Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Дубинин Е.П. -> "Окенический рифтогенез" -> 118

Окенический рифтогенез - Дубинин Е.П.

Дубинин Е.П., Ушаков С.А. Окенический рифтогенез — М.: ГЕОС, 2001. — 293 c.
ISBN 5-89118-198-3
Скачать (прямая ссылка): okeanicheskiyfotogenez2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 164 >> Следующая

Как отмечалось, геолого-геофизические данные позволяют считать, что развитие осевых внутрико-ровых очагов магмы (стационарных, как в средне-и быстро раздвигающихся хребтах, или эпизодических, как в медленно раздвигающихся) проходит в присутствии относительно устойчивого широкого поднятия кровли астеносферы (см. рис. 3.7). Длительное существование такого поднятия при эпизодическом характере внедрений интрузий дает возможность построения сравнительно простой термической модели для численного анализа процесса формирования осевых коровых очагов магмы.
В работах [22, 23] авторы ограничились анализом температурного поля коры, допуская, что температура кровли осевого астеносферного поднятия в ее основании сохранялась постоянной и равной Т= 1200 °С. В этой модели влияние таких процессов, как наращивание коры, циркуляция гидротермальных жидкостей и перемещение базальтовых
расплавов, на термическое состояние осевой зоны хребта учитывалось смещением термического поля коры в периоды внедрения интрузий, введением эффективной теплопроводности в области гидротермального теплообмена и эпизодическим переписыванием температур в предполагаемой области формирования линзы расплава у кровли очага. Несмотря на эти допущения, такой подход позволил удовлетворительно анализировать временные и пространственные аспекты формирования и эволюции коровых очагов магмы без привлечения решений громоздкой системы уравнений тепломас-сопереноса.
Согласно модели, очаг формируется в самом верхнем слое литосферы, включающем кору. Этот слой ограничен снизу горизонтальной кровлей астеносферы с температурой 2^=1200° С. Мощность слоя составляет 4-6 км для хребтов с высокими скоростями спрединга (V > 6 см/год) и может возрастать до 8-10 км для медленно раздвигающихся хребтов (V< 4 см/год). Распределение температур находилось в прямоугольной области, основанием которой служила кровля астеносферы, а верхней границей - дно океана. Температурные условия на этих поверхностях имели вид: Т = 0° С при z = 0 и Т= ТМ= 1200° С при z = ZM. Ширина прямоугольной области (ХМ) в 3-10 раз превосходила ее толщину (,ZM), что оправдывало условие равенства нулю градиента температуры на правой границе: dT/dx = 0 при х = ХМ. Условия на оси (х = 0) непосредственно связаны с представлением о формировании осевого очага магмы в результате повторяющихся внедрений на оси спрединга. При этом периодически обновляется тепловой режим осевой области. Повторяемость внедрений поддерживается непрерывным состоянием растяжения, характерным для литосферы осевой зоны хребта,
С каждым таким внедрением связано наращивание коры на величину 2Дх = 2VAt, где V - средняя скорость спрединга и At - интервал времени между последовательными внедрениями. Время, которое занимает сам процесс внедрения интрузии, много меньше времени At - промежутка между внедрениями и поэтому в расчетах процесс внедрения магмы предполагался практически мгновенным. Во время внедрения происходит заполнение магмой осевой трещины шириной 2Ах = IVAt. Через каждый интервал времени At процесс внедрения повторяется.
Для численной оценки термических следствий такого процесса Ю.Галушкиным была разработана специальная программа, в которой процесс внедрения интрузии моделировался переписыванием температуры в пределах полуширины осевой интрузии Ах на температуру ТМ, близкую к температуре плавления базальта. Одновременно во всей области вне интрузии (х>Ах) распределение температуры, существовавшее непосредственно перед внедрением, смещалось по горизонтали на расстояние Ах. Тем самым распределение температуры в коре сразу же после внедрения интрузии имело вид [25]:
TiX> 2, Кит + 0-0) = T{X - Л*, fnnn, ~ 0-°) для x>Ax
7l*,zA„„+0.o)=7M для 0 < x < Ax.
(4.9)
Такое распределение устанавливалось всякий раз после очередного внедрения интрузии, повторявшегося через интервал времени At. Релаксация температуры в промежутке между внедрениями описывалась решением нестационарного уравнения теплопроводности:
д , „ ^ д ( „ЪТЛ д ( „ЬГл
К дх
+ ¦
dz
К д z
(4.10)
В используемой в модели разностной схеме аппроксимации уравнения теплопроводности шаги Ах и Az увеличивались в геометрической прогрессии от минимальных значений при х = 0 и z = 0, до максимальных при х=ХМ, z = ZM. Минимальный шаг по координатам х и z определялся полушириной интрузии. Поэтому, например, для внедрения интрузии шириной 50 м раз в 1000 лет (средняя полу-скорость спрединга 5 см/год) минимальный шаг по времени, определяемый условием сохранения устойчивости решения и оцениваемый как At = Ах /%, составлял 75 лет для нормальной теплопроводности коры (0,006 кал/см-с- °С) и 50 и 25 лет для “гидротермальных” значений теплопроводности коры, увеличенных, соответственно в 1,5 и в 3 раза по сравнению с нормальными.
При описании спрединга с той же скоростью и внедрением интрузий шириной 5 м раз в 100 лет (xrain = zrajn= 5 м) минимальные шаги по времени t должны быть уменьшены примерно в 100 раз. В промежутках между внедрениями, в периоды релаксации теплового режима, шаг по времени мог быть увеличен в 1,5-3 раза по сравнению с минимальным, но лишь по прошествии 10-20 шагов после внедрения интрузии.
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed