Gradiente geotérmico

El gradiente geotérmico es la variación de la temperatura a medida que aumenta la profundidad en el interior de la corteza terrestre ; este parámetro generalmente se indica con el valor del aumento de temperatura en grados centígrados cada 100 metros de profundidad. [1] El "grado geotérmico" indica cuántos metros de profundidad se necesitan para tener un aumento de un grado de temperatura. Es ineficaz para medir el flujo geotérmico de la tierra porque no tiene en cuenta la desintegración radiactiva de los elementos litosféricos .

Es una unidad de medida utilizada con fines de aplicación, en la que la evaluación a lo largo de una distancia de 100 m permite tener la reducción de errores aleatorios, instrumentales y de lectura en la estimación de temperaturas.

Descripción

La temperatura medida en el interior de la Tierra no es constante, y su valor cambia dependiendo de la profundidad a la que se mide o estima y de ciertas condiciones geológicas locales y regionales.

Gradiente geotérmico en la litosfera

Perfil de superficie

Descendiendo desde la superficie terrestre hasta una cierta profundidad (normalmente variable entre 5 - 20 m), la temperatura medible varía durante el año en función de la temperatura meteorológica media, hasta una profundidad en la que la temperatura registrada permanece constante durante todo el año con una valor igual a la temperatura media anual local. Por tanto, es posible definir una superficie homotérmica que normalmente sigue el perfil topográfico suprayacente en el subsuelo con suavizado de las asperezas altimétricas y variaciones locales atribuibles a fenómenos geológicos circunscritos.

Estas variaciones locales pueden tener diferentes orígenes. Estos son algunos casos:

Infiltración de agua fría desde la superficie, como se encontró durante la perforación del túnel del Mont Blanc , donde las temperaturas medidas en el túnel fueron más bajas que las esperadas debido al enfriamiento de la roca debido a la infiltración hacia abajo de las aguas frías derretidas del glaciar suprayacente . . Por el contrario, el túnel de carretera de San Gotardo no disfruta de este enfriamiento.
Presencia de permafrost , que actúa como volante térmico enfriando el suelo . Los análisis de gradientes de temperatura en áreas con permafrost realizados en Polonia permitieron observar que el efecto del permafrost es observable hasta unos pocos cientos de metros de profundidad. [2]
Campo geotérmico o anomalía geotérmica observable directamente en el suelo: en este caso las líneas isotérmicas cortan directamente la superficie topográfica.

Perfil Profundo

Por debajo de la superficie homeotérmica, la temperatura de la tierra aumenta con un incremento que, en promedio, corresponde a unos 3 °C cada 100 m de profundidad pero que puede variar considerablemente según la posición en la que nos encontremos.

El rango normal de variación del gradiente geotérmico suele estar entre 1,5°C/100m y 5,0°C/100m.

El valor del gradiente geotérmico es función de la conductividad térmica de las rocas ; Las rocas muy porosas, que por lo tanto contienen grandes volúmenes de agua, se caracterizan por una baja conductividad térmica.

Cálculo del gradiente geotérmico

Por debajo de la superficie homotérmica se puede calcular el gradiente geotérmico , midiendo o estimando las temperaturas a dos profundidades, con la siguiente fórmula: $\ fi$

${\ estilo de visualización \ phi = 100 \ cdot {\ frac {T_ {2} -T_ {1}} {D_ {2} -D_ {1}}}}$

con

$T_{2}$ temperatura medida en profundidad ; $D_ {2}$
$T_{1}$ temperatura medida en profundidad . ${\ estilo de visualización D_ {1}> D_ {2}}$

Notas

^ En el sistema anglosajón , el gradiente se expresa en grados Fahrenheit cada 100 pies , es decir, °F/100 pies
^ La anomalía de Suwałki , Instituto Geológico de Polonia, 21/4/2005

Bibliografía

Donal P. Helander, Fundamentos de la evaluación de la formación , OGCI, 1983, ISBN 0-930972-02-3

Otros proyectos

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Enlaces externos

( EN ) Gradiente geotérmico / Gradiente geotérmico (otra versión) , en Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.