世界各處深礦井溫度升高，地下流出溫泉和火山噴出熾熱物質(zhì)，告訴人們地球內(nèi)部是熱的，地球的內(nèi)部有著巨大的熱源，同時地球也從太陽獲取大量的太陽輻射能。

地球內(nèi)部的溫度和熱能對研究地球動力學(xué)過程具有重要意義，例如巖漿活動，造山作用、板塊漂移都需要巨大的熱動力。

目前一般認(rèn)為，地球內(nèi)熱的主要來源是放射性元素衰變所釋放出來的熱量。此外，還有重力分異熱、潮汐摩擦熱、化學(xué)反應(yīng)熱、地球旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換的熱等。據(jù)估計，自地球形成以來放射性元素放出的熱能有（6～20）×1030J（焦耳）。

1.地面熱流

地面熱流指在單位時間內(nèi)單位面積地面放出的熱量。其數(shù)值很小，平均達1.47HFU[2]。世界上地?zé)崃鳒y量始于20世紀(jì)30年代末，到1981年，全球地?zé)崃鲾?shù)據(jù)有7000個左右。

通過對觀測數(shù)據(jù)的分析，已發(fā)現(xiàn)大陸平均熱流與海洋平均熱流基本相等。大陸為1.36± 0.46HFU；海洋為1.47±0.78HFU。這出乎人們預(yù)料之外，因為人們曾認(rèn)為大陸的熱流比海洋大。觀測表明：在大陸上，年輕的或構(gòu)造活動性高的地區(qū)熱流值高，比較老的，構(gòu)造活動性低的地區(qū)熱流低；在洋底上，大洋中脊熱流高，洋盆熱流則減小，海溝熱流最小，到大陸邊緣熱流又升高（表2-1）。

大地?zé)崃髦得黠@超過平均值的地區(qū)，稱為地?zé)岙惓^(qū)，如溫泉、火山。地?zé)岙惓Ｊ堑責(zé)衢_發(fā)的基礎(chǔ)。

表2-1 洋底熱流（q）與海洋地質(zhì)構(gòu)造

（引自周惠蘭，1990）

2.地下的溫度

地表面以下，溫度分布可分為3層：

1】變溫層：是地球的表層，主要在地面附近受太陽輻射熱影響明顯，其中絕大部分又輻射回空中，只有極少一部分透入地下以增高巖石溫度。這種影響造成溫度的日變化、季節(jié)變化和年變化，日變化速度較快而幅度較小，年變化速度較慢而幅度較大，引起的地質(zhì)作用也各有特點。變化的幅度為+70～-70℃。因季節(jié)的不同，緯度的高低、海陸分布的差異，在各地有所不同。影響的深度，日變化為1～1.5m；年變化10～20m，內(nèi)陸地區(qū)達30～40m，平均15m。

2】恒溫層：溫度常年保持不變的層位，這里太陽影響為零，溫度等于當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶜鉁?。恒溫層深?0～30m，赤道和兩極較淺，中緯度及內(nèi)陸區(qū)較深。

3】增溫層：在恒溫層之下，溫度隨深度的增加而增加，其原因是地內(nèi)熱流影響。

地溫梯度也稱增溫梯度和地?zé)嵩鰷芈?，它是指深度每增?00m時地溫所增加的度數(shù)，以℃／100m為單位。不同的地區(qū)地溫梯度是不一樣的，大陸區(qū)一般為3℃／100m，洋底為4～8℃／100m。地溫梯度除與熱源距離有關(guān)外，還與熱導(dǎo)率有關(guān)，熱導(dǎo)率低的地區(qū)，地溫梯度較高。這種地?zé)嵩鰷芈手贿m用于地下20km深的范圍內(nèi)。再向下由于壓力、密度的影響，溫度的增加將越來越緩慢。地溫較高的地區(qū)稱為地?zé)幔兀┊惓^(qū)，可用于開發(fā)地下熱水和熱氣。

每升高1℃地溫所需要增加的深度稱為地?zé)嵩鰷丶?。這種溫度的增加在不同地區(qū)表現(xiàn)不同。例如，地?zé)嵩鰷丶壴趤喼逓?0m，歐洲28～36m，北美洲40～50m。平均為33m。因此，平均的地?zé)嵩鰷芈蕿?℃／100m。

地下更深處的溫度測定是通過間接方法獲得的，這些方法包括：物質(zhì)熔點的測定、電導(dǎo)率計算、巖石礦物溫度計算等。真正了解的深度不超過1000km。地下100km的溫度約1000℃左右；在400km深度大約為1400℃；在1300km深度，大約為1500℃；2800km處為3000℃；地核溫度約為4000～5000℃。

圖2-6 地球內(nèi)部的溫度分布（據(jù)曾融生，1984）

圖2-6表示不同研究者對地球內(nèi)部溫度分布的認(rèn)識。從這些曲線可知，分歧是很大的，人們對地球內(nèi)部溫度的了解還相當(dāng)膚淺。