ИСТИНА

В численных экспериментах изучена эволюция системы конвектирующая мантия – плавающие деформируемые континенты, с учетом неньютоновской реологии и фазовых переходов в мантии Земли. Используя модель с континентальной корой, континентальной литосферой и материалом океанической коры, которая может подвергаться эклогитизации, мы изучаем этапы суперконтинентального цикла и эволюцию полей напряжений в мантии и континентах в процессе цикла. Модель демонстрирует основные черты глобальной геодинамики: схождение и сжатие континентов с их последующим растяжением, разделением и расхождением; раскрытие и закрытие океанов; перестройка мантийных течений; возникновение и исчезновение зон субдукции; рециркуляция океанической коры в мантии. Наши результаты показывают, что фазовый переход на глубине 660 км, а также скачок вязкости на той же глубине, значительно воздействуют на суперконтинентальный цикл и возникающие поля напряжений. Типичные максимальные сдвиговые напряжения в мантии составляют менее 30 МПа; в зонах субдукции и на границах континента они составляют 100-250 МПа. Перед распадом максимальное сдвиговое напряжение, генерируемое в суперконтиненте, может достигать 200 МПа. Получено, что отрыв океанических слэбов (вследствие явления падения эффективной вязкости при больших напряжениях) и их последующее относительно быстрое погружение в мантию является триггером для резкой интенсификации региональных течений в мантии. Эти вызванные погружением слэба течения охватывают обширные регионы мантии Земли и могут вызывать стягивание континентов над этой областью; одновременно значительно возрастают значения вязких напряжений. Данный механизм интенсификации мантийных течений может являться альтернативным к механизму аваланшей, где спусковым механизмом служит накопление большого количества холодного материала над границей раздела верхней и нижней мантии на глубине 660 км.