A Pannon-medence geotermikus viszonyai

Az előadások a következő témára: "A Pannon-medence geotermikus viszonyai"— Előadás másolata:

1 A Pannon-medence geotermikus viszonyai
Előadás a „Kárpát-Pannon térség regionális geodinamikája” című óra keretében Előadó: Lenkey László

2 Geotermika alapfogalmak
Hőmérséklet gradiens = grad T = ÑT ~ ÑTz = dT/dz ~ ΔT/Δz Hőáram, q=-lÑT ~ qz = -l dT/dz~ -lΔT/Δz, ahol l a kőzet hővezetőképessége Hőtranszport egyenlet:

3

4

5 Termikus litoszféra Földköpeny-konvekció modellek 2D hengergyűrű geometriában Ra=10e6 Ra=10e7 Herein et al., 2008

6 Termikus litoszféra Herein et al., 2008

7 Termikus litoszféra Köpeny geotermák Schubert et al., 2001

8 Termikus litoszféra Milyen vastag a termikus határréteg?

9 Termikus litoszféra Milyen vastag a termikus határréteg?
Parsons and Sclater, 1977

10 A litoszféra definíciója
Termikus határréteg (Thermal Boundary Layer, TBL) Átmeneti zóna

11 A litoszféra vastagsága Európában
from Artemieva et al. 2006

12 A litoszféra vastagsága Európában
from Artemieva et al. 2006

13 Litoszféra hőmérsékleti modellje
Hőmérséklet stacionárius állapotban qs (mW/m2) k (W/mK) A (10-6 W/m3) d (km) 1 40 3 10 2 80 25 4 12.5

14 Litoszféra hőmérsékleti modellje
Hőáram Európában Termikus litoszféra vastagsága Pollack et al. 1993 Artemieva 2003

15 Magyarország geotermikus viszonyai
Magyarország Geotermikus Adatbázisa (Dövényi, 1994) 4477 kút 200 m-nél mélyebb 30°C-nál nagyobb hőmérséklet 1993 előtti összes fúrás 12 ezer hőmérsékletmérés Automatikus hőmérsékletkorrekció Rétegsor Hővezetőképesség adatok és trendek

16 Az adatbázis

17 Interpolált hőmérséklet
Interpoláció, hőáram Hőmérséklet [°C] MAKO -2 Hőmérséklet-korrekció Talphőmérséklet Kapacitás mérés Kifolyó víz hőmérséklete Hőáram számítás (felt.: a hőáram állandó) Hőmérséklet interpoláció Mért hőmérséklet Korrigált hőmérséklet Rétegsor Interpolált hőmérséklet Egy rétegre: Mélység [m] Hővezető képesség Hővezetési tényező [W/mK]

18 Kutankénti mérések száma
Fúrásonkénti hőmérsékletmérések száma kritikus távolság: 100 m (mérések közti min. vertikális távolság) Kutankénti mérések száma 1db 3071 db 2db 648 3db 335 4db 190 5 db és több 233 Összesen: 4477 EOV X vagy több EOV Y

19 (Horváth et al. 2005: A Pannon-medence geodinamikai atlasza)
A kedvező adottságokat jelzik a hőáramsűrűség értékek is. Maximumuk 90–120 mW/m2, de a jellemző érték is eléri a 80–110 mW/m2-t. Megjegyzendő, hogy ez utóbbi meghaladja az európai kontinensre jellemző átlagos 70–90 mW/m2-ot. Összehasonlításként a larderellói (Olaszország) geotermikus mezőn a hőáramsűrűség nagyobb mint 200 mW/m2. (Horváth et al. 2005: A Pannon-medence geodinamikai atlasza)

20 Hőáramot befolyásoló folyamatok
Vulkáni tevékenység (pl. Hargita) Felszín alatti vízáramlás (pl. Dunántúli-khg.) Üledéképződés/erózió (pl. Makói-árok) Hővezetőképesség 2D/3D változása (aljzat topográfia pl. Makói-árok, Erdélyi-medence) Tektonika

21 A Dunántúli-khg. lábánál fakadó termálforrások „hőhozama”

22 Vízáramlás, hélium- és hőtranszport modell Nyírség-Tiszakécske szelvény mentén
Cserepes and Lenkey, 1999

23 (Horváth et al. 2005: A Pannon-medence geodinamikai atlasza)
A kedvező adottságokat jelzik a hőáramsűrűség értékek is. Maximumuk 90–120 mW/m2, de a jellemző érték is eléri a 80–110 mW/m2-t. Megjegyzendő, hogy ez utóbbi meghaladja az európai kontinensre jellemző átlagos 70–90 mW/m2-ot. Összehasonlításként a larderellói (Olaszország) geotermikus mezőn a hőáramsűrűség nagyobb mint 200 mW/m2. (Horváth et al. 2005: A Pannon-medence geodinamikai atlasza)

24

25 Üledékképződés - modell
A felszínre vastag, „hideg” üledékréteg rakódik A modell paraméterei: A lerakódott üledék vastagsága Az üledék lerakódás ideje Azóta eltelt idő T T0 T T0 Z

26

27

28

29 Üledékes árok geotermikus modellje
Erdős, 2008

30 2D hővezetési modell a Makói-árkon keresztül
Erdős, 2008

31 Eredmények a Makói árokban
DNy Erdős, 2008

32 Példa hővezetőképesség 2D változására Erdélyi-medence

33 A litoszféra megnyúlásának hatása a hőmérsékletre

34

35 (Horváth et al. 2005: A Pannon-medence geodinamikai atlasza)
Magyarország területe, a Pannon-medence alatti különlegesen vékony, 60–100 km-es litoszféra miatt sorolható – geotermikus adottságait tekintve – Európa élvonalába. A földkéreg is vékonyabb a világátlagnál mindössze km vastag, vagyis mintegy 10 km-rel vékonyabb a szomszéd területekhez képest. A litoszféra kivékonyodása az alsó- és középső-miocénben lejátszódott geodinamikai események következménye. Így a forró magma is a felszínhez közelebb helyezkedik el. (Horváth et al. 2005: A Pannon-medence geodinamikai atlasza)

36 Süllyedés történet

37 Süllyedés történet

38

39

40 Kezdeti kéregvastagság (km) Átlagos kéregmegnyúlási faktorok
Átlagos köpenylitoszféra megnyúlási faktorok 35 1.6 3.1 40 1.8 2.7 45 2.0 2.4 változó (36-75) 1.4 /jelenl. kéregvast. alapján/ -