（四）温度

深矿井温度增高、温泉和火山喷出炽热的岩浆等等事实，都告诉我们地球内部是热的。温度在地球内部的分布状况称为地温场（ geotermal field）。

在地壳表层，由于太阳辐射热的影响，其温度常有昼夜变化、季节变化和多年周期变化，这一层称为外热层。外热层受地表温差变化的影响由表部向下逐渐减弱，外热层的平均深度约 15m，最多不过几十米。在外热层的下界处，温度常年保持不变，等于或略高于年平均气温，这一深度带称为常温层。在常温层以下，由于受地球内部热源的影响，温度开始随深度逐渐增高。通常把地表常温层以下每向下加深 100m 所升高的温度称为地热增温率或地温梯度（geothermal gradient）（温度每增加 1℃所增加的深度则称为地热增温级）。世界上不同地区地温梯度并不相同，如我国华北平原约为 1～2

℃，大庆油田可达 5℃。据实测，地球表层的平均地温梯度约为 3℃；海底的

平均地温梯度为 4～8℃，大陆为 0.9～5℃，海底的地温梯度明显高于大陆。地温梯度是据地壳浅部实测所得的平均值，一般只适合于用来大致推算

地球浅层（地壳以内）的地温分布规律，并不适用于整个地球内部。如果按平均 100m 增温 3℃计算，至地壳底部地温将超过 900℃，到地心将高达 200000

℃的惊人数值，在这样的温度条件下，地球内部除了地壳以外当绝大部分处于熔融甚至气体状态，这与地球内部绝大部分可以通过地震波横波（即主要为固态）的观测事实不符。实际上，地温梯度是随深度增加逐渐降低的。对于地球深部的温度分布，目前主要是根据地震波的传播速度与介质熔点温度的关系式推导得出的。根据目前最新的推算资料，在莫霍面处的地温大约为400～1000℃，在岩石圈底部大约为 1100℃，在上、下地幔界面附近（约 650km 深处）大约为 1900℃，在古登堡面（核幔界面）附近大约为 3700℃，地心处的温度大约为 4300～4500℃（见图 3.3A 及表 3.1）。由于热具有从高温向低温传播的性质，所以地球内部的高温热能总是以对流、传导和辐射等方式向地表传播并散失到外部空间，通常把单位时间内通过地表单位面积的热量称为地热流密度（geothermal heat flow）。目前全球实测的平均地热流值为 1.47×41.686mW/m²，大陆地表热流的平均值（1.46×41.686mW/m²）与海底的平均值（1.47×41.686mW/m²）基本相等。地表的不同地区地热流值并不相同，一般在一些构造活动的地区（如年青山脉、大洋中脊、火山、岛弧等） 热流值偏高，而在一些构造稳定的地区热流值偏低。

地表热流值或地温梯度明显高于平均值或背景值的地区称为地热异常区。地热异常可以用来研究地质构造的特征，同时对研究矿产（如金矿、石油等）的形成与分布也具有重要作用。地热也是一种重要的天然资源，寻找地热田可用于发电、工业、农业、医疗和民用等。