3. Qo’llanmalar: "Umumiy va tarixiy geologiya" fanidan kurs ishini bajarish bo’yicha uslubiy ko’rsatma. Qarshi 2015 y

Yerning issiqlik maydoni
Yer sovuq osmon jismlari jumlasiga kiradi. Kosmik bo‘shliqqa tashqaridan
oladiganiga nisbatan kam issiqlik beradi. Uning yuzasiga Quyoshdan kelayotgan
ulkan energetik oqim ta’sir etadi. M. D. Xutorskiy ma’lumotlari bo‘yicha u 5,5 •
1024 Dj/yilga teng bo‘lib, o‘zining xususiy issiqliq oqimiga nisbatan 10 ming
marta ko‘p. Bu energiyaning 40 % ga yaqini sinib, kosmik bo‘shliqqa qaytadi.
Qolgan qismi atmosfera, gidrosfera va biosferani isitishga sarf bo‘ladi. Faqat 2%
energiyagina tog‘ jinslarining nurashi, cho‘kindi jinslarning hosil bo‘lishiga sarf
bo‘ladi, organik moddalarda va yonuvchi foydali qazilmalarda to‘planadi.
Quyosh energiyasi Yerning eng ustki qatlamining haroratini belgilaydi va u
iqlimning sutkalik va fasliy o‘zgarishini ta’minlaydi.
Haroratning sutkalik o‘zgarishi 12 m chuqurlikkacha, fasliy o‘zgarishi esa
30 m gacha ta’sir ko‘rsatadi. Tog‘ jinslariga haroratning fasliy o‘zgarishi ta’sir
etmaydigan chuqurlikdan pastki sath doimiy harorat qambari yoki neytral qatlam
deyiladi. Haroratning fasliy o‘zgarishi ta’sir ko‘rsatuvchi yuza qatlamining butun
hajmi geliotermozona deyiladi. Undan pastki qatlamlarda harorat Yerning ichki
energetik resurslari bilan belgilanuvchi ichki qismida geotermozona joylashgan.
Neytral qatlamning gipsometrik sathida tog‘ jinslarining harorati shu
hududning o‘rtacha yillik ko‘rsatkichiga teng. Masalan, u O‘rta Osiyo uchun 200С,
Taymir uchun 13°С ga teng. Mintaqaga bog‘liq holda domiy harorat qambari turli
chuqurliklarda joylashgan bo‘ladi.
1868 yili ingliz fizigi U. Tomson (lord Kelvin) tashabbusi bilan shaxta va
burg‘i quduqlarida chuqurlik sari haroratning o‘zgarishi tizimga solingan. Bunda
har 100 m da harorat o‘rtacha 2,5-3,5°С ga oshishi aniqlandi. Shundan boshlab
geotermiya aniq dalillarga asoslangan bo‘ldi.
Yer issiqlik maydonining bosh geotermik parametrlari bo‘lib: -geotermik
gradiyent;
-geotermik bosqich;
-issiqlik o‘tkazish koeffitsiyenti;
-issiqlik sig‘imi;
-issiqlik oqimining zichligi;
-issiqlik generatsiyasi kattaligi kabilar hisoblanadi.
Geotermik gradiyent tog‘ jinslari haroratining masofa birligida o‘zgarishini
ifodalaydi. Geotermik gradiyentga teskari bo‘lgan kattalik geotermik bosqich
deyiladi. U harorat 10° ga oshishi kuzatiladigan oraliqni belgilaydi.
B. Guttenberg ma’lumotlariga ko‘ra geotermik gradiyent yer sharining turli
nuqtalarida sezilarli farq qiladi. Uning maksimal qiymati minimal qiymatidan 15
martadan ortiq bo‘lib, bu mintaqalarning endogen faolligini va ulardagi tog‘
jinslarining turlicha issiqlik o‘tkazish xususiyatlarini ko‘rsatadi.
Qadimiy Sharqiy Yevropa platformasining kristalli qalqonida qazilgan Kola
o‘ta chuqur burg‘i qudug‘ining (O‘CHB) 11 km chuqurligida harorat 200°С ni
tashkil etgan bo‘lib, bu ko‘rsatkich geotermik gradiyent 18°С va geotermik
bosqich 55 m ga tengligini ko‘rsatadi.
Geotermik gradiyentning eng yuqori qiymati okean va kontinentlarning
harakatchan zonalarida, past qiymati esa kontinental po‘stloqning eng turg‘un va
qadimiy uchastkalarida kuzatiladi. Gradiyentlarning o‘zgarishi ko‘pincha 1 km da
20 dan 50°С gacha oraliqda, geotermik bosqichniki esa 15-45 m diapozonda
amalga oshadi. Yer shari uchun o‘rtacha geotermik gradiyent 1 km da 30°С ni,
geotermik bosqich esa 33 m ni tashkil etadi.
