Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Экспериментальное и теоретическое моделирование тепловой и гидродинамической структуры конвективных течений в мантии

Диссертация: Экспериментальное и теоретическое моделирование тепловой и гидродинамической структуры конвективных течений в мантии
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Как установлено в данной работе, критерий Рэлея Ва = = Вд Дт13/а V является определяющим для конвективных движений в мантииего значение можно определить для температурных граничных условий в мантии, а значит, установить особенности режима конвекции, сделать заключения о пространственных масштабах ячеистых течений для данной геодинамической обстановки и определить характерное время и скорость… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. ТЕПЛОВАЯ ГРАВИТАЦИОННАЯ КОНВЕКЦИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ СЛОЕ, ПОДОГРЕВАЕМОМ СНИЗУ, И МОДЕЛИРОВАНИЕ МАНТИЙНОЙ КОНВЕКЦИИ
    • 1. 1. Устойчивость конвективных ячеек в горизонтальном слое, подогреваемом снизу и охлаждаемом сверху
    • 1. 2. Нестационарная конвекция в горизонтальном слое
    • 1. 3. Модели конвекции в мантии
    • 1. 4. Численное и экспериментальное моделирование тепловой гравитационной конвекции в мантии
  • Глава 2. ТЕПЛОВАЯ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ И ХАРАКТЕРНОЕ ВРЕМЯ РАЗВИТИЯ КОНВЕКТИВНЫХ ЯЧЕЕК В НИЖНЕЙ МАНТИИ И АСТЕНОСФЕРЕ
    • 2. 1. Экспериментальная установка
    • 2. 2. Система измерений и измеряемые параметры при исследовании переходного режима
    • 2. 3. Особенности экспериментального изучения переходного режима в горизонтальном слое
    • 2. 4. Влияние числа Прандтля на структуру, течения и теплообмен при тепловой гравитационной конвекции и проблема экспериментального моделирования мантийной конвекции
    • 2. 5. Теплообмен и структура течения при переходном режиме
    • 2. 6. Время установления стационарного режима течения
    • 2. 7. Характерное время развития конвективных ячеек в верхней и нижней мантии
      • 2. 7. 1. Характерное время развития конвективных ячеек в нижней мантии
      • 2. 7. 2. Характерное время развития конвективных ячеек в астеносфере под центральной частью континента
      • 2. 7. 3. Развитие конвекции в астеносфере под континентом при наличии зоны субдукции
      • 2. 7. 4. Время развития конвективных ячеек в астеносфере при раскрытии океана
  • Глава 3. ГРАНИЦЫ ТУРБУЛЕНТНОГО РЕЖИМА СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ СЛОЕ, ПОДОГРЕВАЕМОМ СНИЗУ, И РЕЖИМ НИЖНЕМАНТИЙНОЙ КОНВЕКЦИИ
    • 3. 1. Экспериментальная установка, система измерений и измеряемые параметры
    • 3. 2. Теплообмен в конвективной ячейке при больших числах Рэлея
    • 3. 3. Природа длиннопериодных температурных колебаний и их временной масштаб
    • 3. 4. Амплитуда и интенсивность тепловых пульсаций в конвективной ячейке и границы турбулентного режима свободной конвекции в горизонтальном слое
    • 3. 5. Обоснование возможности экспериментального моделирования мантийной конвекции и определение режима нижнемантийной конвекции
  • Глава 4. ВРЕМЕННЫЕ И ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МАСШТАБЫ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СВОБОДНОКОНВЕКТИВНЫХ ТЕЧЕНИЙ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ СЛОЕ И ВРЕМЕННЫЕ И ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МАСШТАБЫ НИЖНЕМАНТИЙНОЙ КОНВЕКЦИИ
    • 4. 1. Экспериментальная установка, система измерений и измеряемые параметры
    • 4. 2. Спектры пульсаций локального теплового потока и картины течения для турбулентного режима свободной конвекции в горизонтальном слое
    • 4. 3. Временные масштабы короткопериодных пульсаций
    • 4. 4. Временной масштаб тепловых пульсаций в мантии и возможная схема мантийной конвекции
    • 4. 5. Теплообмен и реология нижней мантии в ранние периоды развития Земли
  • Глава 5. ВЛИЯНИЕ ЗОН СУБДУКЦИИ НА ТЕПЛООБМЕН И СТРУКТУРУ ТЕЧЕНИЯ В НИЖНЕЙ И ВЕРХНЕЙ МАНТИИ
    • 5. 1. Экспериментальная установка, система измерений и измеряемые параметры
    • 5. 2. Временные масштабы нижнемантийной конвекции при наличии зон субдукции
    • 5. 3. Влияние зон субдукции на гидродинамическую структуру конвекции в нижней мантии
    • 5. 4. Влияние зон субдукции на структуру тепловых гравитационных течений в астеносфере под континентом

Экспериментальное и теоретическое моделирование тепловой и гидродинамической структуры конвективных течений в мантии (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В данной работе исследуется тепловая гравитационная мантийная конвекция в связи с нестационарным температурным полем в нижнемантийных конвективных ячейках и влиянием зон субдукции на конвективный теплообмен и структуру течения.

Актуальность исследования. Глобальные конвективные движения в глубинных оболочках Земли определяют не только тектонический облик нашей планеты, но и энергетику и развитие Земли в целом. Поэтому изучение мантийной конвекции является одной из основных проблем глубинной геодинамики, интенсивно развивающейся в последние годы. Исследования мантийной конвекции по оценке Национальной Академии наук США принадлежат к направления мвыще]^^1шож1е1а в науках о Земле [1−3]. В настоящее время большая роль в этих исследованиях принадлежит моделированию глубинных геодинамических процессов, прежде всего, тепловой гравитационной конвекции в мантии.

Под тепловой гравитационной конвекцией (свободной или естественной) понимаются явления тепломассопереноса при тепловом расширении жидкости в гравитационном поле. Перенос тепла и массы в условиях тепловой гравитационной конвекции играет существенную роль в тепловом режиме атмосферы и океана Земли, атмосфер других планет, конвективных зон звезд, в частности, фотосферы Солнца.

Тепловая гравитационная конвекция является основным механизмом теплои массопреноса в верхней и нижней мантии Земли. Нижнемантийные и верхнемантийные конвективные течения, взаимосвязанные между собой, оказывают основное влияние на процессы, протекающие в тектоносфере, под которой в соответствии с [2], понимаются активно взаимодействующие литосфера и астеносфера. Конвективные течения определяют такие важнейшие процессы взаимодействия астеносферы и литосферы, как спрединг океанического дна, субдукция и коллизия литосферных плит, региональные процессы в самой литосфере, включающей в себя земную кору и литосферную мантию: опускания, деформации, расслоение плит, интрузии, вулканизм, метаморфизм.

Поэтому изучение тепловой и гидродинамической структуры мантийной конвекции является весьма важным для понимания сил и процессов, обуславливающих взаимосвязанные тектонические, магматические и метаморфические процессы в тектоносфере и определяющих состав, структуру и эволюцию глубинных слоев Земли.

