Статья
Название статьи СТРУКТУРА КАНАЛА ПЛЮМА, ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ В ПЛОСКОМ СЛОЕ (МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛЮМА В ЗОНЕ СУБДУКЦИИ)
Авторы Кирдяшкин А.Г. д-р техн. наук,
Кирдяшкин А.А. д-р геол.-минерал. наук, профессор РАН, aak@igm.nsc.ru;
Дистанов В.Э. канд. геол.-минерал. наук, dist@igm.nsc.ru
Гладков И.Н. ,
Библиографическое описание статьи
Категория Науки о Земле
УДК 551.2+551.14+536.25
DOI 10.21209/2227-9245-2021-27-8-26-34
Тип статьи Научная
Аннотация Представлены экспериментальные исследования плюма, образующегося в плоском слое парафинанад локальным источником тепла. Эксперименты выполнены на установке с передней прозрачной стенкой при угле наклона слоя относительно вектора силы тяжести, равном 2°.Определена тепловая мощность, отдаваемая каналом плюма в режиме стационарной теплопроводности. Для различных тепловых мощностей на подошве плюма (на нагревателе) исследованы структура канала и структура свободно-конвективных теченийв нем. Свободно-конвективные течения по высоте канала плюма представляют собой ячеистые течения. Ячеистая структура возникает вследствие неустойчивой стратификации по высоте канала плюма. Восходящий поток в канале плюма представляет собой локализованное струйное течение, нисходящий поток существует по периметру канала. Границы ячеек отвечают сужениям канала плюма,образующимся вследствие охлаждения нисходящего течения до температуры, близкой к температуре плавления. Определены параметры ячеек канала плюма при различных значениях относительной тепловой мощности(критерия Ка) и структура свободно-конвективных течений в ячейках. Определены режимы выхода на поверхность для плюмов в плоском слое в зависимости от относительной тепловой мощности. При относительной мощности Ка > 1,14 модельный плюм выходит на поверхность с образованием грибообразной головы. Этот случай может соответствовать плюмам,ответственным за образование батолитов в Андской зоне субдукции. Эксперименты показали, что структура канала плюма в плоском слое соответствует структуре плюма, образующегося в сплошном твердом массиве над локальным источником тепла. Отличия в тепловой гидродинамической и структуре для плоского слоя наблюдаются из-за твердых ограничивающих слой поверхностей.
Ключевые слова Ключевые слова:зона субдукции; свободно-конвективные течения; термохимические плюмы; лабораторное моделирование; плоский слой; канал плюма;голова плюма; тепловая мощность; слой парафина; ячеистая структура
Информация о статье Кирдяшкин А. А., Кирдяшкин А. Г., Дистанов В. Е., Гладков И. Н., Непогодина Ю. М. СТРУКТУРА КАНАЛА ПЛЮМА, ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ В ПЛОСКОМ СЛОЕ (МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛЮМА В ЗОНЕ СУБДУКЦИИ) // Вестник Забайкальского государственного университета. 2021. Т. 27, № 8. С. 26-24. DOI: 10.21209/2227-9245-2021-27-8-26-34 .
Список литературы 1. Аллисон А., Палмер Д. Геология. М.: Мир, 1984. 568 с. 2. Добрецов Н. Л., Кирдяшкин А. Г., Кирдяшкин А. А. Глубинная геодинамика. Новосибирск: Изд-во СО РАН: ГЕО, 2001. 408 с. 3. Funiciello F., Moroni M., Piromallo C., Faccenna C., Cenedese A., Bui H. A. Mapping mantle flow during retreating subduction: laboratory models analyzed by feature tracking // Journal of Geophysical Research. 2006. Vol. 111, B03402. DOI: 10.1029/2005JB003792. 4. Gladkov I. N., Distanov V. E., Kirdyashkin A. A., Kirdyashkin A. G.Stability of a melt/solid interface with reference to a plume channel // Fluid Dynamics. 2012. Vol. 47, no. 4, pp. 433–447. 5. Király A., Funiciello F., Capitanio F. A., Faccenna C. Dynamic interactions between subduction zones // Global and Planetary Change. 2021. Vol. 202, 103501. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2021.103501. 6. Schellart W. P., Strak V. A review of analogue modelling of geodynamic processes:approaches, scaling, materials and quantification, with an application to subduction experiment // Journal of Geodynamics. 2016. Vol. 100. Р. 7–32. 7. Schellart W. P., Strak V. Geodynamic models of short-lived, long-lived and periodic flat slab subduction // Geophysical Journal International. 2021. Vol. 226, no 3, pp. 1517–1541.
Полный текст статьиСТРУКТУРА КАНАЛА ПЛЮМА, ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ В ПЛОСКОМ СЛОЕ (МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛЮМА В ЗОНЕ СУБДУКЦИИ)