Tiefengradient

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Die geothermische Tiefenstufe ist die Tiefe, in der sich die Erdkruste um ein Grad Celsius erwärmt, und steht damit für den Temperaturgradienten derselben. Eine solche Erwärmung erfolgt durchschnittlich alle 33 Meter, wobei man aufgrund dessen auch oft einen Gradienten von 3 °C pro 100 Meter angibt.

Es treten jedoch erhebliche Abweichungen von diesem Mittelwert auf, so zum Beispiel auf der Schwäbischen Alb mit 11 Metern oder in Südafrika mit 125 Metern. Diese Abweichungen sind unter anderem durch die örtlich variierende Mineralogie, Geologie, Morphologie und besonders vulkanische Aktivität bedingt. Hervorgerufen werden die höheren Temperaturen durch höheren Oberflächenwärmefluss. Die Wärme im Erdinnern stammt zu 50-70 Prozent aus radioaktiven Zerfallsprozessen im Erdmantel und Erdkern und zu 30-50 Prozent aus der aufsteigenden Restwärme aus der Zeit der Erdentstehung.

Die geothermische Tiefenstufe ist zum Beispiel für die Geothermie, aber auch für jede Art von Tiefbohrungen relevant. In vulkanisch aktiven Gebieten ist sie besonders klein, wobei es jedoch im Bereich von Subduktionszonen in größeren Tiefen auch zu einer Inversion des Temperaturgradienten kommen kann.

Die geothermische Tiefenstufe wurde erstmals 1867 in der Bohrung Sper I/1867, die in den Sperenberger Salzstock abgeteuft wurde, bestimmt.