Глобальные конвективные движения в глубинных оболочках, например, в нижней мантии, недоступны непосредственному наблюдению, и поэтому мантию изучают опосредованными методами. Геохимические изотопные методы свидетельствуют в пользу расс-лоенности мантийной конвекции. Сейсмическая томография позволяет определить закономерности «мгновенного» в геологическом отношении распределения нагретых и холодных масс мантийного вещества. В этих условиях моделирование мантийной конвекции приобретает большое значение для понимания её тепловой и гидродинамической структуры, для определения закономерностей её развития во времени, увязки геохимических и сейсмотомографи-ческих данных.

Численное моделирование, широко применяемое для исследования тепловой гравитационной конвекции в мантии внесло большой вклад в оценку критериев при выборе моделей (двухслойная, трехслойная конвекция, моделирование в сферической полости). С помощью численного моделирования сделаны определенные оценки пространственной структуры конвективных течений и некоторых параметров конвекции. Однако, результаты численного моделирования зависят от корректности аппроксимации схем расчета и граничных условий, от корректности численного моделирования, основанного на решении трехмерных уравнений свободной конвекции. Ощутимые ограничения накладываются и на возможности численного расчета при больших числах Рэлея.

Поэтому важную роль должно играть экспериментальное теп-лофизическое моделирование тепловой гравитационной мантийной конвекции, которое позволит устанавливать новые закономерности для гидродинамики и теплообмена в мантии, уточнять и проверять результаты численного моделирования. Ранее экспериментальные исследования были весьма отрывочны и недостаточно подробны для количественного анализа [4].

Одним из главных вопросов, возникающих при лабораторном моделировании мантийной конвекции является определение режима нижнемантийной конвекции, которая влияет на тепловую и гидродинамическую структуру верхнемантийной конвекции. Этот вопрос, в свою очередь, связан с вопросом о влиянии отношения кинематической вязкости V и температуропроводности а, называемого критерием Прандтля Рг=У/а, на режим мантийной конвекции. Конвективные движения в мантии происходят при Рг ~ 1021 — 102 3, и ответ на последний вопрос очень важен для получения корректных и воспроизводимых результатов моделирования мантийной конвекции на лабораторных жидкостях.

В области трехмерной нестационарной конвекции корректное численное моделирование является очень сложным. Необходимо также лабораторное теплофизическое моделирование нестационарного теплообмена и гидродинамики мантийной конвекции и определение ее временных и пространственных масштабов. Кроме того, лабораторное моделирование необходимо для определения закономерностей нестационарного теплообмена при различных геодинамических граничных условиях.

Таким образом, актуальность данной работы определяется необходимостью обоснования возможности и корректности экспериментального моделирования мантийной конвекциинеобходимостью проведения лабораторного теплофизического моделирования конвекции в мантии с целью получения новых данных о тепломассо-обмене в мантии, определения временных и пространственных масштабов мантийной конвекциинеобходимостью постановки задач, связанных с исследованием тепловой и гидродинамической структуры мантии при различных геодинамических граничных условиях, что очень важно для дальнейшего развития геодинамики, и в конечном счете, геотектоники.

Цель работы;

— обосновать возможность и корректность лабораторного теплофизического моделирования конвекции в мантии;

— адаптировать метод лабораторного теплофизического моделирования для решения задач геодинамики, связанных с исследованием тепловой и гидродинамической структуры конвективных течений в мантии, и получить теплофизическую модель структуры конвективных течений в мантии.

Задачи исследования:

— экспериментально определить границы Яа = 1″ (Рг) турбулентного режима тепловой конвекции в горизонтальном слое вязкой жидкости, подогреваемом снизу, и выявить зависимость режима нижнемантийной конвекции от тепловых пульсаций в нижней мантиина основе теплофизического моделирования выяснить, как влияют зоны субдукции на временные масштабы и структуру конвективных течений в нижней мантии и определить связь теплообмена и структуры течения в астеносфере под континентом с зонами субдукции.

Фактический материал, методы исследования.

Теоретической основой решения поставленных задач являются уравнения тепловой конвекции (уравнения Навье-Стокса) в приближении Буссинеска и теория подобия, применяемые в данной работе при теплофизическом моделировании мантийной конвекции.

Для определения временных масштабов и гидродинамической структуры мантийных конвективных течений проведено 300 экспериментов в горизонтальном слое вязкой жидкости, подогреваемом снизу, длительность каждого — 2−3 часа. Получен экспериментальный материал в виде кривых локального теплового потока, числа Нуссельта и числа Рэлея в зависимости от времени (700 кривых) и 200 снимков картины ячеистого течения. При обработке экспериментальных результатов вычислялись значения амплитуды и интенсивности пульсаций локального теплового потока. Перенесение экспериментальных результатов на мантию осуществлялось на основе теории подобия. Временные масштабы мантийной конвекции оценивались на основе корреляционного метода спектрального анализа [8,9] и соотношения для скорости конвективных течений в горизонтальном слое [43,179]. Пространственные масштабы мантийной конвекции оценивались по снимкам картины течения.

Основной метод исследования конвекции в мантии, применяемый в данной работе, — теплофизическое моделирование, как лабораторное, так и теоретическое. Лабораторное теплофизическое моделирование осуществлялось на экспериментальной установке, представляющей собой горизонтальный слой вязкой жидкости, подогреваемый снизу и охлаждаемый сверху. Влияние зон субдукции на мантийную конвекцию моделировалось путем введения в горизонтальный слой тонкостенных трубчатых охладителей у охлаждающей поверхности теплообмена. Теоретическое моделирование заключалось в анализе уравнений Навье-Стокса (тепловой гравитационной конвекции) на основе теории подобия и решении уравнений Навье-Стокса в приближении Буссинеска методом последовательных приближений [202].

При моделировании привлекались данные экспериментов по режимам свободной конвекции в горизонтальном слое и спектрам турбулентных пульсаций [10−13,31−33]. При анализе результатов экспериментального и теоретического моделирования использовались оценочные данные по перепадам температуры, числам Рэлея и физическим свойствам мантии [1,2,5−7,14−30].

Защищаемые положения, основные выводы и результаты:

1. Экспериментально полученная диаграмма режимов нестационарной трехмерной свободной конвекции в горизонтальном слое, подогреваемом снизу, показывает, что есть две границы Ва=Т (Рг) турбулентного режима тепловой конвекции. Граница Вау|=1.7−105 определяется началом роста амплитуды перемежающихся короткопе-риодных пульсаций локального теплового потока, накладывающихся на длиннопериодные, обусловленные перестройкой ячеистой структуры. Граница Яаум = 106 определяется интенсивными короткопе-риодными тепловыми пульсациями и отвечает режиму развитой тепловой турбулентности.

Границы турбулентного режима свободной конвекции не зависят от числа Прандтля Рг = V/а уже при Рг > 102, и поэтому определяющим критерием свободноконвективных движений в мантии является число Рэлея Ra = Вg Дт13/а V.

2. Согласно карте режимов конвекции, при современных оценках числа Рэлея для нижней мантии, режим конвекции в нижней мантии — или развивающийся, или развитый турбулентный. В любом случае он — нестационарный, и обусловлен короткопериод-ными тепловыми пульсациями в нижнемантийных конвективных ячейках, накладывающимися на длиннопериодные колебания, которые в свою очередь определяются структурной перестройкой мантийной конвекции.

