4.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ГДЕ ОТСУТСТВУЕТ ТОЧНОЕ ЗНАНИЕ, ТАМ ДЕЙСТВУЮТ
ДОГАДКИ, А ИЗ ДЕСЯТИ ДОГАДОК ДЕВЯТЬ – ОШИБКИ.
М. ГОРЬКИЙ
АК ПРИНЯТО НАЗЫВАТЬ ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ ЗЕМНОЙ КОРЫ. ВЫ-
ДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ В НЕДРАХ ЗЕМЛИ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ СОВОКУПНОСТЬЮ РЯДА ПРО-
ИСХОДЯЩИХ ТАМ ПРОЦЕССОВ: РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД ЭЛЕМЕНТОВ, ХИМИЧЕ-
СКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИТЯЖЕНИЯ СОЛНЦА И ЛУНЫ, ГРАВИТАЦИ-
ОННАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ЗЕМЛИ И ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ СМЕ-
ЩЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ КРУПНЫХ БЛОКОВ ЗЕМНОЙ КОРЫ. В РЕЗУЛЬТАТЕ В ЦЕНТРЕ
ЗЕМЛИ ТЕМПЕРАТУРА ДОСТИГАЕТ 4000 … 5000 К, А В МАГМАТИЧЕСКИХ СЛОЯХ СРАВ-
НИТЕЛЬНО БЛИЗКИХ К ПОВЕРХНОСТИ 1200 … 1500 К. ОТСЮДА ТЕПЛОТА ВЫНОСИТСЯ
НА ПОВЕРХНОСТЬ ПОДВИЖНЫМ ФЛЮИДОМ (ЭТО СМЕСЬ ВОДЫ, ПАРА, ГАЗОВ), КО-
ТОРЫЙ ДВИЖЕТСЯ ПО КАПИЛЛЯРАМ И ТРЕЩИНАМ ГОРНЫХ ПОРОД. ВОДА, КАК ПРА-
ВИЛО, НАСЫЩЕНА РАСТВОРЕННЫМИ В НЕЙ СОЛЯМИ И ГАЗАМИ.
НАИБОЛЕЕ ГРАНДИОЗНОЕ ПОЯВЛЕНИЕ ТЕПЛА НА ЗЕМЛЕ – ЭТО, РАЗУМЕЕТСЯ,
ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ. ОНА НЕ РАЗ ПРИВОДИЛА К ТАКИМ КАТАСТРО-
ФАМ ВСЕЛЕНСКОГО МАСШТАБА, КОТОРЫЕ МЕНЯЛИ И ОБЛИК МАТЕРИКОВ, И КЛИ-
МАТ ПЛАНЕТЫ. КОНЕЧНО ЖЕ, ГОВОРИТЬ О НЕПОСРЕДСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
ЭТОЙ ЭНЕРГИИ НЕ ПРИХОДИТСЯ, НО ПРОЯВЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ, ТАЯЩЕЙСЯ В НЕДРАХ
ЗЕМЛИ В ВИДЕ ГОРЯЧИХ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ, ИЗВЕСТНО И ИСПОЛЬЗУ-
ЕТСЯ СРАВНИТЕЛЬНО ДАВНО И ЭФФЕКТИВНО.
Как это ни кажется странным, но в настоящее время вулканические аппараты Земли не являются ос-
новными тепловыделяющими каналами. Во-первых, несмотря на высокую температуру потоков ла-
вы, все же их масса крайне ничтожна по сравнению с массой горных пород земной коры, которые
также служат проводниками глубинного тепла. Во-вторых, в земной коре существует подвижный и
чрезвычайно теплоемкий энергоноситель – вода, играющая важную роль в тепловом балансе верхних
геосфер.
Жидкая вода существует только до глубины 10 … 15 километров, ниже при температуре около 700
градусов вода находится исключительно в газообразном состоянии. На глубине 50 … 60 километров
при давлении около 30 000 атмосфер исчезает граница фазовости, т.е. водяной пар находится в
сверхкритическом перегретом состоянии и уже не может превратиться в жидкость.
Находясь в поровом пространстве осадочных пород, вода, как правило, принимает температуру, со-
ответствующую температуре пород на данной глубине. Если вода занимает трещинно-жильные кол-
лекторы и поднимается из более глубоких горизонтов, то возможен вариант, когда, наоборот, породы
принимают более высокую температуру воды. Так возникают местные тепловые аномалии. Вода в
данном случае выполняет роль теплоносителя и нагревающего элемента.
В любой точке земной поверхности, на определенной глубине, зависящей от географических особен-
ностей района, залегают пласты горных пород, содержащие термальные воды (гидротермы). В связи
с этим в земной коре следует выделить еще одну зону, условно называемую «гидротермальной обо-
лочкой». Она прослеживается по всему земному шару, только на разной глубине. В среднем в преде-
лах этой зоны температурный градиент по глубине составляет 30 К/км. В районах современного
вулканизма гидротермальная оболочка иногда выходит практически на поверхность и
температурный градиент достигает значения 200 К/км. Здесь можно обнаружить не только горячие
источники, кипящие грифоны и гейзеры, но и парогазовые струи с температурой 180 … 200 градусов
и выше. Геотермальные системы, у которых основным теплоносителем является вода или пар,
называют гидротермальными.
У петротермальных геосистем носителем тепла являются сухие горные породы. Для извлечения теп-
ла бурят две скважины. В одну из них закачивают с поверхности воду. Вода, проходя сквозь трещи-
ны и поры массива, нагревается до нужной температуры или даже превращается в пар, которые со-
Т