III. Cấu tạo bên trong và ñặ cñ iểm vật chất tạo thành vỏ Trái ñấ t.
4.Nhiệt Trái ñấ t (geotherm)
Nhiệt của Trái ñất bao gồm có nhiệt do mặt trời cung cấp và nhiệt bên trong Trái ñất.
- Hàng ngày mặt trời bức xạ một lượng nhiệt rất lớn về Trái ñất nhưng Trái ñất không hấp thụ hết mà chỉ hấp thụ một phần, còn lại ña số bức xạ lên không trung. Nhiệt mặt trời chỉ làm nóng Trái ñất ñến một ñộ sâu nhất ñịnh và ñến một ñới có ñược nhiệt ñộ bằng nhiệt ñộ trung bình hàng năm của nơi ấy. ðới ấy gọi là ñới ñẳng nhiệt không chịu ảnh hưởng biến thiên theo thời tiết và dưới ñới này nhiệt ñộ Trái ñất không phụ thuộc vào nhiệt mặt trời. Ví dụ ở Matxcơva nhiệt ñộ ổn ñịnh là 4,20 tại ñộ sâu 20 mét. ở Pari là 11,830 tại ñộ sâu 28 mét.
- Nguồn nhiệt bên trong Trái ñất có thể là do nguồn phóng xạ của nguyên tố phóng xạ U 238. U235. Th232, K40... Theo nghiên cứu tính toán thì các nguyên tố phóng xạ cung cấp ñịa nhiệt chủ yếu phân bố ở phần vỏ Trái ñất vì các nguyên tố phóng xạ chỉ gặp nhiều trong các ñá trầm tích, granit và bazan là những ñá chủ yếu cấu tạo nên vỏ Trái ñất.
Ngoài ra nguồn nhiệt bên trong Trái ñất còn ñược sinh ra do quá trình phân dị trọng lực vật chất theo tỷ trọng trong manti, ñặc biệt là ở nhân, có nghĩa là trong quá trình phân dị, vật chất có sự di chuyển và kèm theo là sự thoát nhiệt.
ðịa nhiệt khi vượt quá ñới ñẳng nhiệt (mặt ñẳng nhiệt) thì càng xuống sau càng tăng lên. Số nhiệt ñộ tăng trên một ñơn vị ñộ sau gọi là ñịa nhiệt suất gay gradient ñịa nhiệt. Trung bình cứ xuống sâu 100 m nhiệt ñộ tăng lên 30C. Khoảng cách xuống sâu ñể nhiệt ñộ tăng lên 10C gọi là cấp ñịa nhiệt, trung bình là 33 mét. Gơrskov ((opkπb) ñưa ra một công thức tính cấp ñịa nhiệt (b) là:
Convert to pdf by Phúc Tùng ðại học Khoa Học Huế
Trong ñó: H- ñộ sâu ño nhiệt, h là ñộ sâu ởñới ñẳng nhiệt T - nhiệt ñộñịa nhiệt ởñộ sau H.
T - Nhiệt ñộ trung bình hàng năm của không khí ở 0 mét (+4,30C)
Gradien nhiệt ñộ trung bình của Trái ñất là 30C (từ 2-50C), của ñáy biển là 4-80C, của lục ñịa 0,9-50C. Cấp ñịa nhiệt trung bình là 33 mét (từ 15 ñến 45 mét).
Nếu theo cách tính gradien ñịa nhiệt thì ñến ñáy vỏ Trái ñất nhiệt ñộ sẽ tăng ñến 9000C, ñến tâm Trái ñất sẽ là 200 0000C. ở nhiệt ñộ ấy vật chất không thể còn là thể rắn nữa. ðiều ñó trái với phân tích trước. Vật lý cũng ñã chứng minh là tính dẫn nhiệt của ñá sẽ giảm xuống khi mà nhiệt ñộ tăng cao vì thế càng xuống sâu ñịa nhiệt càng tăng lên thì gradiên ñịa nhiệt lại hạ xuống sâu, áp suất tăng, nhiệt Trái ñất ñất lại ñồng ñều làm giảm gradiên ñịa nhiệt. Căn cứ theo tài liệu ðịa - vật lý và lý luận về vật lý ñịa chấn rắn thì ởñáy vỏ Trái ñất (30km) nhiệt ñộ là 4000C, sâu 100 km là 13000C, sâu 300 km là 1800 - 30000C, ởñộ sâu 2885 km là 2850 - 40000C, ở tâm Trái ñất là 4000 - 60000C.
Ở những nơi mà ñịa nhiệt rất lớn hoặc vượt xa gradiên gọi nhiệt là nơi có dị thường ñịa nhiệt, ví dụ những nơi xuất hiện nguồn nước nóng. Những nơi có núi lửa ñang hoạt ñộng cấp ñịa nhiệt chỉ khoảng 1,5 mét, trong khi cấp ñịa nhiệt trung bình là 33 mét. ở những nơi như vậy người ta có thể khai thác sử dụng ñịa nhiệt ñể chạy máy phát ñiện, sưởi ấm...ðịa nhiệt là một nguồn năng lượng rất quan trọng. Theo tính toán ñịa nhiệt trong quãng - 3 km tương ñường với nhiệt năng của 29 x 1011 tấn than ñá. Pháp và ý là những nước ñi ñầu trong việc sử dụng ñịa nhiệt phục vụ cuộc sống con người.