第五节 地球内能的释放——地热、火山、地震
一 地热
地球是个巨大的热库 地球内部的热能十分巨大，它是火山、温泉、地震和地壳运动的主要能源，也是人类可利用的一种清洁而有发展前途的能源。我们知道，地壳表层温度通常随外界温度而变化。但到一定深度，其温度不再变化，这一深度叫做常温层。常温层的深度因地而不同，大致是中纬地带比赤道和两极深。在我国北方大约为30米。在常温层以下，地温随着深度逐渐增高。平均每深100米，温度增高3℃。但在地壳15千米以下，地热增温率就逐渐减小。地壳内部温度的增高显然不是来自太阳辐射，而是来自地热。
地球内部为什么有巨大的热能？目前一般认为，地热是地球在漫长的演变过程中积累起来的。地球演化发展的能量，有外来能和地球本身的内能，起主导作用的是岩石中所含的铀、钍等放射性元素，在衰变过程中所产生的热能。
地热资源及其分布 地壳是热的不良导体，地热以极低的速度向地表传递。地热通过热传导从深处向地表放散，叫做地热流。这是地热释放的一种最经常的形式。虽然这种热流量很小，平均每平方厘米每秒只有6.03×10-6焦，不易被人察觉，但整个地表一年热流总量相当于燃烧300多亿吨煤放出的热量。这种分散的地热在一定的地质条件下富集起来，就成为可利用的地热资源。当地表水下渗受热，或是地下水与地下炽热的岩体相接触，就变成地下热水或蒸汽。如果地下热水沿着断层或裂隙上升到地表，则形成多种形态的温泉、热泉、间歇泉、沸泉和热水湖等。
地壳中地热资源的分布是不均匀的。从已发现的高温地热区看，绝大多数分布在板块构造的边缘地带——环太平洋带和地中海-喜马拉雅带。这些地带地壳不稳定，地壳内部的热能易于从这些薄弱地带传到地表，因而地热能比较丰富。我国的地热资源也很丰富，已发现的温泉有2 000多处。我国东南沿海和西藏、云南一带，有许多温泉和热泉，是地热资源丰富的地区。
我国西藏全区的水热活动区不下 600处，其中拉萨西北的羊八井，钻井深30米处，热水汽温度达130℃，喷高达30余米，地表上有成千上万的热水泉眼。
地热能的利用 地热是一种取之不竭的能源，又是一种清洁的能源。它的开发利用对于发展生产，改变能源结构，减少城市公害等，都有重要意义。
地热能的利用最主要的是开采地下热水。世界上已有100多个国家发现和打出地热泉和地热井，地热能已被用于采暖、育种、温室、发电等方面。冰岛是一个广泛利用地热的国家，全国有70％以上的人口利用地热采暖，首都雷克雅未克全部利用地热采暖，市内空气洁净，有“无烟城市”之称。发电是地热能利用中重要而有前途的领域。美国、意大利、冰岛、新西兰等国都建立了地热发电站。我国地热资源丰富，北京、西藏、云南等地已打出地下热水，用于取暖、育种、育秧、养鱼、医疗等。70年代以来，我国在广东、河北、西藏等地已经建成了若干小型地热发电站。