Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1162924&uri=part04.htm
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Wed Apr 13 00:38:24 2016
Кодировка: koi8-r
Численное моделирование термо-механических процессов в рифтовых зонах СОХ (обзор моделей, состояние проблемы, перспективы) - Все о Геологии (geo.web.ru)
Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Общая и региональная геология | Научные статьи
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Численное моделирование термо-механических процессов в рифтовых зонах СОХ (обзор моделей, состояние проблемы, перспективы)

Ю. И. Галушкин, Е. П. Дубинин, А. А. Свешников, С. А. Ушаков

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Музей землеведения

Опубликовано:"Российский журнал наук о Земле" том  2, N4, Декабрь 2000

Содержание


Стационарные распределения температур в осевых зонах СОХ с горизонтальным полем скоростей пород коры и мантии

а) Термическое состояние осевой зоны

Н. Слип [Sleep, 1974, 1975] первым анализировал распределение теплового потока и температур в осевой зоне СОХ. Он решал стационарное уравнение теплопроводности (1) c A(x,z)=0 в прямоугольной области xge0, 0le zle H со стандартными граничными условиями: T=0 на поверхности области счета (z=0), T=TH в ее основании (z=H) и partial T/partial x=0 при x=infty. На оси x=0 задавался тепловой поток:

eqn006.gif (5)

где HC - толщина коры, и

eqn007.gif (6)

в пределах коры. Здесь L = 90 кал/г - скрытая теплота плавления базальта. Температура пород интрузивной зоны Ti росла с глубиной по кусочно-линейному закону с градиентом dTi/dz=3 oС/км в пределах коры (0le zle HC), 1oС/км - в пределах зоны сегрегации (HCle zle HS), где HS = 33 км и 0,3oС/км - в пределах адиабатической зоны в мантии (HSle zle H), где (dT/dz)ad=0,3 oС/км - адиабатический градиент температуры в мантии. (Из других параметров, используемых в модели: K =0,006 кал/см сoC, rCp=0,91 кал/см3 oС, TH = 1290oС, H = 100 км.)

Решение получалось разложением искомого распределения температуры в ряды Фурье. Вдали от оси ( x = 0), где горизонтальные градиенты температур были пренебрежимы, глубины изотерм были близки к полученным в моделях [McKenzie, 1967] и [Oldenburg, 1975]. В то же время учет эффекта скрытой теплоты плавления позволил Н. Слипу более корректно описать высокотемпературный режим приосевой области океанической литосферы и даже приблизиться к имитации теплового режима подосевой магматической камеры [Sleep, 1975].

И все же в ряде деталей модель нуждалась в усовершенствовании. Прежде всего, это касалось условий на оси рифта (5) и (6). Они предполагают отличие производной partial T/partial x от нуля на оси x=0, что отражается в резком заглублении изотерм у оси хребта с крутизной их наклона, растущим с увеличением скорости спрединга v [Sleep, 1975]. Это противоречит наблюдениям в СОХ, согласно которым как изотермы, так и кровля магматического очага, в осевой области почти горизонтальны, что соответствует условию partial T/partial x=0. Можно отметить также, что высокотемпературные изотермы в модели, и в том числе изотерма, фиксирующая кровлю очага, располагаются заметно ближе к поверхности дна, чем это следует из сейсмических наблюдений. Выделение скрытой теплоты плавления в модели [Sleep, 1975], локализовано в коре в пределах узкой зоны на оси спрединга, причем предполагается выделение полного объема теплоты плавления независимо от степени плавления ее вещества (температура ликвидуса пород коры TL вообще не участвует в вычислениях температуры). В реальной ситуации скрытая теплота распределяется по широкой области затвердевания пород, включающей объем и кровлю и края магматического очага и ее величина сильно зависит от локальной степени плавления вещества коры.

 

<<назад

вперед>>


Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100