Определяющий временной критерий нестационарной мантийной конвекции — число гомохронности, Но 1 = ut/1 — для короткопери-одных тепловых пульсаций имеет среднее значение 7.1 и не зависит от числа Прандтля, что позволяет оценить характерный период тепловых пульсаций в нижнемантийных конвективных ячейках. Это характерное время сопоставимо с циклами Уилсона, определяемыми периодическим распадом и собиранием суперконтинентов, «от Пангеи до Пангеи». Характерный период низкочастотных колебаний, связанных со структурной перестройкой нижнемантийных ячеек, соизмерим с возрастом Земли.

3. Согласно полученным экспериментальным данным, зоны субдукции не сказываются на временных масштабах нижнемантийной конвекции, но существенно влияют на конвективную ячеистую структуру: обуславливают нисходящие течения в верхней и нижней мантии и задают пространственное расположение ячеек, их размеры и форму.

Эксперименты показывают, что восходящее течение в нижней мантии формируется посередине между двумя зонами субдукции, нисходящие течения — задаются зонами субдукции. Конвективная структура между двумя зонами субдукции организуется в результате взаимодействия основного ячеистого течения и валиков, оси которых параллельны основному течению. Продольный размер результирующего течения соответствует расстоянию 1 между зонами субдукции, а поперечный размер — ширине двух валиков.

Высота основного ячеистого течения соизмерима с толщиной нижней мантии (~ 2200 км), высота валиков — с полутолщиной нижней мантии (^1100 км), толщина теплового пограничного слоя у границ 670 и 2900 км может составлять ~ 150−300 км.

4. При погружении океанической литосферы под континент, в астеносфере под континетом в условиях горизонтального градиента температуры создается плоское ячеистое течение протяженностью много большей, чем толщина астеносферы. Около границы 410 км при неустойчивой температурной стратификации возникает валиковый слой, размер которого соизмерим с полутолщиной астеносферы. Суммарная сила трения, приложенная к континенту и обусловленная конвективным течением в астеносфере под континентом, направлена в сторону зоны субдукции и по величине пропорциональна тепловой гравитационной силе, возникающей из-за горизонтального градиента температуры в астеносферном слое. Критерий, определяющий силу трения Р, приложенную к котинен-тальной литосфере, имеет вид ?/ рВд Ат12 = (3.3 — 5) ¦ Ю-2.

Новизна работы. Личный вклад.

Для определения структуры тепловой гравитационной конвекции в нижней мантии и астеносфере в работе применяется теплофизическое моделирование на основе лабораторного эксперимента. Постановка задач и интерпретация результатов на всех этапах проводились совместно с Н. Л. Добрецовым и А. Г. Кирдяшкиным. Личный вклад автора следующий:

1. На основе экспериментальных кривых локального теплового потока, экспериментально полученных величин амплитуды и интенсивности короткопериодных пульсаций локального теплового потока построена диаграмма режимов нестационарной трехмерной естественной конвекции в горизонтальном слое, подогреваемом снизу, определены границы турбулентного режима тепловой конвекции .

2. С использованием диаграммы режимов турбулентной конвекции и с применением теории подобия для анализа уравнений Навье — Стокса в приближении Буссинеска при больших числах Прандтля, обоснованы возможность и корректность лабораторного теплофизического моделирования мантийной конвекции для жидкостей с числами Прандтля Рг > 102 и определен критерий нестационарного свободноконвективного движения — число Рэлея .

3. Опираясь на диаграмму режимов стационарной конвекции и современные оценки числа Рэлея, определен режим нижнемантийной конвекции.

4. С использованием корреляционного метода спектрального анализа вычислены спектры мощности локального теплового потока, по которым определены числа гомохронности для короткопериодных пульсаций в ячейках и показана независимость критерия гомохронности от критерия Прандтля, что позволило еще раз показать корректность лабораторного моделирования мантийной конвекции.

5. С использованием полученного среднего числа гомохронности для короткопериодных тепловых пульсаций оценен средний период пульсаций в нижнемантийных конвективных ячейках и показана независимость временных масштабов мантийной конвекции от наличия зон субдукции.

6. На основе экспериментальных кривых локального теплового потока и снимков картины конвективных течений в горизонтальном слое оценен характерный период низкочастотных температурных колебаний в нижней мантии.

7. Применяя полученные в данной работе соотношения для периода пульсаций, и используя соотношение для скорости свободной конвекции, а также турбулентный закон теплообмена и современные оценки перепада температуры, определены временные и скоростные масштабы конвективных течений в мантии в ранние периоды развития Земли и оценена вязкость мантии на ранних стадиях геоистории.

8. На основе экспериментально полученных снимков картины конвективного течения в горизонтальном слое определено влияние зон субдукции на ячеистую структуру мантийной конвекции, выделено три характерных вертикальных масштаба нижнемантийной конвекции и найдены горизонтальные размеры конвективных течений между двумя зонами субдукции.

9. С использованием уравнений Навье-Стокса в приближении Буссинеска, построена теплофизическая модель влияния зоны субдукции на теплообмен и структуру течения в астеносфере под континентом. Методом последовательных приближений решена задача о теплои массообмене в астеносфере под континентом при наличии зоны субдукции:

— в результате решения получены профили температуры и скорости в астеносфере;

— привлекая результаты проведенных экспериментов, оценены характерные масштабы конвекции в астеносфере;

— на основе полученных в решении скорости и локальных коэффициентов трения получен критерий, орпеделяющий интегральную силу трения между астеносферным течением и континентальной литосферой — основную движущую тектоническую силу.

Апробация работы.

Результаты, представленные в диссертации, докладывались на научной конференции РФФИ «Геодинамика и эволюция Земли» (Новосибирск, 1996.), Международных научно-студенческих конференциях (Новосибирск, 1993, 1994, 1995, 1996гг.). Результаты лабораторного теплофизического моделирования мантийной конвекции с участием автора используются в новой книге N. L. Dobret-sov, A. G. Kirdyashkin «Deep-level geodynamics» (A.A.Balke-ma/Rotterdam/Brookfield/1998). По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация общим объемом 236 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 202 наименований и включает 79 рисунков и 1 таблицу. Перед каждой главой кратко изложено содержание этой главы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В работе для решения задач геодинамики адаптирован метод лабораторного теплофизического моделирования, и по результатам экспериментов построена теплофизическая модель тепловой и гидродинамической структуры мантии.

Результаты численного моделирования мантийной конвекции зависят от корректности аппроксимации схем расчета и граничных условий для уравнений Навье-Стокса, и несмотря на достигнутые успехи, требуют экспериментального дополнения и уточнения. Особенно сложным является корректное трехмерное численное моделирование тепловой турбулентной конвекции в мантии, протекающей при довольно больших числах Рэлея (Яа «9-ю5−5-106 для нижней мантии, до 107 для астеносферы под океаном).

На основе экспериментально полученной диаграммы режимов турбулентной тепловой конвекции показаны возможность и корректность экспериментального моделирования мантийной конвекции на лабораторных жидкостях с числами Прандтля Рг = V/а > 100. Это позволяет проводить лабораторное моделирование мантийной конвекции за доступное время и на установках с небольшими. размерами, создание и эксплуатация которых реальны в лабораторных условиях, что важно для специалистов, занимающихся экспериментальным моделированием геодинамических процессов. Диаграмма режимов конвекции важна для геодинамики, она уже позволила установить, что режим нижнемантийной тепловой конвекции — турбулентный, и может служить основой для дальнейшего построения моделей мантийной конвекции и решения новых геодинамических задач с более сложными моделями и граничными условиями.

