Тепло- и массообмен и кристаллизационная дифференциация в грибообразной голове термохимического плюма

Кирдяшкин А.Г.; Кирдяшкин А.А.; Гладков И.Н.; Дистанов В.Э.

doi:10.21209/2227-9245-2018-24-2-4-13

Инд. авторы:	Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А., Гладков И.Н., Дистанов В.Э.
Заглавие:	Тепло- и массообмен и кристаллизационная дифференциация в грибообразной голове термохимического плюма
Библ. ссылка:	Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин А.А., Гладков И.Н., Дистанов В.Э. Тепло- и массообмен и кристаллизационная дифференциация в грибообразной голове термохимического плюма // Вестник Забайкальского государственного университета. - 2018. - Т.24. - № 2. - С.4-13. - ISSN 2227-9245.
Внешние системы:	DOI: 10.21209/2227-9245-2018-24-2-4-13; РИНЦ: 32694964;
Реферат:	rus: В статье представлено исследование, суть которого заключается в определении закономерностей тепло- и массопереноса в расплаве, образующемся вследствие плавления корового слоя, для которого хорошо известен средний химический состав. При плавлении земной коры источником тепла служит мантийный термохимический плюм. На основе данных лабораторного и теоретического моделирования представлена тепловая и гидродинамическая структура грибообразной головы термохимического плюма. На основе модели тепловой и гидродинамической структуры головы плюма и среднего химического состава земной коры представлено возможное изменение состава расплава в голове плюма последовательно для двух этапов: после осаждения тугоплавких минералов на подошву головы плюма; после осаждения плагиоклаза в расплаве, образовавшемся после первого этапа. Результаты расчетов состава расплава головы плюма представлены для температуры расплава в голове плюма Т_ш = 1410 и 1380 °С. Отмечено, что остаточный расплав, образовавшийся в результате кристаллизационной дифференциации, по составу оказался близким к нормальным гранитам. В течение времени существования плюма расплав под действием сверхлитостатического давления у кровли плюма внедряется в массив над ней eng: The main research task is to analyze the heat and mass transfer of melt resulting from melting of the crustal layer for which the bulk composition is well estimated. During melting the heat source is the thermochemical mantle plume. On the basis of laboratory and theoretical modeling results, we present the thermal and hydrodynamic structure of the thermochemical plume with the mushroom-shaped head. Relying on the model of thermal and hydrodynamic structure of the plume head we analyze the possible compositional change of melt by two stages: after settling of refractory mineral particles on the base of the plume head; after settling of plagioclase in the melt subsequent to the first stage. The results of composition calculation are presented for melt of the plume head, having a temperature of T_m = 1410 C and T_m = 1380 C. The normative composition of the residual melt resulting from crystallization differentiation approaches that of normal granites. Throughout the plume lifetime melt intrudes into the block above the plume head under the effect of the superlithostatic pressure
Ключевые слова:	голова плюма; свободноконвективны1е течения; тепловая мощность; расплав; кристаллизационная дифференциация; тугоплавкие минералы1; плагиоклазы1; нормативный состав; Батолиты; modeling; free-convection flows; thermal power; melt; crystallization differentiation; Refractory minerals; Plagioclase feldspars; Batholiths; normative composition; Plume head; моделирование;
Издано:	2018
Физ. характеристика:	с.4-13
Цитирование:	1. Вертушков Г. Н., Авдонин В. Н. Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам: справочник. М.: Недра, 1992. 489 с. 2. Войткевич Г. В., Кокин А. В., Мирошников А. Е., Прохоров В. Г. Справочник по геохимии. М.: Недра, 1990. 480 с. 3. Некрасов Б. В. Основы общей химии: в 2 т. Т. 1. М.: Химия, 1973. 656 с. 4. Саранчина Г. M., Шинкарев Н. Ф. Петрография магматических и метаморфических пород. Л.: Недра, 1967. 324 с. 5. Ballmer M. D., Ito G., Wolfe C.J., Solomon S.C. Double layering of a thermochemical plume in the upper mantle beneath Hawaii // Earth and Planetary Science Letters. 2013. Vol. 376. P. 155-164. 6. Bowen N. L. The melting phenomena of the plagioclase feldspars // American Journal of Science. 1913. Vol. 35. No. 210. P. 577-599. 7. Brown M. Granite: from genesis to emplacement // Geological Society of America Bulletin. 2013. Vol. 125. No. 7/8. P. 1079-1113. 8. Brackner R. Silicon dioxide // Encyclopedia of Applied Physics. 2003. P. 101-131. 9. Cranmer D., Uhlmann D. R. Viscosities in the system albite-anorthite // Journal of Geophysical Research. 1981. Vol. 86. P. 7951-7956. 10. 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. 11. Kirdyashkin A. A., Kirdyashkin A. G., Gurov V. V. Parameters of thermochemical plumes responsible for the formation of batholiths: results of experimental simulation // Geotectonics. 2017. Vol. 51. No. 4. P. 398-411. 12. Pabst W., Gregorova E. Elastic properties of silica polymorphs - a review // Ceramics - Silikaty. 2013. Vol. 57. No. 3. P. 167-184. 13. Schubert G., Turcotte D. L., Olson P. Mantle convection in the Earth and planets. Cambridge University Press, 2001. 940 p. 14. Yang T., Fu R. Thermochemical piles in the lowermost mantle and their evolution // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2014. Vol. 236. P. 109-116.