső-köpenyének anyaga.



1.A KONTINENTÁLIS LITOSZFÉRA KÉRGE ÉS2.AZ ÓCEÁNI LITOSZFÉRA FELSŐ-KÖPENYE

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!

természetföldrajz 5

Documents