Спектральный анализ величин локального теплового потока позволил определить на основе критерия гомохронности время развития конвективных ячеек в нижней и верхней мантии при различных геодинамических условиях и характерное время тепловых пульсаций в нижнемантийных ячейках. Сопоставление полученных оценок характерного времени конвективных течений в нижней мантии и астеносфере с известными сегодня геологическими циклами позволит понять механизм периодичности и установить взаимосвязи глобальных, мезомасштабных и региональных геологических процессов.

Лабораторное теплофизическое моделирование позволило определить на основании картин ячеистого течения гидродинамическую структуру конвективных течений в нижней мантии в отсутствии и при наличии зон субдукции. Экспериментально полученная трехмерная картина течения с основными ячейками и валиками, оси которых направлены вдоль основного течения, детальнее по сравнению с имеющимися результатами численных экспериментов, где корректное моделирование трехмерных свободноконвективных течений пока представляет собой очень трудную задачу и картина мантийных течений получается более упрощенной.

Решение задачи о тепловой и гидродинамической структуре конвективных течений в астеносфере под континентом при наличии зоны субдукции методом последовательных приближений дает возможность определить новый критерий подобия, важный для геотектоники — критерий, характеризующий суммарную силу трения F, действующую на континентальную литосферную плиту и обусловленную астеносферным конвективным течением, F/ рЗ g Дп2 = (3.3−5) ¦10″ 2, который позволяет рассчитать значения интегральной силы трения, действующей на океанические и континентальные литосферные плиты и оценить общий баланс сил, управляющих движениями плит.

Как установлено в данной работе, критерий Рэлея Ва = = Вд Дт13/а V является определяющим для конвективных движений в мантииего значение можно определить для температурных граничных условий в мантии, а значит, установить особенности режима конвекции, сделать заключения о пространственных масштабах ячеистых течений для данной геодинамической обстановки и определить характерное время и скорость конвекции (и скорость движения литосферных плит), используя критерий гомохронности, Но = и1:/1 — основной временной критерий мантийной конвекции. Это важно как для специалистов, занимающихся численным и экспериментальным моделированием геодинамических процессов в нижней мантии и астеносфере, так и для специалистов в области геотектоники, решающих общие геотектонические и геодинамические задачи.

В представленной работе ещё только обоснована возможность применения лабораторного теплофизического моделирования для исследования конвекции в мантии и найдены некоторые общие закономерности гидродинамики и теплообмена в мантии. Несомненно, в дальнейшем экспериментальное моделирование в сочетании с теоретическим, основанное на законах теплофизики и динамики вязкой жидкости, должно развиваться в направлении усложнения задач. К вопросам, которые предстоит решать, например, относятся :

— теплофизическое моделирование конвекции в астеносфере в условиях окраины андийского типа, когда континент движется;

— моделирование теплообмена в астеносфере под океаном в области срединно-океанического хребта при движении океанической литосферы;

— лабораторное моделирование конвекции в мантии с несколькими движущимися континентами;

— взаимное влияние граничных условий на ядро-мантийной границе, нижнемантийной конвекции и нестационарных граничных условий в верхней мантии (перескоки зон субдукции, смещение срединно-океанических хребтов и т. д.);

— взаимодействие тепловых плюмов над локальными источниками тепла и плюмов смешанной, тепловой и химической, природы, поднимающихся от ядро-мантийной границы, с конвективными течениями в верхней и нижней мантии и взаимодействие плюмов, возникающих в зоне субдукции, с атеносферным конвективным течением под континентом.

