Инд. авторы:	Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г.
Заглавие:	Силы, действующие на субдуцирующую океаническую плиту
Библ. ссылка:	Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Силы, действующие на субдуцирующую океаническую плиту // Геотектоника. - 2014. - № 1. - Ст.62. - ISSN 0016-853X.
Внешние системы:	DOI: 10.7868/S0016853X14010032; РИНЦ: 21036526;
Реферат:	rus: На основе данных экспериментального и теоретического моделирования представлена схема свободноконвективных течений в астеносфере и слое С в зоне субдукции. Описаны основные силы, действующие на океаническую литосферную плиту в субдукционной зоне. Представлены оценки величины горизонтально направленных сил, возникающих вследствие свободной конвекции в астеносфере и перемещающих океаническую литосферную плиту к зоне субдукции: силы трения Fa и силы гравитационного соскальзывания Fхр. Представлена оценка термогравитационной силы Fтг, создающейся вследствие того, что субдуцирующая литосферная плита имеет более низкую среднюю температуру, чем окружающая ее мантия. Оценены величины сил, создающихся вследствие фазовых переходов в субдуцирующей плите. Определено касательное напряжение на контакте субдуцирующей плиты с литосферой континента и подстилающей ее верхней мантией. Оценена величина горизонтальной силы, возникающей вследствие различных величин горизонтальных градиентов температуры в верхней мантии слева и справа от субдуцирующей плиты. Представлены результаты экспериментального моделирования влияния встречных астеносферных свободноконвективных течений на процесс субдукции. Эксперименты показывают, что положение нисходящего свободноконвективного течения, и, следовательно, зоны субдукции зависит от отношения тепловых мощностей встречных астеносферных потоков. Приведены оценки сил давления, возникающих вблизи границы 670 км и вызывающих растекание опускного потока субдуцирующей плиты вдоль нее.
Издано:	2014
Физ. характеристика:	62
Цитирование:	1. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с. 2. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А. Глубинная геодинамика. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал “ГЕО”, 2001. 408 с. 3. Ито К., Кеннеди Дж.К. Экспериментальное изучение перехода базальт–гранатовый гранулит–эклогит // Геохимия. 1972. № 4. С. 415–427. 4. Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г., Сурков Н.В. Термогравитационная конвекция в астеносфере под срединно-океаническим хребтом и устойчивость основных глубинных парагенезисов // Геология и геофизика. 2006. Т. 47. № 1. С. 76–94. 5. Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Влияние скорости движения океанической литосферы на свободноконвективные течения в астеносфере под срединно-океаническим хребтом // Физика Земли. 2008. № 4. С. 35–47. 6. Кирдяшкин А.А., Кирдяшкин А.Г. Экспериментальное и теоретическое моделирование тепловой и гидродинамической структуры субдуцирующей плиты // Геотектоника. 2013. № 3. С. 31–42. 7. Кирдяшкин А.Г. Тепловые гравитационные течения и теплообмен в астеносфере. Новосибирск: Наука, 1989. 81 с. 8. Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукции и двухъярусная тектоника плит. М.: Наука, 1988. 252 с. 9. Лобковский Л.И., Баранов Б.В. Клавишная модель сильных землетрясений в островных дугах и активныхконтинентальных окраинах // ДАН СССР. 1984. Т. 275. № 4. С. 843–847. 10. Лобковский Л.И., Мазова Р.Х. Механизм очага цунами 2004 г. в Индийском океане: анализ и численное моделирование // Физика Земли. 2007. № 7. С. 46–56. 