地热的成因——地球热场与热能传递

  地球的热场，也称地球的温度场、地温场或地热场，它与地球的电场、重力场、磁场一样，是重要的物理场之一。地球的热场表示地球内部各层中温度的分布状态，是地球内部空间各点在某一时刻温度值的集合。
  通过钻孔与矿山测温获得大量温度数据表明，地球愈往深处，地温愈高。从地球表面到地心，地球按其构造可分为地壳、地幔及地核三层，各层的温度分布状态和热场特征都各不相同。人们通常所说的热场，是指地球上部能够直接测到的部分。
  地壳表层（主要是在三公里深度以内）中地温分布的状态大致可分为三带：
  变温带、常温带、增温带。由于太阳辐射热的影响，地壳表部的温度常常发生明显的日变化、年变化和多年变化甚至是世纪变化，这就是变温带。变温带温度的变幅按一定的规律随深度而递减。变温带以下，在地壳某一深度的地带内，地球内部的热能与上层变温带的影响达到相对平衡，温度基本不再变化，即称常温带。常温带以下进入增温带，此带的地温状态及热场的分布主要取决于地球的内热，一般地说，温度是向地球中心的方向递增的，但到一定深度后，增温速度变缓。
  地球内部的热能向地球表面传递的方式有三种：热传导、热对流和热辐射。
  大量热流数据表明，海洋和大陆的热流值几乎相等(大陆平均热流为1.46HFU，海洋平均热流为1.47HFU)，这一现象由板块学说的“对流模型”得到解释。全球热流数据还表明，地球热场分布随时间和空间的变化与地壳运动和构造活动有密切的关系。
  地球内部产生巨大的热能，通过岩石热传导、火山爆发、温泉、地震等形式不断地向外散失。据推算，地壳热流量总计每年约9.5×10的二十次方J，另一方面地球放射性元素衰变产生的能量，目前估算为每年9.5×10的二十次方J。上述两方面的热产生与散失大致平衡。