Gradient géothermique

couches de la Terre

Il est difficile de penser que vous pouvez calculer la température à l'intérieur de la terre. Notre planète a une profondeur de 6.000 12 kilomètres jusqu'à ce qu'elle atteigne le noyau. Malgré cela, l'être humain n'a atteint qu'une profondeur de XNUMX km. Cependant, nous disposons de plusieurs techniques pour pouvoir calculer la température en profondeur. La variabilité de la température en fonction de la profondeur de la croûte terrestre est connue sous le nom de gradient géothermique.

Dans cet article, nous allons vous parler de toutes les caractéristiques et de l'importance du gradient géothermique.

Quel est le gradient géothermique

gradient géothermique en profondeur

Le gradient géothermique ce n'est rien de plus que la variance de température en fonction de la profondeur que nous nous trouvons. La température peut être mesurée dans les premiers kilomètres de la croûte terrestre et ils augmentent en profondeur suivant une pression moyenne de 3 degrés pour 100 mètres de profondeur. La relation entre la variation de température et de profondeur est appelée gradient géothermique. La chaleur naturelle du noyau terrestre est due à différents processus physiques et chimiques qui se produisent à l'intérieur. Il y a également d'autres facteurs qui entrent dans cette équation pour pouvoir calculer la température.

Caractéristiques principales

gradient géothermique

Voyons quels sont les différents facteurs qui influencent la valeur du gradient géothermique:

  • Facteurs régionaux: la région d'où nous venons du monde entier est essentielle pour connaître la variance de la température. Le contexte géologique et structurel à l'échelle régionale est l'un des facteurs qui conditionnent la distribution des températures. Autrement dit, dans les zones où il y a un volcanisme actif aujourd'hui, les zones où la lithosphère est plus réduite, le gradient géothermique est beaucoup plus élevé que dans d'autres zones où il n'y a pas d'activité volcanique ou où la lithosphère a une épaisseur différente.
  • Facteurs locaux: à un niveau beaucoup plus local, on constate des différences entre les propriétés thermiques des roches. Il existe des roches qui ont une conductivité thermique plus élevée qui produisent des variations latérales et verticales sensibles dudit gradient géothermique. Le facteur qui détermine le plus la valeur de ce gradient géothermique est la circulation des eaux souterraines. Et le fait est que l'eau a une grande capacité à pouvoir redistribuer la chaleur. C'est ainsi que l'on retrouve des zones de recharge aquifère dont le gradient géothermique diminue en raison de la circulation descendante d'eau plus froide.

D'un autre côté, nous avons des zones de téléchargement où le contraire se produit. La montée en profondeur de l'eau chaude entraîne une augmentation du gradient géothermique. Par conséquent, la valeur que prendra le gradient géothermique varie en fonction du contexte géologique et structurel, les différences entre les propriétés techniques des roches et la circulation des eaux souterraines. Tous ces facteurs font varier en profondeur cette augmentation de température.

Flux et propagation de la chaleur terrestre

intérieur de la planète

Nous savons que la chaleur émise par notre planète peut être quantifiée par le flux thermique de surface. C'est la quantité de chaleur que la planète perd par unité de surface et de temps. Le flux thermique de surface est calculé comme le produit du gradient géothermique et de la conductivité thermique du milieu. Autrement dit, la valeur du gradient géothermique multipliée par la capacité de conduire la chaleur de l'environnement spécifique où nous nous trouvons. C'est ainsi que nous connaissons la quantité totale de perte de chaleur qui existe dans une zone particulière.

La conductivité thermique est la facilité d'un matériau à pouvoir transmettre de la chaleur. Une valeur typique de flux thermique sur le continent est de 60 mW / m2, qui peuvent chuter à des valeurs de 30 mW / m2 dans les anciennes zones continentales - où la lithosphère est plus épaisse - et dépasser les valeurs de 120 mW / m2 dans les zones plus jeunes, où la lithosphère est moins épaisse. Il est assez facile de vérifier dans les mines et les forages, la température des matériaux de l'intérieur de la terre augmente avec la profondeur.

Il existe de nombreux puits de pétrole dans lesquels des valeurs de 100 degrés sont atteintes à environ 4.000 XNUMX mètres de profondeur. D'autre part, dans les zones où il y a des éruptions volcaniques, divers matériaux sont amenés à la surface de la terre à des températures élevées provenant de zones beaucoup plus profondes. Une partie de la croûte terrestre dépasse quelques dizaines de centimètres d'épaisseur. Il se caractérise par le fait que ses températures dépendent de la température de surface existante et présente une grande variété de températures diurnes et saisonnières. L'influence de la température extérieure affecte beaucoup moins à mesure que nous allons plus loin.

Lorsque nous atteignons un certain niveau de profondeur, la température est constante égale à la moyenne de la température de surface du lieu. Cette zone est appelée niveau neutre d'ozone à température constante.

Profondeur et gradient géothermiques

La profondeur à laquelle se trouve le niveau neutre où les températures sont constantes varie généralement entre 2 et 40 mètres. Il est d'autant plus grand que le climat qui règne à la surface de la terre est extrême. Au-dessous du neutre, les températures commencent à augmenter avec la profondeur. Cette augmentation n'est pas uniforme dans tous les domaines. Dans le premier, il est plus superficiel que la croûte terrestre, la valeur moyenne du gradient géothermique est d'environ 33 mètres. Cela signifie que vous devez aller à 33 mètres de profondeur pour avoir une augmentation de température de 1 degré. Pour lui, Il est établi entre un gradient géothermique moyen de 3 degrés tous les 100 mètres.

Les valeurs moyennes ne s'appliquent qu'aux zones les plus externes du cortex, car il peut être maintenu sur tout le rayon. À des profondeurs plus importantes, les températures sont plus élevées car les matériaux fondent à des profondeurs de seulement quelques centaines de kilomètres.

Aujourd'hui, nous savons que la plupart des géophysiciens estiment que les températures dans les zones les plus profondes de la planète ne dépassent pas quelques milliers de degrés. Au plus, certains estiment les valeurs à environ 5.000 XNUMX degrés. Tout cela conduit à un gradient géothermique décroissant avec la profondeur une fois qu'un certain quota souterrain est atteint.

J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur ce qu'est le gradient géothermique et ses caractéristiques.


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