— Z14.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Н.Л., Кирдяшкин А. Г. Глубинная геодинамика. -Новосибирск: НИЦ ОИГГиМ СО РАН, 1994. 299 С.
  2. Dobretsov N.L., Kirdyashkin А.G. Deep-level geodyna-mics.- Rotterdam, Brookfield: A.A.Balkema, 1998. 328 p.
  3. Wyllie D.J., Abel son Ph.H., Adams S.S., et al. Solid -Earth Sciences and Society. Summary and global overview.- Washington: Nat. Acad. Press., 1993. 46 p.
  4. Nataf H.C., Froidevaux C., Levart J.L., Rabinowicz M. Laboratory convection experiments: Effect of lateral cooling and generation of instabilities in the horizontal boundary layers // J. Geophys. Res. 1981. — V.86. — P.6143−6154.
  5. А.Г., Добрецов Н. Л. Моделирование двухслойной конвекции // ДАН СССР. 1991. — Т.318. — С.946−949.
  6. Dobretsov N.L., Kirdyashkin А.G. Experimental modelling of two-layer mantle convection // Ofioliti. 1993. V.18. — N 1.- P.61−81.
  7. Н.Л., Кирдяшкин А. Г. Применение двухслойной конвекции к структурным особенностям и геодинамике Земли // Геология и геофизика. 1993. — N 1. — С.3−26.
  8. Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. Пер. с англ. В 2 т. М: Мир, 1971.
  9. Fluid mechanics measurements / Edited by R.J.Goldstein.- Hemisphere publishing corporation, Springer-Verlag, 1983. 617 p.
  10. Krishnamurti R. On the transition to turbulent convection, part 1 // J. Fluid Mech. 1970. — V.42. — pt.2. — P.295−307.
  11. Krishnamurti R. On the transition to turbulent convection, part 2 // J. Fluid Mech. 1970. — V.42. — pt.2.- P.309−320.
  12. Krishnamurti R. Some further studies on the transition to turbulent convection // J. Fluid Mech. 1973. — V.60.- pt. 2. P.285−303.
  13. Willis G.E., Deardorff T.W. Development of short-period temperature fluctuations in thermal convection // Phys. Fluids. 1967. — V.10.- N 5.- P.931−937.
  14. B.H. Внутреннее строение Земли и планет.- М: Наука, 1983.- 416 с.
  15. А.Г. Тепловые гравитационные течения и теплообмен в астеносфере. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1989. — 81 с.
  16. Cserepes L., Rabinowicz М. Gravity and convection in a two-layer mantle // Earth Planet. Sci. Lett. 1985. — V. 71. — P.193−207.
  17. Cserepes L., Rabinowicz M., Rosemberg-Borot C. Three-dimensional infinite Prandtl number convection in one and two -layers with implications for the Earth’s gravity field // J. Geophys. Res. 1988. — V.93. — N 10. — P.12 009−12 025.
  18. Bercovici D., Shubert G., Glatzmaier G.R. Three-dimensional spherical models of convection in the Earth mantle // Science. 1989. — V.244. — P.950−959.
  19. McKenzie O.P., Roberts Y.M., Weiss N.O. Convection in the Earth’s mantle towards a numerical simulation // J.Fluid.Mech. 1974. — V.62. — pt.3. — P.465−538.
  20. Zhang S., Yuen D.A. The influences of lower mantle viscosity stratification on three-dimensional spherical-shel1 mantle convection // Earth Planet. Sci. Lett. 1995. — V.132. — P.157−166.
  21. Hansen U., Yuen D.A., Kroenig S.E. Larsen T.B. Dynamical consequences of depth-dependent thermal expansivity and viscosity on mantle circulations and thermal structure // Phys. Earth Planet Inter. 1993. — V.77. — P.205−223.
  22. M. Внутреннее строение Земли. M: Мир, 1974.367 с.
  23. А.У. Происхождение Земли и Луны. Пер. с англ. Л.: Недра, 1982. — 287 с.
  24. H.В. Глубинные включения в кимберлитах и про-лема состава верхней мантии. Новосибирск: Наука, 1974. — 263 с.
  25. С. Система Mg0-Fe0-Si02 при высоких давлениях и температурах фазовые равновесия и упругие свойства // Верхняя мантия. — М: Мир, 1975. — С.60−80.
  26. Takahashi Е. Melting of a dry peridotite КСВ-1 up to in GPA: implication for the origin of peridotitic upper mantle // J. Geophys. Res. 1986. — V.91. — P.9367−9382.
  27. H.Л. Глобальные петрологические процессы.-М: Наука, 1981. 296 с.
  28. Н.Л., Ащепков И. В. Эволюция верхней мантии Байкальской рифтовой зоны // Геология и геофизика. 1991.1. N1. С.3−16.
  29. H.П., Ащепков И. В., Симонов В. А., Жмодик С. М. Взаимодействие пород верхней мантии с глубинными флюидными расплавами в Байкальской рифтовой зоне // Геология и геофизика .- 1992. N 3. — С.3−19.
  30. Н.Л., Кирдяшкин А. Г. Моделирование процессов субдукции // Геология и геофизика. 1997. — N 5. — С.846−858.
  31. Willis G.E. Deardorff J.W. Measurements on the Development of Thermal Turbulence in air brtween horizontal plates // Phys. Fluids. 1965. — V.8. — N 12. — P.2225−2229.
  32. Willis G.E. Deardorff J.W. The oscillatory motions of Rayleigh convection // J. Fluid Mech. 1970. — V.44. — pt.4.-P.661−672.
  33. Gollub T.P., Benson S.V. Many routes to turbulent convection //J. Fluid. Mech. 1980. — V.100. — pt 3.-p.449−470.
  34. Г. З., Жуховицкий E.M. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972. — С.32−61.
  35. Benard H. Les tourbillons cellulaires dans un nappe liquide transportant de la chaleur par convection en regime permanent // Annales de chimie et de physique. 1901. — V.23. — P.62−144.
  36. Rayleigh J.W. On convection currents in a horizontal layer of fluid, when the higher temperature is on the under side// Phil. Mag. 1916.- V.32.- P.529−546.
  37. Christopherson O.G. Note on the vibration of membranes // Quart. J. Math. 1940.- V.11.- P.63−68.
  38. Bisshopp F.E. On two-dimensional cell patterns // J. Math. Analysis and Appl. 1960. — V.1.- P.373−381.
  39. Jeffreys H. The stability of a layer of fluid heated below // Phil. Mag. 1926. — V.2.- P.833−843.
  40. Jeffreys H. Some cases of instability in fluid motion // Proc. Roy.Soc. 1928. — A 118. — P.195−201.
  41. Low A.R. On the creation for stability of a layer of viscous fluid heated from below // Proc. Roy. Soc. 1929. -A 125.- P.180−186.
  42. Pel lew H., Southwell R.V. On maintained convective motion in a fluid heated from below // Proc. Roy. Soc.- 1940.- A 176. N 916.- P.312−320.
  43. Chandrasekhar S. Hydrodynamic and hydromagnetic stability. Clarendon Oxford, 1961. — 654 p.
  44. Reid W.H., Harris D.L. Some further results on the Benard problem // Phys. Fluids. 1958. — V.1. — P.102−107.
  45. Reid W.H., Harris D.L. Streamlines in Benard convection cells // Phys. Fluids.- 1959. V.2.- P.716−721.
  46. Catton I. Natural convection in horizontal liquid layers // Phys. Fluids. 1966. — V.9. — N 12.- P.2521−2527.
  47. Shmidt R.J., Milverton S.W. On the stability of a fluid when heated from below// Proc. Roy. Soc.- 1935.- A 152.-P.586−593.
  48. Malcus W., Veronis G. Finite amplitude cellular convections // J. Fluid Mech. 1958.- V.4. — N 3.- P.225−234.
  49. Schluter A., Lortz D., Busse F. On the stability of steady finite amplitude convection // J. Fluid Mech.- 1965.-V.23. N 1. — P.129−136.
  50. A.F. // Aero Res. Lab. Rept. Melbourn. 1952.- A 79.
  51. Globe S., Dropkin D. Natural-convection heat transfer in liquids confined by two horizontal plates heated from below // J. Heat Mass Transfer. 1959. — V.31.- P.24−28.
  52. Silveston P.L. Warmedurchgang in waagerecten Flus-sigkeitsschichten// Forch. ing. wes.- 1958.- V.24.- N 29.-P. 59.