11. Пущаровский Ю.М., Пущаровский Д.Ю. Геология мантии Земли. М.: ГЕОС, 2010. 140 с. 12. Рингвуд А.Е. Происхождение Земли и Луны. Л.: Недра, 1982. 287 с. 13. Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. М.: Мир, 1985. Т. 1. 376 с. 14. Трубицын В.П. Фазовые переходы, сжимаемость, тепловое расширение, теплоемкость и адиабатическая температура в мантии // Физика Земли. 2000. № 2. С. 3–16. 15. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: Книжный дом “Университет”, 2005. 560 с. 16. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969. 742 с. 17. Barazangi M., Isacks B.L. Subduction of the Nazca plate beneath Peru: evidence from spatial distribution of earthquakes // Geophys. J. Roy. Astron. Soc. 1979. Vol. 57. P. 537–555. doi: 10.1111/j.1365-246X.1979.tb06778.x 18. Bellahsen N., Faccenna C., Funiciello F. Dynamics of subduction and plate motion in laboratory experiments: insights into the “plate tectonics” behavior of the Earth // J. Geophys. Res. 2005. Vol. 110. № B01401. doi: 10.1029/2004JB002999. 19. Bialas R.W., Funiciello F., Faccenna C. Subduction and exhumation of continental crust: insights from laboratory models // Geophys. J. Int. 2011. Vol. 184. № 1. P. 43–64. doi: 10.1111/j.1365-246X.2010.04824.x 20. Bilek S.L., Conrad C.P., Lithgow-Bertelloni C. Slab pull, slab weakening, and their relation to deep intra-slab seismicity // Geophys. Res. Lett. 2005. Vol. 32. № 14. L14305. P. 1–5. doi: 10.1029/2005GL022922 21. Billen M.I. Modeling the dynamics of subducting slabs // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2008. Vol. 36. P. 325–356. doi: 10.1146/annurev.earth.36.031207.124129 22. Bonnardot M.-A., Hassani R., Tric E. Numerical modelling of lithosphere–asthenosphere interaction in a subduction zone // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. Vol. 272. P. 698–708. 23. Boutelier D.A., Cruden A.R. Impact of regional mantle flow on subducting plate geometry and interplate stress: insights from physical modelling // Geophys. J. Int. 2008. Vol. 174. P. 719–732. doi: 10.1111/j.1365-246X.2008.03826.x 24. Capitanio F.A., Morra G., Goes S. Dynamic models of downgoing plate-buoyancy driven subduction: subduction motions and energy dissipation // Earth Planet. Sci. Lett. 2007. Vol. 262. P. 284–297. 25. Capitanio F.A., Stegman D.R., Moresi L.N., Sharples W. Upper plate controls on deep subduction, trench migrations and deformations at convergent margins // Tectonophysics. 2010. Vol. 483. P. 80–92. 26. Conrad C.P., Lithgow-Bertelloni C. How mantle slabs drive plate tectonics // Science. 2002. Vol. 298. P. 207–209. 27. Conrad C.P., Lithgow-Bertelloni C. The temporal evolution of plate driving forces: importance of ‘‘slab suction"" versus ‘‘slab pull"" during the Cenozoic // J. Geophys. Res. 2004. Vol. 109. № B10407. doi: 10.1029/2004JB002991 28. Dobretsov N.L., Kirdyashkin A.G. Deep-level geodynamics. Rotterdam, Brookfield: A.A. Balkema Publishers, 1998. 328 p. 29. Duretz T., Schmalholz S.M., Gerya T.V. Dynamics of slab detachment // Geochem. Geophys. Geosyst. 2012. Vol. 13. Q03020. doi: 10.1029/2011GC004024 30. Espurt N., Funiciello F., Martinod J., Guillaume B., Regard V., Faccenna C., Brusset S. Flat subduction dynamics and deformation of the South American plate: Insights from analog modeling // Tectonics. 2008. Vol. 27. № 3. TC3011. P. 1–19. doi: 10.1029/2007TC002175 31. Funiciello F., Faccenna C., Giardini D. Role of lateral mantle flow in the evolution of subduction system: insights from 3-D laboratory experiments // Geophys. J. Int. 2004. Vol. 157. P. 1393–1406. 