El gradiente geotérmico es una cantidad física que describe el aumento de la temperatura de las rocas en °C en una determinada sección del espesor de la tierra. Expresado matemáticamente como un cambio de temperatura por unidad de profundidad. En geología , al calcular el gradiente geotérmico, se toman 100 metros como unidad de profundidad. En diferentes áreas ya diferentes profundidades, el gradiente geotérmico no es constante y está determinado por la composición de las rocas, su estado físico y conductividad térmica, la densidad del flujo de calor, la proximidad a las intrusiones y otros factores. Normalmente, el gradiente geotérmico de la Tierra oscila entre 0,5-1 y 20 °C y promedia unos 3 °C por cada 100 metros.
El pozo superprofundo de Kola desempeñó un papel importante en el estudio del gradiente geotérmico . Cuando se colocó, los cálculos se realizaron de acuerdo con 10 ° C por kilómetro. La profundidad de diseño del pozo Kola era de 15 km. En consecuencia, esto significaba que la temperatura esperada era del orden de +150 °C. Sin embargo, el gradiente de 10 °C/km era solo hasta los tres kilómetros, y luego el gradiente comenzó a aumentar de tal manera que a una profundidad de 7 km la temperatura era de 120 °C, 10 km - 180 °C, 12 km - 220 °C. Se supone que a la profundidad de diseño la temperatura debe ser de +280 °C. [una]
El mayor gradiente geotérmico, igual a 150 °C por 1 km, se registró en el estado de Oregón (EE.UU.); el más bajo está en Sudáfrica (6 ° C por 1 km) [1] .
Además del valor teórico general, la descripción del gradiente geotérmico tiene un significado práctico significativo, especialmente a la luz de la esperada crisis mundial de combustibles y materias primas. El valor del gradiente geotérmico jugará un papel decisivo en la difusión de la energía geotérmica .
Determinar los gradientes térmicos de otros cuerpos del sistema solar es básicamente una cuestión del futuro lejano. El siglo XX solo condujo al establecimiento del gradiente térmico de la Luna : resultó ser 60 veces más alto que el de la Tierra, al menos 2 K / metro [2] . En pleno siglo XXI se están realizando intentos para establecer en la práctica el gradiente de temperatura de Marte , hasta ahora sin éxito. Las predicciones disponibles de las teorías no son confiables debido a la falta de conocimiento suficiente sobre la estructura interna de Marte. El tema de determinar el gradiente térmico de los cuerpos celestes es importante, por ejemplo, porque permite saber a qué profundidad del cuerpo en el suelo se puede encontrar agua líquida [3] . En un futuro lejano, ayudará a determinar la viabilidad de desarrollar energía geotérmica en cuerpos alejados del Sol, donde las plantas de energía solar serán ineficientes.