Геотемпературное поле Беларуси

Распределение температуры по латерали (площади) и вертикали (глубине) имеет существенный контраст на всей территории страны. Карта распределения температуры на глубине 200 м отражает основные аномалии повышенных и пониженных значений температуры относительно ее фоновых (средних) значений.

Рисунок – Распределение температуры в пределах Беларуси на глубине 200 м.Составил Зуй В.И.

Распределение температуры в Припятском прогибе на глубине 2 км.

Контрастное геотемпературное поле прогиба наблюдается на разных глубинах в прогибе. При этом на глубине 2 км отмечается двукратное превышение температуры в северной зоне прогиба по сравнению с юго-западной более холодной зоной, оконтуренной изотермой 30 °C

Рисунок - Схема распределения температуры в Припятском прогибе (глубина 2 км).

Центральная часть аномалии северной зоны прогиба оконтурена изолинией 50 °C, а три локальных участка – изотермами 60 °C. Ее форма и размеры несколько изменяются с глубиной, сохраняя общие черты, описанные для глубины 1 км. Зона повышенных значений температуры простирается на западе до г. Любань и уходит в пределы Днепровско-Донецкой впадины на юго-востоке. Она охватывает также Северо-Припятское плечо и прослеживается в западной части Гремячского погребенного выступа за пределами Беларуси. Локальная аномалия восточной части Ельского грабена и Выступовичской ступени выделена условно изолинией 40 °C по трем скважинам Карповичской и Желоньской площадей. Ее фоновые значения заключены в интервале 35–40 °C.

Распределение температуры в Припятском прогибе на глубине 4 км.

Схема распределения температуры на глубине 4 км представлена на следующем рисунке. Она дает основание судить лишь об общем характере распределения температуры в прогибе. Схема основана на данных термограмм, зарегистрированных в 70 скважинах, из них в 62 случаях (около 90 %) они были экстраполированы, в двух скважинах (Осташковичи-123 и Валавская-2) измерения до этой глубины проведены при достаточной выстойке скважины после завершения бурения. Тепловая аномалия в северной зоне прогиба оконтурена изолинией 80 ºС. Внутри ее отдельные значения могут превышать 90 ºС. Поле повышенной температуры ограничено изолинией 70 ºС, имеющей продолжение в Днепровско-Донецкой впадине и Гремячском погребенном выступе.

Фоновые значения температуры представлены полосой 60–70 ºС. Южнее и западнее ее простирается зона низких значений температуры (42–53 ºС), границы которой требуют уточнения.

Рисунок - Схема распределения температуры на глубине 4 км. Составил В.И. Зуй

Тепловой поток

Плотность теплового потока qпредставляет собой произведение коэффициента теплопроводности горных пород λ(Вт/(м·К) на геотермический градиент gradT (мК/м). Это – количество тепла поступающего из недр к земной поверхности через единичную площадку (1 м²).

Q = -λ·gradT

Единица измерения плотности теплового потока – мВт/м². Плотность теплового потока представляет собой интегральную (обобщенную) характеристику теплового состояния платформенного чехла и земной коры. В ряде случаев отмечена изменчивость теплового потока по глубине.

В верхней части разреза (платформенный чехол и верхняя часть кристаллического основания) тепловой поток складывается из потока, поступающего в из верхней мантии в подошву земной коры и его генерации в земной коре за счет распада долгоживущих радиоактивных изотопов урана, тория и калия. Остальные изотопы дают незначительный вклад в генерацию тепла.

Для построения карты плотности теплового потока Беларуси был составлен каталог теплового потока, включающий более 500 его определений. Результирующая карта теплового потока Беларуси показана на рисунке.

Рисунок – Карта плотности теплового потока Беларуси.Составил В.И. Зуй

Распределение плотности теплового потока в пределах страны имеет контрастный вид. На фоне низких значений менее 30 – 40 мВт/м² выделяются положительные аномалии восточной части Подлясско-Брестской впадины, находящейся в пределах Беларуси (50 – 55 мВт/м²), и Припятского прогиба со значениями 60 и более мВт/м².

Повышенные значения потока 40 – 50 мВт/м² наблюдаются не только в пределах этих структур, но и в виде локальных аномалий Белорусской антеклизы, Оршанской впадины, Северо-Припятского плеча, Жлобинской седловины и западного склона Воронежской антеклизы. Наиболее детально по тепловому потоку изучен Припятский прогиб. Сложное распределение потока в его пределах более детально по сравнению с картой, приведенной на рисунке показанном выше, представлено отдельно в более крупном масштабе.

Кроме основной ориентации изолиний плотности теплового потока более 60 мВт/м² вдоль северного бортового разлома прогиба, отчетливо прослеживается и второе направление с плотностью потока 50–60 мВт/м², трассируемое по линии гг. Ельск-Мозырь-Речица-Светлогорск, ортогональное основному направлению аномалий северной зоны Припятского прогиба. Это направление аномалии тяготеет к Пержанскому глубинному разлому в фундаменте. Плотность теплового потока в пределах Припятского прогиба изменяется в широких пределах – менее чем от 40 в западной части прогиба до 100 и более мВт/м² в ядрах соляных куполов. Существенное влияние на величину плотности теплового потока оказывает соляной тектогенез, особенно в приразломной зоне Речицко-Вишанского вала.

В Припятском прогибе отмечена изменчивость плотности теплового потока по глубине. При этом до глубины 1 – 2 км наблюдается рост интервальных значений плотности теплового потока.

Аномалия его пониженных значений в районе населенного пункта Василевичи, вызвана тем, что здесь изучены только мелкие скважины, где плотность потока оказалась несколько ниже прилегающих районов.

Рисунок – Карта плотности теплового потока Припятского прогиба