骨折、温泉、および海洋中脊の頂部における対流熱輸送における循環

要約 大陸地熱地域における温泉、既知の高温地域に関連しない温泉、および海洋中脊の頂部における熱水対流に関連する温泉は、断裂における流体の流れに基づくモデルによって説明される。定常状態モデルは、数ミリメートル幅の断裂がかなりの対流流を運ぶことができ、対流流は断裂幅の三乗に依存することを示している。この定常状態モデルは、温泉における導電性温度損失の推定を提供し、米国南東部における熱泉の循環の深さの推定を行い、利用可能なフィールドデータと良好に一致している。 多くの場合、温泉の温度と流量は非定常である。特に高温地熱地域の温泉ではこの傾向が強く、海洋中脊の頂部の温泉でも同様であると予想される。温泉に関する時間依存モデルは、循環の主な影響が地域地熱勾配を下げることであることを示している。断裂によって制御される非定常対流は、海洋中脊の近くで得られた熱流データの変動を説明することができる。数値例は、断裂が幅3mmで深さ5km、幅3kmのブロック中で1万年間循環した場合、温度125 °Cおよび流量0.14 kg m−1 s−1の温泉を生成することを示している。そのような温泉が海底から排出される場合、海水中に測定不可能な小さな温度異常を引き起こすだろう。このような循環システムによる対流熱移動は、導電によってのみ達成される熱移動の約200倍に相当する。