2020-05-21
224
Вычисление температуры для модели земной коры
Цель работы: 1) ознакомиться с теоретическими основами терморазведки, изложенными в практическом занятии №4; 2) рассчитать кривые теоретических температур (Т) в земной коре; 3) построить графики температуры для модели земной коры.
Материалы и принадлежности: варианты заданий, компьютер или микрокалькулятор.
Пояснения к работе
Расчёты кривых теоретических температур в земной коре выполняются по формуле:
(4а.1)
где Т0 = 0 °С - температура на поверхности Земли; А – телогенерация в единицах 10-7 Вт/м3; l - теплопроводность в единицах Вт/(м·°С); R3 - радиус земного шара, равный 6371 км; R - расстояние от центра Земли до произвольной точки внутри земной коры, которое изменяется от 6369 до 6331 км с шагом 2 км; Н= 40 км - мощность коры.
Вычисления можно выполнять: 1) «вручную», то есть с использованием микрокалькулятора; 2) на компьютере в программе «EXCEL». Пример вычислений в программе «EXCEL» приведен на рис. 4.1а. Для этого в соответствие с вариантом задания составляется таблица, в которую заносятся показатели Т0, А, l (как минимум три показателя в интервале заданных значений), R3, R, Н. Далее путём вычислений заполняются ячейки Нз.к. – мощность земной коры в метрах и Т (как минимум три показателя, соответствующие заданным значениям l). Конечным итогом работы является построение графика температуры для той или иной модели земной, отличающихся по литологическому (вещественно-петрографическому) составу горных пород, а, следовательно, и по неодинаковым показателям А и l.
|
|
|
Для вычислений используются электронные таблицы Excel (рис. 4а.1). Соответствующие формулы вводятся в определенные ячейки таблицы и автораспространяются протаскиванием при нажатой левой клавиши мыши на другие ячейки. При наборе формул следует пользоваться абсолютными (знак $ - знак фиксации) и смешанными ссылками.
Порядок выполнения работы
1. По заданному варианту (табл. 4.2) рассчитать теоретические температуры не менее чем для трёх значений теплопроводности l, произвольно выбрав их из приведенного в таблице диапазона.
2. Построить графики изменения температуры для модели земной коры.
Рис. 4а.1. Пример вычислений в программе «EXCEL»
Варианты заданий
Таблица 4.2
Вычисление температуры (Т) для модели земной коры
| Задание | Плотность тепловых источников А·10-7, Вт/м3 | Температуропроводность горных пород, Вт/м°С |
| 1 | 7,9 | 2,1-3,1 |
| 2 | 8,0 | 2,2-2,8 |
| 3 | 8,4 | 2,1-3,7 |
| 4 | 8,5 | 3,6-5,3 |
| 5 | 7,9 | 2,0-3,0 |
| 6 | 8,9 | 2,1-2,7 |
| 7 | 8,2 | 1,5-2,2 |
| 8 | 8,3 | 2,0-2,3 |
| 9 | 8,6 | 2,5-3,2 |
| 10 | 8,7 | 1,3-1,8 |
| 11 | 8,0 | 1,9-3,2 |
| 12 | 8,1 | 2,6-3,5 |
| 13 | 8,0 | 1,8-3,1 |
| 14 | 8,1 | 2,5-3,4 |
| 15 | 8,6 | 2,6-3,3 |
| 16 | 8,7 | 1,4-1,9 |
| 17 | 8,2 | 1,6-2,3 |
| 18 | 8,3 | 2,1-2,4 |
| 19 | 8,4 | 2,0-3,8 |
| 20 | 8,5 | 3,7-5,2 |
|
|
|
Контрольные вопросы:
1. Перечислите источники внутреннего тепла Земли?
2. Какие вы знаете параметры теплового поля?
3. Отличие параметров теплового поля от тепловых показателей?
4. Чем определяются региональные и локальные тепловые потоки?
