СТРУКТУРА ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ПРИ КОНВЕКЦИИ ВЕРХНЕЙ МАНТИИ ЗЕМЛИ С ПЕРЕМЕННОЙ ВЯЗКОСТЬЮ А.Н.ЧетырбоцкийДальневосточный геологич

Несмотря на широту охвата рассмотренных в серии работ [Cristensen, 1984; Schubert, 1985; Трубицын, 1991; Zhong, 1996; Трубицын, 2006] различных проблем верхнемантийной конвекции, открытыми остаются вопросы о влиянии на режим этого процесса условия, которое задается на границе литосферы и астеносферы. Актуальность изучения этого вопроса связана с изучением причин и результатов различий их реологий. А именно, снижению потоков тепла из астеносферы в литосферу. Такая ситуация, в силу закона сохранения энергии, обусловливает определенную аккумуляцию тепла и рост давления на границе этих сред. В зависимости от толщины литосферы, ее состава и ряда других факторов, здесь далее создаются вполне благоприятные условия либо для ее частичного проплавления («прожигания»), либо теплового взрыва (представляется также, что может иметь место и их определенное сочетание). После чего указанная последовательность процессов вновь повторяется.

Постановка задачи: Модельным представлением верхней мантии здесь выступает вязкая несжимаемая жидкость в поле силы тяжести. Для численного моделирования ее конвекции используются двумерные уравнения Стокса в приближении Обербека-Буссинеска.

Начальные и граничные условия:
Численные значения параметров модели: Н=(660-120 )км=540 км

Вт/м°С
П
Численные значения параметров модели: Н=(660-120 )км=540 км
°С/м,
м/с
,
Дж/кг ·°С,
м/с
°С
°С
Вт/м°С
кг/м3

Динамика функций модели

Поле скорости и температуры на момент времени 2.5 млрд. лет