Geotermik gradiyent Yer issiqlik maydonining muhim parametri sanaladi,
ammo u ma’lum vaqt oralig‘ida jins hajmidan qancha miqdorda issiqlik o‘tishi
to‘g‘risida to‘liq tushuncha bermaydi, ya’ni Yerning issiqlik sarfini
xarakterlamaydi. Zero, bir xil harorat gradiyentida turlicha issiqlik o‘tkazish
qobiliyatiga ega bo‘lgan jinslar orqali turlicha issiqlik miqdori o‘tadi. Tog‘
jinslarining issiqlik o‘tkazish xususiyati issiqlik o‘tkazish koeffitsiyentini (K)
xarakterlaydi va u harorat gradiyenti 1 ga teng bo‘lganda vaqt birligida o‘tuvchi
issiqlik miqdoriga teng bo‘ladi.
Tog‘ jinslarining issiqlik o‘tkazish koeffitsiyenti ularning moddiy tarkibi va
tuzilishining quyidagi xususiyatlariga bog‘liq:
- tarkibidagi minerallarning xossalari va ularning o‘zaro munosabatiga;
- kristallarning kristallanish darajasi (amorf, noto‘liq kristalli jinslar to‘liq
kristallilariga nisbatan issiqlik o‘tkazishi yomonroq bo‘ladi) va o‘lchamlariga;
- jins tarkibiga kiruvchi fazalar (qattiq, suyuq, gazsimon) nisbatiga. Boshqa
barcha teng sharoitlarda jinsning suvga to‘yinganligi uning issiqlik o‘tkazish
qobiliyatini oshiradi;
- tog‘ jinslarining teksturaviy, xususan issiqlik o‘tkazishini pasaytiruvchi,
ayniqsa, bo‘shliqlari gaz bilan to‘lgan g‘ovakligiga. G‘ovaklar bo‘shlig‘ining
strukturasi ham muhim ahamiyatga ega.
Issiqlik maydoniga issiqlik oqimining zichligi to‘liq xarakteristika beradi.
Qadimiy platformalarning issiqlik oqimi nisbatan bir xil va uning zichligi 35
dan 55 mVt/m2 gacha. Sibir platformasining shimoliy qismi uchun isiqlik oqimi 21
mVt/m2 dan past.
Platforma hududlaridagi rift botiqliklari qambarida issiqlik oqimining qiymati
o‘rtacha 70-80 mVt/m2, ba’zan 165 mVt/m2 ga boradi (Baykal rifti).
Tog‘ tizmalari, ayniqsa yosh tog‘lar ham issiqlik oqimining yuqori qiymatiga
ega. Kavkaz uchun uning qiymati 13 dan 100 mVt/m2 gacha oraliqda o‘zgaradi.
O‘rta okean tizmalari (O‘OT) qambarlarida issiqlik oqimining qiymati juda
yuqori (1500 mVt/m2 gacha), o‘rtachasi 400-600 mVt/m2 ni tashkil etadi.
Transformali yer yoriqlari zonasida issiqlik oqimining qiymati 135 dan 360
mVt/m2 gacha boradi.
Issiqlik oqimining eng yuqori qiymati Islandiya, Baykal, Qizil dengiz, Sharqiy
Tinch okeani tepaliklari, O‘rta Atlantika, Hind okeani tizmalari, Oxota va Yapon
dengizlari uchun xarakterli.
Issiqlik oqimi sayyoraning ichki qismidan fazo bo‘shlig‘iga har yili 1020 Dj
issiqlik chiqaradi. Bu energiya zilzilalar, vulkan faoliyati, gidrotermal faollikning
yillik energiyasidan 100 marta ortiq. Issiqlik oqimi Yerning ichki qismidan
yuzasiga ko‘tarilib chiqadi va keyinchalik ikki usulda fazoga tarqalib ketadi.
1. Konduktiv issiqlik oqimi sifatida (tog‘ jinslarining issiqlik o‘tkazish
qobiliyati hisobiga).
2. Vulkanizm jarayonlar va gidrotermal faoliyatlarda issiqlikning konvektiv
chiqarilishi (5-rasm).
Konduktiv oqimlar bilan issiqlik chiqarilishi quvvati konvektiv usuldagidan
100 barobar ko‘p.
Issiqlik rejimidagi ra-dioaktiv parcha-lanishning his-sasi turlicha baholanadi.
Yer tarixida keyin-gi 200 mln yil ichida yarim par-chalanish davri 106-107 yil
bo‘lgan 26А1, 10Ве, 60Fe, 36C1 kabi qisqa davrli izotoplar par-chalangan. 87Rb, 115In,
148Sm, 235U, 238U, 232Th, 40K kabi uzoq davrli izotoplarning miqdori kamaygan.
Keyingi uchta izotop hozirgi kunda ham Yerning issiqlik rejimiga katta hissa
qo‘shadi. Radiogen energiyaning umumiy miqdori (0,42)•1031 Dj ni tashkil etadi.
Radiogen energiyaning ajralib chiqishi Yer moddalarining gravitatsion
differensiatsiyasini amalga oshirgan hamda yadro, mantiya va yer po‘stining
shakllanishiga olib kelgan.
Insonlar yana ko‘p yillar davomida yer qa’rining issiqligidan o‘zining xo‘jalik
faoliyatida foydalanadi. Geotermal energetika an’anaviy issiqlik manbalarining
yildan-yilga real muqobillari bo‘lib bormoqda.