32. Guillaume B., Martinod J., Espurt N. Variations of slab dip and overriding plate tectonics during subduction: insights from analogue modelling // Tectonophysics. 2009. Vol. 463. P. 167–174. 33. Guillaume B., Moroni M., Funiciello F., Martinod J., Faccenna C. Mantle flow and dynamic topography associated with slab window opening: Insights from laboratory models // Tectonophysics. 2010. Vol. 496. P. 83–98. 34. Herzberg C., Zhang J. Melting experiments on anhydrous peridotite KLB-1: сompositions of magmas in the upper mantle and transition zone // J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101. № B4. P. 8271–8295. 35. Heuret A., Funiciello F., Faccenna C., Lallemand S. Plate kinematics, slab shape and back-arc stress: a comparison between laboratory models and current subduction zones // Earth. Planet. Sci. Lett. 2007. Vol. 256. P. 473–483. 36. Jacoby W.R. Paraffin model experiment on plate tectonics // Tectonophysics. 1976. Vol. 35. P. 103–113. 37. Jarrard R.D. Relations among subduction parameters // Rev. Geophys. 1986. Vol. 24. № 2. P. 217–284. 38. Kincaid C., Olson P. An experimental study of subducting slab migration // J. Geophys. Res. 1987. Vol. 92. P. 13831–13840. 39. Lithgow-Bertelloni C., Richards M.A. Cenozoic plate driving forces // Geophys. Res. Lett. 1995. Vol. 22. № 11. P. 1317–1320. 40. Manea V.C., Manea M., Kostoglodov V., Sewell G. Thermo-mechanical model of the mantle wedge in Central Mexican subduction zone and a blob tracing approach for the magma transport // Phys. Earth Planet. Inter. 2005. Vol. 149. P. 165–186. 41. McDonnell R.D. Deformation of fine-grained synthetic peridotite under wet conditions. Geologica Ultraiectina No. 152, Utrecht: Universiteit Utrecht, 1997. 195 p. 42. Parsons B., Sclater J.G. An analysis of the variation of the ocean floor bathymetry and heat flow with age // J. Geophys. Res. 1977. Vol. 82. № 5. P. 803–827. 43. Schellart W.P. Influence of the subducting plate velocity on the geometry of the slab and migration of the subduction hinge // Earth Planet. Sci. Lett. 2005. Vol. 231. P. 197–219. 44. Schellart W.P. Evolution of the slab bending radius and the bending dissipation in three-dimensional subduction models with a variable slab to upper mantle viscosity ratio // Earth Planet. Sci. Lett. 2009. Vol. 288. P. 309–319. 45. Schellart W.P., Rawlinson N. Convergent plate margin dynamics: new perspectives from structural geology, geophysics and geodynamic modelling // Tectonophysics. 2010. Vol. 483. P. 4–19. 46. Schubert G., Turcotte D.L., Olson P. Mantle convection in the Earth and planets. Cambridge: Cambridge University Press, 2001. 940 p. 47. Stegman D.R., Farrington R., Capitanio F.A., Schellart W.P. A regime diagram for subduction styles from 3-D numerical models of free subduction // Tectonophysics. 2010. Vol. 483. P. 29–45. 48. Stegman D.R., Schellart W.P., Freeman J. Competing influences of plate width and far-field boundary conditions on trench migration and morphology of subducted slabs in the upper mantle // Tectonophysics. 2010. Vol. 483. P. 46–57. 49. van Dinther Y., Morra G., Funiciello F., Faccenna C. Role of the overriding plate in the subduction process: insights from numerical models // Tectonophysics. 2010. Vol. 484. P. 74–86. 50. Xu Y., Weidner D.J., Chen J., Vaughan M.T., Wang Y., Uchida T. Flow-law for ringwoodite at subduction zone conditions // Phys. Earth Planet. Inter. 2003. Vol. 136. P. 3–9.