Геотермальная энергия

Большое трещинное Толбачинское извержение в 1975 г. Геотермальная энергия проявляемая в виде истечения магматической струи. Фото Гиппенрейтера В.Е.


Первичным источником тепла изначально признавались глубины Земли. Основой для выработки таких представлений было возрастание температур с глубиной. Эта идея отразилась во введении понятия о геотермическом градиенте расстоянии тебующемся для увеличения температуры на один градус. Так были введены понятия о тепловом потоке его плотности и интенсивности.

Геотермический градиент - Расстояние по вертикали в земной коре (ниже зоны постоянной температуры), на котором температура повышается на 1°С.

Геотермическаяступень физическая величина, описывающая увеличение температуры на 10°С на определенных участках земной толщи.

Эти величины использовались для оценки интенсивности потока глубинного тепла. С учетом этого при рассмотрении вопроса о генезисе гидротерм надо постоянно иметь в виду несколько фундаментальных положений, оказавших решающее воздействие на формирование представлений о их генезисе:

1. Совпадение химического состава вулканических пород с предполагаемым составом гранитного слоя коры зачастую приводило к представлениям о том, что кислые вулканиты являются продуктами его расплавления;

2. Совпадение времени импульсов подъема горст-антиклинальных систем (т. е. импульсов горообразования) и коротких фаз массовых извержений кислой пирокластики и внедрения гранитных массовов;

3. Возрастающее количество фактов, указывающих на возможность мантийного происхождения кислых магм. Свидетельства основываются на составе ассоциации минералов-вкрапленников в кислых вуканитах и находках в кислых вулканитах минералов-индикаторов высоких давлений – пиропа, муассонита.

Эти единицы характеризуют региональный тепловой поток. В связи с этим, мы считаем, что указанные источники генерации тепла Земли формируют этот тепловой поток, который оценивается в среднем 0.8-4•10-6 кал/см2с1. Кстати, он, как на континентах, так и в океанах он примерно одинаковый, что потверждает его планетарное значение. Однако, геологические процессы, происходящие в земной коре, такие как магматизм и гидротермальная деятельность, происходят в очень ограниченных по площади линейных зонах и точках, для которых характерен аномальный тепловой поток, обычно характеризующийся значениями 2-3•10-4кал/см2с, т.е. больше на два порядка. Если предполагать, что эти аномальные потоки генерируются за счёт энергии источников, формирующих региональный тепловой поток, то необходимо определить геологическую структуру, которая бы могла обеспечить аккумуляцию тепла с площади 100-200 раз большей, чем площадь геотермального района, на которой получен этот аномальный тепловой поток. Так, например, хорошо изученный геотермальный район Лардерелло-Травале-Амиата, имеющий площадь 250 км2, должен был аккумулировать тепло с площади порядка 1000-2500км2. Площадь Мутновского геотермального района нами оценивается в 5000 км2. Соответственно, площадь, с которой необходимо было бы «собрать» тепловую энергию, около 0.5-1.0 млн. км2. Она превышает площадь всей Камчатки. Таким образом, вокруг геотермальных районов тепловой поток должен быть существенно меньше среднеземных значений, что не подтверждается исследованиями. Из этих оценок видно, что генерация аномальных тепловых потоков не связана с источниками тепла, формирующими региональный тепловой поток. В связи с этим, как нам представляется, возникает необходимость обсудить иные источники тепла, которые возможно были отвергнуты другими исследователями. Широкое развитие получили представления о прямой связи гидротерм с магматическими телами. Но тут на пути развития гипотез о гидротермальной деятельности встали экспериментальные данные показывающие ограниченность растворимости летучей фазы в силикатных расплавах (не более 4-5%). С другой стороны были получены данные о том, что источником все (или по крайней мере значительная часть современных гидротерм) связана не с водами мирового океана, а извлечена из осадочных толщ (предположительно в ходе субдукции литосферных

РУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ МИРА - НОВЫЙ САЙТ

ИСЛАНДИЯ И ГАВАЙИ - ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УНИКУМЫ