  53. Jenkins D.K. Interpretation of shadowgraph patterns in Rayleigh-Benard convection // J. Fluid Mech. 1988. — V. 190. — P.451- 469.
  54. Mukutmoni D., Yang K.T. Wave number selection for Rayleigh- Benard convection in a small aspect ratio box// Int. J. Heat Mass Transfer.- 1992.- V.35.- N 9.- P.2145- 2159.
  55. Kolodner P., Walden R.W., Passner A., Surko C.M. Rayleigh-Benard convection in an intermediate-aspect-ratio rectangular container // J. Fluid Mech. 1986. — V.163. — P.195−226.
  56. Bolton E.W., Busse F.H., Clever R.M. Oscillatory instabilities of convection rolles at intermediate Prandtl number // J. Fluid Mech. 1986.- V.164.- P. 469−485.
  57. Lemembre A., Petit J.P. Laminar natural convection in a laterally heated and upper cooled vertical cylindrical enclosure // Int. J. Heat Mass Transfer. 1998. — V.41. — N 16. -P.2437- 2454.
  58. Gong Z.X., Mujumdar A.S. Flow and heat transfer in convection-dominated melting in a rectangular cavity heated from below // Int. J. Heat Mass Transfer. 1998. — V.41.- N 17. — P.2573- 2580.
  59. Kwak H.S., Kurahara K., Hyun J.M. Resonant enhancement of natural convection heat transfer in a square enclosure // Int. J. Heat Mass Transfer. 1998. — V.41. — N 18. -P.2837−2846.
  60. Rahai S., Cerisier P., Cordonnier J., Lebon G. Thermal influence of boundaries on the onset of Rayleigh- Benard convection// Int. J. Heat Mass Transfer. 1998. — V.41. — N 20. — P.3309- 3320.
  61. B.C., Кирдяшкин А. Г. Структура свободно-конвективных течений в горизонтальном слое жидкости при различных граничных условиях // Структура пристенного пограничного слоя. Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1987. С.50−71.
  62. Busse F.H. On the stability of two-dimensional convection in a layer heated from below// J. Math. Phys.- 1967.-V.46.- N 2.- P.140−150.
  63. Malkus W.V.R. The heat transport and spectrum of thermal turbulence // Proc.Roy.Soc. 1959, — A225.- N 1161.-P.196.
  64. Malkus W.V.R. Non-periodic convection at high and low Prandtl number // Mem. Soc. Roy. Sci. Liege. 1973.- V.4.-P.125−128.
  65. Willis G.E., Deardorff J.W. Confirmation and renumbering of the discrete heat flux transitions of Malkus // Phys. Fluids. 1967. — V.10. — P.1861- 1866.
  66. Rossby H.T. A study of Benard convection with and without rotation // J. Fluid Mech. 1969. — V.36.- Pt.2.-P.309−335.
  67. B.C., Малышев В. И., Марков.В. А. Появление и развитие локальных колебательных мод в конвекции Релея-Бенара // Теплообмен и трение в однофазных потоках. Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1988. С.27−45.
  68. Whitehead J.A. Dislocations in convection and the onset of chaos // Phys. Fluids. 1983. — V.26. — N 10. — P.2889 -2909.
  69. Cristie S.L., Domaradzki J.A. Numerical evidence for nonuniversa! ity of the soft/hard turbulence classification for thermal convection // Phys. Fluids. 1993. — V.5.- N 2. -P.412−421.
  70. В.П., Николайчик В. А. Режимы тепловой конвекции // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. — N 6. — С.3−13.
  71. Siggia E.D. High Rayleigh number convection // Ann. Rev. Fluid Mech. 1994.- V.226.- P.137−168.
  72. Й. Естественная конвекция.- M.: Мир, 1983.400 с.
  73. Chu T.Y., Goldstein R.J. Turbulent natural convection in a horizontal water layer heated from below // J. Fluid Mech. 1973. — V.60. — P.141−159.
  74. Tanaka H., Miyata H. Turbulent natural convection in a horizontal water layer heated from below // Int. J. Heat Mass Transfer. 1980. — V.23. — P.1273−1281.
  75. Tilgner A., Belmonte A., Libchaber A. Temperature and velocity profiles of turbulent convection in water // Phys. Rev. 1993. — N E47. — P.2253−2256.
  76. Kek V., Muller U. Low Prandtl number convection in layers heated from below // Int. J. Heat Mass Transfer. 1993. V.36. — P.2759−2804.
  77. Cioni S., Ciliberto s!, Sommeria J. Experimental study of High-Rayleigh-Benard convection in mercury and water // Dyn.Atmos. Ocean. 1996. — V.24. — P.117−127.
  78. Cioni S., Ciliberto S., Sommeria J. Temperature structure functions in turbulent convection at low Prandtl number // Europhys. Lett. 1995. — V.32. — P. 413−418.
  79. Takeshita T., Segawa T., Glazier J.A., Sano M. Thermal turbulence in mercury // Phys. Rev. Lett. 1996. — V.76.-P.1465−1468.
  80. Cioni S., Ciliberto S., Sommeria J. Strongly turbulent Rayleigh-Benard convection in mercury: comparison with results at moderate Prandtl number // J. Fluid Mech.- 1997.-V.335.- P.111−140.
  81. Castaing B. et al. Scaling of hard thermal turbulence in Rayleigh-Benard convection // J. Fluid Mech. 1989. V.204. — P.1−29.
  82. Molnar P., Freedmann D., Shih J.S.F Length of intermediate and deep seismic zones and temperature in downgoing slabs of lithosphere // J. Royal. Astron. Soc. 1979. — V.56. — P.41−54.
  83. Peltier W.R., Jarvis G.T. Whole mantle convection and thermal evolution of the Earth // Phys. Earth Planet. Inter. -1982. V.29. — P.281−304.
  84. Davies G.F. Geophysical and isotopic constraints on convection: an interim synthesis // J. Geophys. Res. 1984. -V.89. — P.6017−6040.
  85. Davies G.F., Richards M.A. Mantle convection // J. Geol. 1992. — V.100. — P.151−206.
  86. Forte A.M., Peltier W.R. Mantle convection and core-mantle boundary topography: explanations and implications // Tectonophysics. 1991. -V.187. — P. 91−116.
  87. Richter F.M., McKenzie D.P. On some consequences and possible structure of layered mantle convection // J. Geophys. Res. 1981. — V.86. — P.6133−6142.
  88. Н.Л. Введение в глобальную петрологию. Новосибирск: Наука, 1980. — 200с.
  89. Christensen U.R., Yuen D.А. The interaction of a subducting lithospheric slab with a chemical or phase boundary // J. Geophys. Res. 1984. — V.89. — P.4389−4402.
  90. Irvine T.N. A global convection framework // Carnegie Inst. Washington Year Book. 1988. V.87. P.38.
  91. Irvine T.N. Global convection and Hawaiian upper mantle structure // Carnegie Inst. Washington Year Book. 1991. V.90. P.3−11.
  92. Zhao W., Yuen D.A., Honda S. Multiple phase transitions and the style of mantle convection // Phys. Earth Planet. Inter. 1992. — V.72. — P.185−210.
  93. Добрецов Н. Л, Кирдяшкин А. Г. Применение двухслйной конвекции к структурным особенностям и геодинамике Земли // Геология и геофизика. 1993. — N 1. — С.3−26.
  94. Honda S.A. Simple parametrized model of Earth’s thermal history with the transition from layered to whole mantle convection // Earth Planet. Sci. Lett. 1995. — V.131. -P.357−369.
  95. Л. П., Кузьмин М. И. Палеогеодинамика. -М.: Наука, 1993. 192с.
  96. Л. П., Кузьмин М. И. Глубинная геодинамика Земли // Геология и геофизика. 1993. — N 4. — С.3−13.
  97. Allegre С. J., Hart S. R., Minster J. F. Chemical structure of the mantle and continents, determined by inversion of Nd and Sr isotopic data: Theoretical methods, part I // Earth Planet. Sci. Lett. 1983. — V.66. — P. 177−190.
  98. Allegre C. J., Hart S. R., Minster J. F. Chemical structure of the mantle and continents, determined by inversion of Nd and Sr isotopic data: Numerical experiments and discussion, part II // Earth Planet. Sci. Lett. 1983. — V.66. -P.191−213.
