Тематический рубрикатор статей

Георесурсы Т.20.№4.2018
Стр.
Скачать статью

Тепловой поток из недр − индикатор глубинных процессов

Б.Г. Поляк, М.Д. Хуторской

Оригинальная статья

DOI https://doi.org/10.18599/grs.2018.4.366-376

366-376
rus.
eng.

open access

Under a Creative Commons license

Обсуждаются геоэнергетические аспекты проблемы выноса внутриземного тепла в различных формах. Рассматриваются эндогенные причины дисперсии кондуктивного теплового потока − радиогенная теплогенерация, тектонические движения и магматизм (вулканизм), включая его скрытую и открытую разгрузку в виде вулканической и гидротермальной деятельности. Геологическая упорядоченность теплового потока в континентальной коре связывается с конвективной разгрузкой тепломассопотока из мантии, маркируемого изотопным составом гелия в свободно циркулирующих подземных флюидах. Совместный транспорт тепла и гелия, как и корреляция изотопных составов Не в вулканических и гидротермальных газах и Sr в молодых лавах, свидетельствуют о силикатной природе тепломассопотока, исходящего из разноглубинных мантийных резервуаров.

 

геотермия, тепловой поток, тепломассоперенос, изотопное отношение гелия, магматизм, вулканизм

 

