| Статья |
|---|
| Название статьи |
ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СКЛОНЕ ПОДНЯТИЯ |
| Авторы |
Кирдяшкин А.Г. д-р техн. наук, Кирдяшкин А.А. д-р геол.-минерал. наук, профессор РАН, aak@igm.nsc.ru; |
| Библиографическое описание статьи |
|
| Категория |
Науки о Земле |
| УДК |
551.2+551.14+536.25 |
| DOI |
10.21209/2227-9245-2022-28-10-15-23 |
| Тип статьи |
Научная |
| Аннотация |
Течение для склона поднятия рассматривается в модели вязкой жидкости. Актуальность исследования обосновывается необходимостью экспериментального и теоретического анализа геодинамических процессов, протекающих в склонах поднятий. Объектом исследования являются склоны поднятий, образованных мантийными термохимическими плюмами, не вышедшими на поверхность. Задачи исследования – представить профиль скорости вязкого течения склона поднятия и определить коэффициент трения для него; выяснить влияние коэффициента динамической вязкости склона на возникновение сжимающих и растягивающих напряжений; на основе лабораторного и теоретического моделирования выяснить гидродинамику течения при истечении жидкости из прямоугольного сосуда и с использованием результатов геодинамического моделирования определить параметры течения в месте образования разлома склона поднятия. Рассмотрено течение, возникающее в вязкой жидкости, при постоянном угле наклона свободной поверхности склона поднятия. В высоковязкой среде при малых скоростях течения можно пренебречь инерционными членами в уравнении движения. Для этого случая получено решение уравнения движения в слое с наклонной свободной поверхностью при постоянном горизонтальном градиенте давления. Получены профиль скорости течения в таком слое и соотношение для максимальной скорости течения. Определено касательное напряжение на подошве слоя. Касательное напряжение не зависит от вязкости, но зависит от толщины слоя. При постоянной вязкости вещества слоя склон поднятия находится в условиях сжимающих напряжений. Условия растяжения на склоне поднятия возможны при уменьшении вязкости в слое с удалением от главного хребта. На склонах поднятия вследствие изменения вязкости вдоль склона и изменения скорости движения возникают разрывы. Под действием гравитационных сил, вызванных разностью плотностей на границе разрыва, возникает движение и происходит заполнение образовавшегося свободного объема. Процесс движения в высоковязкой жидкости при образовании свободной вертикальной поверхности исследован экспериментально при истечении жидкости из прозрачного прямоугольного сосуда. Получены снимки свободной поверхности. Наблюдается линейная зависимость относительной высоты расположения свободной поверхности от относительной горизонтальной координаты. Получены выражения для средней скорости и времени истечения вязкой жидкости из прямоугольного сосуда. Представлены оценки средней скорости и времени истечения для заданных параметров склона |
| Ключевые слова |
Ключевые слова: склон поднятия, горизонтальный градиент давления, динамическая вязкость, ползущее течение, разрыв, скорость истечения, геодинамические процессы, высоковязская среда, свободная поверхность, подошва слоя |
| Информация о статье |
Кирдяшкин А. Г., Кирдяшкин А. А. Геодинамические процессы в склоне поднятия // Вестник Забайкальского государственного университета. 2022. Т. 28, № 10. С.15-23. DOI: 10.21209/2227-9245-2022-28-10-15-23 |
| Список литературы |
1. Белоусов В. В. Основы геотектоники. М.: Недра, 1989. 382 с.
2. Маруашвили Л. И. Структура и рельеф Большого Кавказа // Природа. 1937. № 4. С. 34–44.
3. Милановский Е. Е. Новейшая тектоника Кавказа. М.: Недра, 1968. 483 с.
4. Сафронов И. Н. Геоморфология Северного Кавказа. Ростов н/Д.: Изд-во Ростовского университета, 1969. 218 с.
5. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 712 с.
6. Camp V.E., Ross M. E. Mantle dynamics and genesis of mafic magmatism in the intermontane Pacific Northwest // Journal of Geophysical Research. 2004. Vol. 109, no B08204. P. 1–14. doi: 10.1029/2003JB002838.
7. Condie K. C. Mantle plumes and their record in Earth history. New York: Cambridge University Press, 2001. 306 p.
8. Ernst R. E. Large igneous provinces. Cambridge: Cambridge University Press, 2014. 653 p.
9. Ernst R. E., Buchan K. L. Recognizing mantle plumes in the geological record // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2003. Vol. 31. P. 469–523.
10. Sengör А. M. C. Elevation as indicator of mantle-plume activity // Special Paper of the Geological Society of America. 2001. Vol. 352. P. 183–225.
|
| Полный текст статьи | ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СКЛОНЕ ПОДНЯТИЯ |