  99. Allegre C. J., Hamelin В., Provosti A., Dupre B. Topology in isotopic multispace and origin of mantle chemical heterogeneites // Earth Planet. Sci. Lett. 1988. — V.8. -P.319−337.
  100. Allegre C. J., O’Nions R. K., Hofmann A. W. Two layer mantle with intermittent convection supported by geochemistry // EOS. 1994. P.75.
  101. Allegre C. J., Hofmann A., O’Nions R. The argon constraints on mantle structure // Geophys. Res. Lett. 1996. — V.23. — N 24. — P.3555−3557.- Z2f
  102. O’Nions R. K., Tolstikhin I. N. Limits on the nass flux between lower and upper mantle and stability of layering // Earth Planet. Sci. Lett. 1996. — V.139. — P.213−222.
  103. Van der Hilst R., Seno T. Effect of relative plate motion on the deep structure and penetration depth of slabs below the Izu-Bonin and Mariana island arcs // Earth Planet. Sci. Lett. 1993. — V.120. — P.395−407.
  104. Spakman W. Tomographic images of the upper mantle below Central Europe and Mediterranian // Terra Nova. 1990. — V.2661. — P.542−554.
  105. Spakman W., Van der Lee S., Van der Hilst R. Travel-time tomography of the European-Mediterranian mantle down to 1400 km // Phys. Earth Planet. Inter. 1993. — V.79. -P.3−74.
  106. Fukao Y., Maruyama S., Obayashi M, Inoue H. Whole-mantle P-wave tomography // J. Geol. Soc. Japan. 1994. -V.100. — N 1. — P.7−29.
  107. Shearer P. M., Masters Y. G. Global mapping of topography on the 660-km discontinuity // Nature. 1992. V.355. — P.791−796.
  108. Shearer P. M. A mantle thermometer // Nature. 1992. V.356. — P.662−663.
  109. Dziewonsky A. M., Woodward R. L. Acoustical imaging at the planetary scale // Acoust. Imagings. 1992.- V.19. -P.785−797.
  110. Inoue H., Fukao Y., Tanabe Y., Ogata Y. Whole mantle P-wave travel time tomography // Phys. Earth Planet. Inter. -1990. V.59. — P.294−328.
  111. Romanowicz B. A. Seismic tomography of the Earth’s mantle // Annal. Rev. Earth Planet. Sci. Lett. 1991. — V.19.- p.77−79.
  112. Ritzwoller M. H., Lavely E. M. Three-dimensional seismic models of the Earth’s mantle // Rev. Geophys. 1995. -V.33. — P.1−66.
  113. Su W.J., Woodward R.L., Dziewonsky A.M. Degree 12 model of shear velocity heterogeneity in the mantle //J. Geophys. Res. 1994. — V.99. — P.6945−6980.
  114. Cadec 0., Kyvalova H., Yuen D.A. Geodynamic implications from the correlation of surface geology and seismic tomographic structure // Earth Planet. Sci. Lett. 1995. V.136. — P.615−627.
  115. Russo R.M., Silver P.G. Cordillera formation, mantle dynamics and the Wilson cycle // Geology. 1996. — V.24.1. P.511−514.
  116. Maruyama Sh. Plume tectonics // J. Geol. Soc. Japan.- 1994. V.100. — N 1. — P.24−34.
  117. Bochler R. Melting of the Fe-FeO and Fe-FeS system at high pressure // Eart Planet. Sci. Lett. 1992. — V.121. -P.247−257.
  118. Christensen U.R., Yuen D.A. Layered convection induced by phase transitions // J. Geophys. Res. 1985. — V.90. -N 1312. — P.10 291−10 300.
  119. Bina C.R., Hellfrich G. Phase transition Clapeyron slopes and transition zobe seismic discontinuity topography // J. Geophys. Res. 1994. — V.99. — P.15 853−15 860.
  120. Bina C.R. Phase transition buoyancy contributions to stresses in subducting lithosphere //Geophys. Res. Lett. 1996. V.23. — N 24. — P.3563−3566.
  121. Schubert G., Tackley P.J. Mantle dynamics: the strong control of the spinel-perovskite transition at a depth of 660 km // J. Geodynam. 1995. — V.20. — N 4. — P.417−428.
  122. Ringwood A.E., Irifune T. Nature of the 650-km seismic discontinuity: implications for mantle dynamics and differentiation // Nature. 1988. — V.331. — P.131−136.
  123. Ringwood A. E, Kerson S.E., Hibberson W., Ware N. Origin of kimberlites and related magmas // Earth Planet. Sci. Lett. 1992. — V.113. — P.521−538.
  124. Machetel P., Weber P. Intermittent layered convection in a model mantle with an endothermic phase change at 670 km // Nature. 1991. V.350. — P.55−57.
  125. Shubert G., Anderson C., Goldman P. Mantle plume interaction with enothermic phase change // J. Geophys. Res. -1995. V.100. — N B5. — P.8245−8256.
  126. Solheim L. P, Peltier W.R. Avalanche effects in phase transition modulated thermal convection // J. Geophys. Res. -1994. V.99. — N B4. — P.6997−7018.
  127. Solheim L.P., Peltier W.R. Phase boundary deflections at 660-km depth and episodically layered isochemical convection in the mantle // J. Geophys. Res. 1994. — V.99. — N B8. — P.15 861−15 875.
  128. Van der Hilst R., Engdahl R., Spakman W., Nolet G. Tomographic imaging of subducted lithosphere below northwest Pacific island arcs // Nature. 1991. — V.353. — P.37−43.
  129. Ding X.-Y.Grand S. Seismic structure of the deep Kurile subduction zone // J. Geophys. Res. 1994. — V.99. — N B12.- P.23 767−23 786.
  130. Wysession M.E. Imaging cold rock at the base of the mantle: the sometimes fate of slabs? // Subduction: top to bottom. Amer. Geophys. Union. 1996. P.369−384.
  131. Van der Hilst R. Complex morphology of subducted lithosphere in the mantle beneath the Tonga trench // Nature. 1995. — V.374. — P.154−157.
  132. Nolet G., Grand S.P., Kennet B.L.N. Seismic heterogeneity in the upper mantle // J. Geophys. Res. 1994. V.99. — N 312. — P.23 753−23 766.
  133. O’Nions R.K., Oxburg E.R. Heat and helium in the Earh // Nature. 1983. — V.306. — P.429−432.
  134. Richter F.M., McKenzie D.P. On some consequences and possible structure of layered mantle convection // J. Geophys. Res. 1981. — V.86. — P.6133−6142.
  135. Dziewonsky A.M., Anderson D.L. Preliminary reference to Earth model // Phys. Earth Planet. Inter. 1981. — V.25. -P.297−356.
  136. Cazenave B., Dominh K., Rabinowicz M. et al. Geoid and depth anomalies over ocean swells and troughs // J. Geophys. Res. 1988. — V.93. — P.8064−8067.
  137. Ricard Y., Wuming B. Inferring viscosity and the 3-D density structure of the mantle from geoid, topography and plate velocities // Geophys. J. Intern. 1991., — V.105. -P.561−572.
  138. Cazenave B., Thoraval S. Mantle dynamic constrained by degree 6 surface topography, seismic tomography and geoid // Earth Planet. Sci. Lett. 1994. — V.122. — P.207−219.
  139. Corie U. V., Ricard Y., Froidevaux C. Convecting mantle tomography into mass anomalies to predict the earth’s radial viscosities // Phys. Earth Planet. Inter. 1994. V.84. — P.3−13.
  140. Ivins E. R., Sammis C. G., Yoder C.F. Deep mantle viscosity stucture with prior estivate and satellite constraint // J. Geophys. Res. 1993. — V.98. — P.4579−4609.
  141. Balachandar S., Yuen D. A., Reuteler D. Time-dependent three-dimensional compressible convection with depth-dependent properties // Geophys. Res. Lett. 1992. — V.19. -P.2247−2250.
  142. Leitch A. M., Yuen D. A., Lausten C. L. Axisymmetric spherical shell models of mantle convection with variable properties and free and rigid lids // J. Geophys. Res. 1992. -V.97. — P.20 899−20 923.
  143. Tackley P., Stevenson D. J., Glatzmaier G. A., Schubert G. Effects of an endothermic phase transition at 670 km in a spherical model of convection in the Earth’s mantle // Nature. 1993. — V.361. — P.699−704.
