地球内部的温度分布
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发布时间：2022-04-20 20:40
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热心网友
时间：2023-11-05 00:27
利用地壳浅部测温资料推测深部温度的方法，对于地壳以下就不适用了。因为地球内部热状况与地壳有明显不同，一是放射性元素集中于地壳表层，所测地温梯度远比深处高，二是地球内部除热传导外，温度越高辐射传热所引起的作用也越大，这就增加了深处物质的传热能力，地温梯度也相应降低。如以地壳浅部地温梯度2～3℃/100m直接推测到地心6371km处，温度将高达一二十万摄氏度，整个地球将被熔化，这与客观事实不符。
（一）地幔温度
地幔的温度我们可以通过如下的几种方法进行估计：
1）计算绝热自压温度作为地幔温度的下限。假设地幔没有放射线热源，只有由于自身压力作用使温度升高，这种纯由压力产生的温度，称为绝热自压温度，它应当是上地幔温度的下限。计算表明核幔边界处温度约为2250℃。而整个地幔平均自压绝热温度梯度为0.28℃/km。
2）计算地幔物质的熔点作为地幔温度上限。据计算，核幔边界处的熔点温度约为3000℃。
3）用电导率计算地幔温度：地幔物质的电导率很小，属于半导体性质，以离子导电为主，其电导率为
固体地球物理学：地震学、地电学与地热学
式中：E为激活能，随压力而变化；T为温度；k为波尔兹曼常数；σ0为与温度有关的一个数值。总的看来，σ随T的增大而加大。
4）由高温高压实验结果外推地幔物质熔点，以及由出露地表的地幔岩石性质推断地幔温度。
以上几种方法中，1）和2）借助于地震学的探测结果，3）借助于地电学的探测结果，4）借助于高温高压实验结果以及直接观测结果。显然，温度曲线反映了多方面的结果。
显而易见，地幔的温度分布曲线必须满足两个条件：它在熔点曲线以下，而在绝热自压曲线以上。总的看，地幔处于固态的岩石圈之下、液体的外核之上，是一个多相系统，既不是固体，也不是液体，而是具有黏性的处于对流状态下的“软”物质。
（二）地核温度
研究地核温度的方法主要有两种：计算绝热自压温度估计地核温度的下限和计算地核物质的熔点而估计地核温度的上限。通过以上两种方法估算所得地心处的下限温度和上限温度分别为4000℃和5400℃。
（三）地球内部的温度分布
实际地幔和内核的温度应该高于绝热自压温度而低于熔点温度，外核温度应高于绝热自压温度也高于或至少等于熔点温度。由于绝热自压和熔点温度的确定涉及许多未知问题，其本身的估算值就变化很大。所以由它们来*和确定实际温度更是困难。近年来人们对地球内部实际温度的研究也做了很多努力，但至今只对上地幔情况了解得比较深入。表11-3是斯特西（Stacey，1977）根据热动力学原理，把地球内部的温度和状态方程以及地震波数据联系起来，并在PREM的地球内部参数基础上，所得地球内部的温度模型。
图11-3是近年来人们对地球内部温度的几种研究结果。由图中各曲线可以看到，目前人们对地球内部温度的认识还很粗浅，各种资料之间差别很大。
图11-3 地球内部温度的几种研究结果
表11-3 地球内部的热动力学参数
注：R为与地心距离；r格林爱森参数；T为温度；cp为常压下比热；α为体膨胀系数；K为热导率。
热心网友
时间：2023-11-05 00:27
地球的内部是什么，里面的温度有多高？
