Инд. авторы:	Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А.
Заглавие:	Мантийные термохимические плюмы и их влияние на формирование поднятий
Библ. ссылка:	Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Мантийные термохимические плюмы и их влияние на формирование поднятий // Геотектоника. - 2015. - № 4. - Ст.86. - ISSN 0016-853X.
Внешние системы:	DOI: 10.7868/S0016853X15040037; РИНЦ: 23661285;
Реферат:	rus: Рассмотрена структура канала термохимического плюма, поднимающегося от границы ядро–мантия, когда он достигает предельной высоты подъема, и далее его подъем (выплавление канала плюма) прекращается. Относительная тепловая мощность плюмов, не достигших поверхности, Ka < 1.15, и такие плюмы мы называем плюмами малой тепловой мощности. Представлены зависимости скорости подъема шарообразной кровли плюма и скорости подъема дневной поверхности над плюмом от времени. Вследствие воздействия сверхлитостатического давления на кровлю плюма, над плюмом формируется поднятие дневной поверхности. Для различных моментов времени рассчитана высота поднятия, образовавшегося над плюмом, в зависимости от горизонтальной координаты. С уменьшением вязкости литосферы над кровлей плюма и глубины расположения кровли плюма возрастает скорость подъема дневной поверхности, и уменьшается время, за которое поднятие достигает своей наибольшей высоты. Сделаны оценки максимальной высоты поднятия над плюмом. Для различных моментов времени рассчитана высота поднятий, создающихся под влиянием двух и трех плюмов, не достигших поверхности. На основе предложенной модели формирования поднятия дневной поверхности над плюмом сделан вывод, что крупные поднятия в виде горных хребтов и плато могут образовываться под воздействием семейств плюмов, не достигающих дневной поверхности. Полученные в статье оценки скорости подъема дневной поверхности над плюмом хорошо согласуются с геологическими данными по скоростям подъема Тибета и Кавказа. Рассмотрен подъем температурного фронта над кровлей плюма, достигшего предельной высоты подъема. Получены зависимости высоты и скорости подъема температурного фронта над кровлей плюма от времени. Локальное повышение удельного теплового потока на поднятии, сформировавшемся над плюмом, может указывать на то, что достигнута предельная высота подъема поверхности над плюмом. На основе анализа теплообмена сделан вывод о связи деятельности семейств плюмов, не достигших поверхности, с образованием горячих полей.
Издано:	2015
Физ. характеристика:	86
Цитирование:	1. Белоусов В.В. Основы геотектоники. М.: Недра, 1989. 382 с. 2. Гладков И.Н., Дистанов В.Э., Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Об устойчивости границы раздела расплав–твердое тело на примере устойчивости канала плюма // Изв. РАН. МЖГ. 2012. № 4. С. 5–22. 3. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Глубинная геодинамика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал “ГЕО”, 2001. 408 с. 4. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Параметры горячих точек и термохимических плюмов // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 6. С. 589–602. 5. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И. Внутриплитовый магматизм и его значение для понимания процессов в мантии Земли // Геотектоника. 1983. № 1. С. 28–45. 6. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И. Палеогеодинамика. М.: Наука, 1993. 192 с. 7. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И. Глубинная геодинамика Земли // Геология и геофизика. 1993. Т. 34. № 4. С. 3–13. 8. Кирдяшкин А.А., Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г. Термохимические плюмы // Геология и геофизика. 2004. Т. 45. № 9. С. 1057–1073. 9. Кирдяшкин А.А., Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Гладков И.Н., Сурков Н.В. Гидродинамические процессы при подъеме мантийного плюма и условия формирования канала излияния // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 9. С. 891–907. 10. Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Взаимодействие термохимического плюма с мантийными свободноконвективными течениями и его влияние на плавление и перекристаллизацию мантии // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 5. С. 707–721. 11. Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А., Гладков И.Н., Дистанов В.Э. Экспериментальное моделирование влияния относительной тепловой мощности на форму канала плюма и структуру свободноконвективного течения в нем // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 7. С. 900–911. 12. Котелкин В.Д., Лобковский Л.И. Общая теория Мясникова эволюции планет и современная термохимическая модель эволюции Земли // Физика Земли. 2007. № 1. С.26–44. 13. Котелкин В.Д., Лобковский Л.И. Термохимическая теория геодинамической эволюции // ДАН. 2011. Т. 438. № 3. С. 365–368. 14. Котелкин В.Д., Лобковский Л.И. Гидродинамическая теория геодинамической эволюции // Вестн. Нижегород. ун-та. 2011. № 4(5). С. 2269–2271. 