  • Гущенко И.И. (1979). Извержения вулканов мира (каталог). Москва: Наука, 475 с.
  • Кононов В.И., Поляк Б.Г. (1977). Геотермальная активность. «Исландия и срединно-океанический хребет (глубинное строение, сейсмичность, геотермия)». Москва: Наука, с. 7-82.
  • Кутас Р.И., Гордиенко В.В. (1972). Тепловое поле Карпат и некоторые вопросы геотермии. Тр. МОИП. Отд. геол., 46, с. 75-80.
  • Ломоносов М.В. (1950). О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном (Первые основания металлургии или рудных дел). Санкт-Петербург: Императорская Академия Наук, 1763. Труды по физике и химии, 1738-1746 гг. Москва-Ленинград: Изд. АН СССР, с. 318-319.
  • Лучицкий И.В. (1979). Некоторые общие вопросы глобальных палеовулканологических реконструкций. В кн. «Глобальные палеовулканологические реконструкции». Новосибирск: Наука, с. 4-14.
  • Любимова Е.А., Никитина В.Н., Томара Г.А. (1976). Тепловые поля внутренних и окраинных морей СССР (наблюдения и теория интерпретации). Москва: Наука, 224 с.
  • Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. (1981). Изотопы гелия в природе. Москва: Энергоиздат, 222 с.
  • Мамырин Б.А., Толстихин И.Н., Ануфриев Г.С., Каменский И.Л. (1969). Аномальный изотопный состав гелия в вулканических газах. Докл. АН СССР, 184(5), с. 1197-1199.
  • Муравьев А.В., Поляк Б.Г., Турков В.П., Козловцева С.В. (1983). Повторная оценка тепловой мощности фумарольной деятельности вулкана Мутновского (Камчатка). Вулканология и сейсмология, 5, с. 51-63.
  • Поляк Б.Г. (1988). Тепломассопоток из мантии в главных структурах земной коры. Москва: Наука, 192 с.
  • Поляк Б.Г., Мелекесцев И.В. (1979). К оценке геоэнергетического эффекта новейшего вулканизма островных дуг. Геотектоника, 1, с. 36-47.
  • Поляк Б.Г., Смирнов Я.Б. (1966). Тепловой поток на континентах. Докл. АН СССР, 168(1), с. 170-172.
  • Поляк Б.Г., Смирнов Я.Б. (1968). Связь глубинного теплового потока с тектоническим строением континентов. Геотектоника, 4, с. 3-19.
  • Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Якуцени В.П. (1979a). Изотопный состав гелия и тепловой поток – геохимический и геофизический аспекты тектогенеза. Геотектоника, 5, с. 3-23.
  • Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Буачидзе Г.И. и др. (1979b). Изотопный состав Не и Ar в термальных флюидах Альпийско-Апеннинского региона и его связь с вулканизмом. Доклады АН СССР, 247, с. 1220-1225.
  • Смирнов Я.Б. (1972). Земной тепловой поток и проблемы энергетики геосинклинали. Тр. МОИП. Отд. геол., 46, с. 52-74.
  • Смирнов Я.Б. (1980). Тепловое поле на территории СССР (поясн. зап. к картам теплового потока и глубинных температур в м-бе 1: 10 000 000). Москва: ГИН АН СССР − ГУГК СМ СССР, 150 с.
  • Токарев П.И. (1970). О фокальном слое, сейсмичности и вулканизме Курило-Камчатской зоны. Изв. АН СССР. Физика Земли, 3, с. 15-30.
  • Хуторской М.Д. (1996). Геотермия Центрально-Азиатского складчатого пояса. Москва: Изд-во РУДН, 289 с.
  • Хуторской М.Д., Городницкий А.М., Гольмшток А.Я. и др. (1986). Тепловой поток, базальтовый вулканизм и строение литосферы Тирренского моря. Геотектоника, 5, с. 116-123.
  • Хуторской М.Д., Леонов Ю.Г., Ермаков А.В., Ахмедзянов В.Р. (2009). Аномальный тепловой поток и природа желобов в северной части Свальбардской плиты. Доклады РАН, 424(2), с. 227-233.
  • Хуторской М.Д., Поляк Б.Г. (2016). Роль радиогенной теплогенерации в формировании поверхностного теплового потока. Геотектоника, 2, с. 43-61
  • Čermak V. (1976). Heat flow investigation in Czechoslovakia. In: “Geoelectric and Geothermal Studies” (KAPG Geophys. Monogr., A. Adam, ed.). Akad. Kiado. Budapest, pp. 414-424.
  • Clarke W.B., Beg M.F., Craigh H. (1969). Excess 3He in the sea: evidence for terrestrial primordial helium. Earth Planet. Sci. Lett., 6(3), pp. 213-220. https://doi.org/10.1016/0012-821X(69)90093-4
  • Condomines M., Grönvold K., Hooker P.J. et al. (1983). Helium, oxygen, strontium and neodymium isotope relationships in Icelandic vulcanics. Earth Planet. Sci. Lett., 166, pp. 125-136. https://doi.org/10.1016/0012-821X(83)90131-0
  • Della Vedova B., Pollis G., Foucher I.P., Rehault J.P. (1984). Geothermal structure of the Tyrrhenian. Sea. Marine Geol., 55, pp. 271-289. https://doi.org/10.1016/0025-3227(84)90072-0
  • Gregory R.G., Durrance E.M. (1987). Helium, radon and hydrothermal circulation associated with the Carmenwallis radiothermal granite of southwest England. Journ Geophys. Res., 92, B12, pp. 12567-12586. https://doi.org/10.1029/JB092iB12p12567
  • Hamza V.M., Muños M. (1996). Heat flow map of South America. Geothermics, 25(6), pp. 599-646. https://doi.org/10.1016/S0375-6505(96)00025-9
