Повышенный  поток соответствует более молодым зонам континентов и океанов, где происходят активные тектонические процессы. Сейсмические исследования показали, что в тектонически активных зонах под корой находятся мощные линзы вещества мантии с большей температурой по сравнению с «нормальной» температурой мантии в других областях. Например, в западной части Северной Америки под корой находится слой такой «аномальной» мантии толщиной 30—40 километров. Значительные массы «аномальной» мантии расположены и под срединно-океаническими хребтами.     

   Уменьшение теплового потока в зависимости от увеличения возраста геологических областей отмечено и для океанической и для континентальной коры. Только в океанической коре такое убывание происходит значительно быстрее, чем в континентальной. Например, на океанах тепловой поток 0,06 ватт/м³ соответствует областям, геологический возраст которых в среднем около 100 миллионов лет, а на континентах такой поток соответствует областям, возраст которых в 4 или 5 раз больше.       

   Сначала многие ученые полагали, что величина теплового потока на океанах должна быть меньше, чем на континентах, так как известно, что в океанической коре концентрация основных теплогенерирующих изотопов (урана, тория, калия) меньше, чем в континентальной, да и сама кора тоньше. Однако измерения показывают, что в среднем тепловые потоки на континентах и океанах одинаковы.     

   Это навело на мысль, что в океанических районах большая часть тепла поступает из-под коры — из мантии. Исследования действительно показали, что в тепловом потоке континентов в среднем около 60 % — это тепло, поступающее из мантии, в то время как на океанах есть области, где доля мантийного тепла доходит до 90 %. Означает ли это, что под океанами мантия горячее или имеет другой химический состав, чем под континентами? Нет, это не так. Из сейсмологии известно, что ниже границы Мохоровичича (сейсмической границы между корой и мантией Земли) сейсмические волны распространяются примерно с одной и той же скоростью, как под континентами, так и под океанами. Значит, начиная с некоторых глубин мантия однородна по своему составу. Противоречие устраняется, если предположить, что в мантии, кроме теплопроводности, есть иные, более эффективные способы переноса тепла. Таким эффективным способом переноса тепла к поверхности может быть конвекция, то есть перенос тепла в недрах Земли движущимися потоками вещества. Вопрос о том, существует ли движение вещества внутри Земли и каковы закономерности и природа этого движения - один из сложнейших в геофизике.     

   Процесс конвекции в нагреваемой жидкости представить себе нетрудно. При достаточно большом подогреве снизу тепло уже не успевает передаваться теплопроводностью, разогретая жидкость близ дна расширяется, становится легче и поднимается к поверхности, а более холодные верхние слои опускаются вниз. При таком перемешивании жидкость нагревается и отдает тепло в атмосферу. В жидкостях с низкой вязкостью конвекция идет легко, в жидкостях липких и густых — несколько затруднена, поэтому они нагреваются и остывают гораздо медленнее.       

   Мантия земли — это твердое тело. Может ли в ней происходить процесс конвекции, может ли твердое тело течь? Может. Только у большинства твердых материалов скорость течения чрезвычайно мала. Текут ледники. И вся наша Земля — текучее тело. Доказательством этого служит ее эллипсоидальная форма: под действием центробежной силы» вращения диаметр Земли по экватору увеличился. О текучести земной коры говорит, например, поднятие Скандинавского полуострова в послеледниковый период. Как только толстый слой материкового льда растаял, Скандинавский полуостров, освободившись от тяжести, стал подниматься.     

   И все же современная наука еще не знает, действительно ли текучесть вещества Земля   подобна  текучести обыкновенных (как говорят, ньютоновских) жидкостей. Конвекция в мантии Земли, если она там есть, протекает в совершенно особых условиях (особые значения температуры, вязкости, давления и прочих параметров). Построить модель конвекции в мантии даже при современной мощной вычислительной технике весьма сложно. Математические уравнения должны отразить процесс конвекции в условиях вращающегося деформируемого сферического слоя, который нагревается не только снаружи, но и изнутри. Приходится учитывать и то, что в мантии при господствующих там высоких температурах могут происходить переходы вещества из одного состояния в другое, а также различные химические изменения.       

   Так что модели конвекции, удовлетворяющей ученых, пока нет, и характер движения вещества в недрах Земли остается важнейшей проблемой геофизики. Однако из современных исследований ясно, что движение вещества происходит. И вероятнее всего именно этим объясняется то, что излучение тепла через такие различные поверхностные структуры Земли, как континенты и океаны, одинаково.     

   Что можно сказать о тепловой истории нашей планеты: как Земля излучала тепло в прошлом, уменьшится или увеличится это излучение в будущем? По теории, разработанной О.Ю. Шмидтом, наша планета возникла при аккумуляции протопланетных тел и космической пыли под действием гравитационных сил. Сжатие в собственном поле силы тяжести и удары падающих тел дали первоначальный разогрев. Дальнейшая тепловая эволюция Земли связана с радиогенным теплом, то есть теплом, которое выделяется при распаде радиоактивных элементов, содержащихся в земле.       

   Под действием постепенного нагревания шло перераспределение земных масс. Земля приобрела слоистую структуру, образовалось ядро планеты. Расчеты показывают, что процесс формирования нашей планеты шел в условиях значительной температуры. Предполагается, что уже вскоре после образования Земли температура ее недр была около 700 - 2000°С.     

  Радиоактивные изотопы со временем распадаются, их количество уменьшается, поэтому в прошлом радиоактивного тепла выделялось больше. Однако процессы, сопровождающиеся большим выделением тепла, разогревающего планету, происходят в Земле и сейчас. Ученые считают, что в недрах Земли на границе ее расплавленного ядра и в настоящее время еще продолжаются процессы расслоения вещества, сопровождающиеся выделением значительной энергии. Энергия эта разогревает мантию. Однако из-за низкой теплопроводности вещества и большой тепловой инерции планеты перенос тепла из недр Земли идет так медленно, что тепло, выделившееся на глубине нескольких сотен километров в период формирования Земли, только сейчас доходит до поверхности.          

   Тепловая энергия — наиболее мощный источник внутренней энергии Земли, определяющий ход эволюции нашей планеты. Изучение теплового состояния Земли имеет огромное теоретическое и практическое значение для развития наук о Земле. Геотермические исследования уже сейчас помогают в разведке нефти и других полезных ископаемых, а в самом недалеком будущем, вероятно, откроют пути к использованию внутреннего тепла Земли для нужд промышленности, для бытовых целей. Геотермика — наука молодая, ей еще многое предстоит сделать.