15. Трубицын В.П. Формирование мантийных плюмов на периферии гигантских горячих скоплений на дне мантии под суперконтинентами // ДАН. 2012. Т. 445. № 6. С. 681–684. 16. Трубицын В.П., Евсеев А.Н., Евсеев М.Н., Харыбин Е.В. Мантийные плюмы в моделях квазитурбулентной тепловой конвекции // Физика Земли. 2011. № 12. С. 3–10. 17. Трубицын В.П., Евсеев А.Н., Евсеев М.Н., Харыбин Е.В. Проявления плюмов в структуре мантийной конвекции, тепловом поле и массопереносе // ДАН. 2012. Т. 447. № 2. С. 214–216. 18. Трубицын В.П., Харыбин Е.В. Термохимические мантийные плюмы // ДАН. 2010. № 5. С. 683–685. 19. Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. М.: Мир, 1985. Т. 1; Т. 2. 730 с. 20. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969. 742 с. 21. Burov E., Guillou-Frottier L., d"Acremont E., Le Pourhiet L., Cloetingh S. Plume head–lithosphere interactions near intra-continental plate boundaries // Tectonophysics. 2007. Vol. 434. P. 15–38. 22. Campbell I.H., Griffiths R.W. Implications of mantle plume structure for the evolution of flood basalts // Earth Planet. Sci. Lett. 1990. Vol. 99. P. 79–93. 23. Coulliette D.L., Loper D.E. Experimental, numerical and analytical models of mantle starting plumes // Phys. Earth Planet. Inter. 1995. Vol. 92. P. 143–167. 24. Dawson J.B. Kimberlites and their xenoliths. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 1980. 252 p. 25. Dobretsov N.L., Kirdyashkin A.A., Kirdyashkin A.G, Vernikovsky V.A., Gladkov I.N. Modelling of thermochemical plumes and implications for the origin of the Siberian traps // Lithos. 2008. Vol. 100. P. 66–92. 26. Griffiths R.W., Campbell I.H. Stirring and structure in mantle starting plumes // Earth Planet. Sci. Lett. 1990. Vol. 99. P. 66–78. 27. Guillou L., Jaupart C. On the effects of continents on mantle convection // J. Geophys. Res. 1995. Vol. 100. P. 24217–24238. 28. Guillou-Frottier L., Burov E., Nehlig P., Wyns R. Deciphering plume–lithosphere interactions beneath Europe from topographic signatures // Global Planet. Change. 2007. Vol. 58. P. 119–140. 29. Jimenez-Munt I., Fernandez M., Verges J., Platt J.P@ Lithosphere structure underneath the Tibetan Plateau inferred from elevation, gravity and geoid anomalies 29. @Earth Planet. Sci. Lett. 2008. Vol. 267. P. 276–289. 30. Harris N. The elevation history of the Tibetan Plateau and its implications for the Asian monsoon // Palaeogeogr. Palaeoclimat. Palaeoecol. 2006. Vol. 241. P. 4–15. 31. Katsura T., Yoneda A., Yamazaki D., Yoshino T., Ito E. Adiabatic temperature pro le in the mantle // Phys. Earth Planet. Inter. 2010. Vol. 183. P. 212–218. 32. Lin S.-C., van Keken P.E. Multiple volcanic episodes of flood basalts caused by thermochemical plumes // Nature. 2005. Vol. 436. P. 250–252. 33. Lin S.-C., van Keken P.E. Dynamics of thermochemical plumes: 1. Plume formation and entrainment of a dense layer // Geochem. Geophys. Geosyst. 2006. Vol. 7. Q02006. doi: 10.1029/2005GC001071. 34. Lin S.-C., van Keken P.E. Dynamics of thermochemical plumes: 2. Complexity of plumes structures and implications for the mapping of mantle plumes // Geochem. Geophys. Geosyst. 2006. Vol. 7. Q03003. doi: 10.1029/2005GC001072. 35. Lin S.-C., van Keken P.E. Deformation, stirring and material transport in thermochemical plumes // Geophys. Res. Lett. 2006. Vol. 33, N L20306. doi: 10.1029/2006GL027037. 36. Manea V.C., Manea M., Leeman W.P., Schutt D.L. The inuence of plume head–lithosphere interaction on magmatism associated with the Yellowstone hotspot track // J. Volcanol. Geotherm. Res. 2009. Vol. 188. P. 68–85. 37. McNamara A.K., Zhong S. The influence of thermochemical convection on the fixity of mantle plumes // Earth Planet. Sci. Lett. 2004. Vol. 222. P. 485–500. 38. Olson P., Singer H. Creeping plumes // J. Fluid Mech. 1985. Vol. 158. P. 511–531. 39. Samuel H., Bercovici D. Oscillating and stagnating plumes in the Earth"s lower mantle // Earth Planet. Sci. Lett. 2006. Vol. 248. P. 90–105. 40. Schott B., Yuen D.A. Influences of dissipation and rheology on mantle plumes coming from the D”-layer // Phys. Earth Planet. Inter. 2004. Vol. 146. P. 139–145. 41. Schubert G., Turcotte D.L., Olson P. Mantle convection in the Earth and planets. Cambridge University Press, 2001. 940 p. 42. Walzer U., Hendel R., Baumgardner J. The effects of a variation of the radial viscosity profile on mantle evolution // Tectonophysics. 2004. Vol. 384. P. 55–90. 43. Whitehead J.A., Luther D.S. Dynamics of laboratory diapir and plume models // J. Geophys. Res. 1975. Vol. 80. № B5. P. 705–717. 44. Yang T., Leng W. Dynamics of hidden hotspot tracks beneath the continental lithosphere // Earth Planet. Sci. Lett. 2014. Vol. 401. P. 294–300. 45. Zhong S. Constraints on thermochemical convection of the mantle from plume heat flux, plume excess temperature and upper mantle temperature // J. Geophys. Res. 2006. Vol. 111. № B04409. doi: 10.1029/2005JB003972.