|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Численная модель эволюции мантийных течений в процессе образования и распада суперконтинента: изменение рельефа дна океана и перенос вещества океанической литосферыстатья
- Авторы: Бобров А.М., Трубицын В.П.
- Сборник: Прогноз землетрясений и геодинамические процессы. Часть II. Геодинамические процессы
- Серия: Вычислительная сейсмология
- Том: 36
- Год издания: 2005
- Место издания: ГЕОС ВНИИгеосистем М
- Первая страница: 5
- Последняя страница: 28
- Аннотация: При значении числа Рэлея Ra = 0.8 x 10 6 выполнены расчеты рельефа дна океана как функции пространства и времени в процессе перестройки мантийных течений при образовании и распаде суперконтинента. При пересчете на число Рэлея Ra = 5 x 10 6 , описывающее случай общемантийной конвекции, амплитуда динамического рельефа дна океана составила около 2.7 км, что соответствует амплитуде вертикальных вязких напряжений у поверхности около 100 МПа; длительность существования суперконтинента составила около 350 млн лет, средние скорости мантийных течений - около 3 см/год. Таким образом, параметры, усредненно описывающие общемантийную конвекцию, дают значения величин, которые согласуются с имеющимися геофизическими и геологическими данными по топографии дна океана и характерным напряжениям, по скоростям континентов и длительности существования суперконтинентов. Выполнены расчеты последовательных стадий перемещения вещества океанической литосферы и коры, первоначально находившегося на поверхности, на временном отрезке от начала схождения двух континентов до их полного расхождения. При пересчете на число Рэлея Ra = 5 x 10 6 время перемещения вещества на расстояние толщины мантии составляет около 40 млн лет, время полного оборота (вещество бывшей океанической коры вновь оказывается на поверхности Земли) – около 150 млн лет. Для упрощенной модели постоянной вязкости в расчетной области получено, что существенного перемешивания вещества океанической литосферы по всему объему мантии за один суперконтинентальный цикл не происходит, что согласуется с представлениями о рециркуляции вещества океанической коры и литосферы. Можно предположить, что такое крупномасштабное (по всему объему мантии) перемешивание происходит за время нескольких суперконтинентальных циклов, однако относительно мелкие «комочки» вещества останутся (не осуществится мелкомасштабное перемешивание). Такой результат мог бы примирить две точки зрения: геофизическую (в мантии Земли имеет место крупномасштабное перемешивание) и геохимическую (неоднородности остались). Результаты расчетов показали также, что вещество бывшей океанической литосферы может переходить из одной океанической области в другую. Так, при закрытии океана между объединяющимися континентами вещество океанической литосферы увлекается на дно мантии и затем выносится уже с внешней стороны возникшего суперконтинента. Позже это же вещество, совместно с литосферным веществом внешней океанической области, опять оказывается в области нового раскрывающегося океана.
- Добавил в систему: Бобров Александр Марович