  • Hamza V.M., Verma R.K. (1969). The relationship of heat flow with the age of basement rocks. Bull. Volcanol., 33(1), pp. 123-152. https://doi.org/10.1007/BF02596713
  • Hilton D.R., Craig H. (1998). A helium isotope transect along the Indonesian archipelago. Nature, 342, pp. 906-908. https://doi.org/10.1038/342906a0
  • Kutas R.I., Lubimova E.A., Smirnov Ya.B. et al. (1976). Heat flow map of the European part of the USSR and its geological and geophysical interpretation. In: «Geoelectric and Geothermal Studies» (KAPG Geophys. Monogr., A. Adam, ed.). Akad. Kiado. Budapest, pp. 443-449.
  • Marty B., Tolstikhin I.N. (1998). CO2 fluxes from mid-oceanic ridges, arcs and plumes. Chemical Geology, 145, pp. 233-248. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(97)00145-9
  • Morgan W.J. (1971). Convection plumes in the lower mantle. Nature, 230, pp. 42-43. https://doi.org/10.1038/230042a0
  • Newell D.L., Crossey L.Y, Karlstrom K.E., Fisher T.P., Hilton D.R. (2005). Continental-scale links between the mantle and groundwater systems of the western United States: Evidence from travertine springs and regional He isotope data. GSA Today, 15(12), pp. 115-157. https://doi.org/10.1130/1052-5173(2005)015[4:CSLBTM]2.0.CO;2
  • Parello F., Allard P., Alessandro W.F., Jean-Baptiste P., Catani O. (2000). Isotope geochemistry of the Pantelleria volcanic fluids, Sicily Channel rift: a mantle volatile end-member in Southern Europe. Earth Planet. Sci. Lett., 180 (3/4), pp. 325-339. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(00)00183-7
  • Pollack H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. (1993). Heat flow from the Earth interior: analysis of the global data set. Rev.Geophys., 31, pp. 267-280. https://doi.org/10.1029/93RG01249
  • Roy R.F., Blackwell D.D., Birch F. (1968). Heat generation of plutonic rocks and continental heat flow provinces. Earth. Planet. Sci. Lett., 5, pp. 1-12. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(68)80002-0
  • Sass J.H., Blackwell D.D., Chapman D.S., Roy S. (1981). Heat flow of the crust of the United States. Physical properties of rocks and minerals. N.Y.: McGrew-Hill, pp. 503-548.
  • Sclater J., Francheteau J. (1970). The implication of terrestrial heat flow observations on current tectonics and geochemical models of the crust and upper mantle of the earth. Geophys. J. Roy. Astr. Soc., 20(5), pp. 509-542. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1970.tb06089.x
  • Sclater J., Parsons B., Jaupart C. (1981). The heat flow through oceanic and continental crust and heat losses from the Earth. J. Geophys. Res., 86, pp. 11535-11552. https://doi.org/10.1029/JB086iB12p11535
  • Tolstikhin I.N., Kramers J. (2008). The Evolution of Matter from the Big Bang to the Present Day Cambridge University Press. 521 p.  
  • Vieira F.P., Hamza V.M. (2011). Global heat flow: comparative analysis based on experimental data and theoretical values. Proc. 12-th Int. Congr. of the Brazilian Geophys. Soc., pp. 1-6. https://doi.org/10.1190/sbgf2011-407
  • Vitorello I., Pollack H. (1980). On the variation of continental heat flow with age and thermal evolution of continents. J. Geophys. Res., 85, pp. 983-995. https://doi.org/10.1029/JB085iB02p00983
  • Von Herzen R.P., Cordery M.J., Detrick R.S., Fang C. (1989). Heat flow and the thermal origin of hotspot swell: the Hawaiian swell revisited. J. Geophys. Res., 94, pp. 13783-13799. https://doi.org/10.1029/JB094iB10p13783
  • Wheildon J., Francis M.F., Ellis J.R.L., Thomas-Betts A. (1980). Exploration and interpretation of the SW England geothermal anomaly. Proceed. 2nd Int. Seminar on Results of EC Geothermal Energy Resources (A.S. Strub, P.Ungemach, Eds.), Strasbourg, pp. 456-463. https://doi.org/10.1007/978-94-009-9059-3_40
  •  

Борис Григорьевич Поляк
Геологический институт РАН
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер, д. 7

Михаил Давыдович Хуторской
Геологический институт РАН
Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер, д. 7

 

Для цитирования:

Поляк Б.Г., Хуторской М.Д. (2018). Тепловой поток из недр − индикатор глубинных процессов. Георесурсы, 20(4), Ч.2, c. 366-376. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2018.4.366-376

For citation:

Polyak B.G., Khutorskoy M.D. (2018). Heat flow from the Earth interior as indicator of deep processes. Georesursy = Georesources, 20(4), Part 2, pp. 366-376. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2018.4.366-376

© 2024 Коллектив авторов