  144. Baumgardner J. Effects of viscosity stratification in 3-D spherical convection // EOS, Trans. Am. Geophys. Union. 1990. — V.71.- P.1625.
  145. Yuen D. A., Reuteler D. M., Balachandar S. et al. Various influences on three-dimensional mantle convection with phase transition // Phys. Earth Planet. Inter. 1994. — V.83. -P.
  146. Bercovici D., Schubert G., Glatzmaier G. A. Influence of heating mode on three-dimensional mantle convection // Geophys. Res. Lett. 1990. — V.16. — P.617−620.
  147. Larson R. L. Geological consequences of superplumes // Geology 1991. — V.19. — P.963−966.
  148. Larson R. L., Olson P. Mantle plumes control magnetic reversal frequency // Earth Planet. Sci. Lett. 1991. V.107. — P. 437−447.
  149. H. Л., Кирдяшкин А. Г., Гладков И. H. Проблемы глубинной геодинамики и моделирование мантийных плюмов // Геология и геофизика. 1993. — N 12. — С.5−21.
  150. McCulloch М. Т. The role of subducted slabs in an evolving Earth //Earth Planet. Sci. Lett. 1993. — V.115. -P.89−100.
  151. Haggerty S. E. Superkimber1ites: a geodynamic diamond window tj the Earhth’s core // Earth Planet. Sci. Lett. -1994. V.122. — P.57−69.
  152. Honda S. A. Simple parametrized model of Earth’s thermal history with the ransition from layered to whole mantle convection // Earth Planet. Sci. Lett. 1995. — V.131. -P.357−369.
  153. Moresi L. N., Solomatov V. S. Numerical investigation of 2D convection with extreme viscosity variations // Phys. Fluids. 1995. — V.7. — P.2154−2162.
  154. Honda S. A. Local Rayleigh and Nusselt numbers for cartesian convection with temperature-dependent viscosity // Geophys. Res. Lett. 1996. — V.13. — N 18. — P.2445−2448.
  155. В. П., Бобров A. M., Кубышкин В. В. Влияние континентальной литосферы на структуру мантйиной тепловой конвекции // Физика Земли. 1993. — N 5. — С.1−11.
  156. В. П., Бобров А. М. Эволюция структуры мантийной конвекции после распада суперконтинента // Физика Земли. 1993. — N 9. — С.27−37.
  157. В. П., Белавина Ю. Ф., Рыков В. В. Тепловое и механическое взаимодействие мантии с континентальной литосферой //Физика Земли. 1993. — N 11. — С.3−13.
  158. В. П., Белавина Ю. Ф., Рыков В. В. Взаимодействие мантийной конвекции с континентальной и океанической плитами // ДАН. 1994. — Т.334. — N 3. — С.368−371.
  159. В. П., Белавина Ю. Ф., Рыков В. В. Тепловая конвекция в мантии с переменной вязкостью и континентальной плитой конечных размеров // Физика Земли. 1994. — N 7/8. -С.5−17.
  160. В. В., Трубицын В. П. Численное моделирование мантийной конвекции и тектоники континентальных плит // Вычислительная сейсмология. Геодинамика и прогноз землетрясений. 1994. Т.26. С.94−102.
  161. В. П., Бобров А. М. Тепловое и механическое взаимодействие континентов с мантией // Вычислительная сейсмология. Теоретические проблемы геодинамики и сейсмологии. 1994. Т.27. С.3−20.
  162. В. В., Трубицын В. П. Трехмерная модель мантийной конвекции с движущимися континентами // Вычислителтная сейсмология. Теоретичесие проблемы геодинамики и сейсмологии. 1994. Т.27. С.21−41.
  163. V. P., Rykov V. V. А 3D numerical model of the Wilson cycle // J. Geodynam. 1995. — V.20. — N 1.1. P.63−75.
  164. A. M., Трубицын В. П. Времена перестроек мантийных течений под континентами // Физика Земли. 1995. — N 7. — С.5−13.
  165. В. П., Бобров А. М. Структура мантийной окнвекции под неподвижными континентами // Вычислительная сес-мология. Современные проблемы сейсмичноти и динамики Земли.1996. Т.28. С.22−31.
  166. В. П., Рыков В. В., Трубицын А. П. Тепловая конвекция и рспределение вязкости в мантии // Физика Земли.1997. N 3. — С.1−8.
  167. В. П., Рыков В. В. Механизм формирования наклонных зон субдукции // Физика Земли. 1997. — N 6.1. С.1−12.
  168. В. П. Роль плавающих континентов в глобальной тектонике Земли // Физика Земли. 1998. — N 1. — С.3−12.
  169. В. П., Шапиро М. Н., Рыков В. В. Численное моделирование мантийных течений в области сочленения Кури-ло-Камчатской и Алеутской островных дуг // Физика Земли. 1998. N 4. — С.10−19.
  170. В. П., Рыков В. В. Глобальная тектоника плавающих континентов и океанических литосферных плит // ДАН. 1998. — Т.359. — N 1. — С.109−111.
  171. С. А., Рычкова Е. В., Василевский А. Н. Вза-иимодействие плюма и тепловой конвекции в верхней мантии под континентом // Геология и геофизика. 1998. — Т.39. — N 4. -С.413−425.
  172. С. А. Глубинная геодинамика внутриконтинен-тальных областей (на примере Центральной Азии): Дис. .докт. геол.-минер, наук. Новосибирск., 1998. — 278 с.
  173. С. R., Busse F. Н. An experimental and theoretical investigation of the onset of convection in rotating shells // J. Fluid Mech. 1983. — V.126. — P.287 — 305.
  174. Hart J. E., Glatzmaier G. A., Toomre J. Space laboratory and numerical simulations of thermal convection in a rotating hemispherical shell with radial gravity // J. Fluid Mech. 1986. — V.173. — P.519−544.
  175. Hart J. E. et al. Laboratory experimentation on planetary and stellar convection performed on Spacelab 3 // Science. 1986. — V.234. — P.61.
  176. Richter F. M., Nataf H. C., Daly S. F. Heat transfer and horizontally averaged temperature of convection with large viscosity variations // J. Fluid Mech. 1983. — V.29.1. P.173−192.
  177. С. С., Кирдяшкин А. Г., Бердников В. С. Поле скорости в конвективной ячейке горизонтального слоя жидкости при тепловой гравитационной конвекции // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1974. — Т.10. — N 2. — С.137−145.
  178. Yasuo Mori, Yutaka Uchida. Forced convective heat transfer between horizontal flat plates // Int. J. Heat Mass Transfer. 1966. — V.9. — P.803−817.
  179. Hollands K. G. T. Convectional heat transfer between rigid horizontal boundaries a factor instability // Phys. Fluids. 1965. — N 2. — P.389−390.
  180. Richter F. M., Parsons B. On the interaction of two scales of convection in the mantle // J. Geophys. Res. 1975.- V.80. N 17. — P.2529−2541.
  181. Sheridan R. E. Pulsation tectonics as a control on the dispersal and assembly of supercontinents // J. Geodynam.- 1997. V.23. — N 3−4. — P.173−196.
  182. Anderson D. L. The scales of mantle convection // Tectonophysics. 1998. — V.284. — N 1−2. — P.1−17.
  183. H. Л., Кирдяшкин А. Г. Динамика зон субдукции: модели формирования акреционного клина и подъёма глауко-фановых сланцев и эклогитов // Геология и геофизика. 1991. -N 3. — С.4−20.
  184. Dobretsov N. L., Kirdyashkin A. G. Subduction zone dynamics: models of an accretionary wedge // Ofioliti. 1992.- V.17. N 1. — P.155−164.
  185. Jacoby W. R. Paraffin model experiment on plate tectonics // Tectonophysics. 1976. — V.35. — P.103−113.
  186. Jacoby W. R., Shmeling U. Convection experiments and driving mechanism // Geol. Rundsch. 1981. — V.70.1. P.207−230.
  187. Kincaid C., Olson P. An experimental study of subducting slab migration // J. Geophys. Res. 1987. — V.92. -P.13,831−13,840.
  188. Shemenda A. I. Subduction: insights from physicl modeling. Boston, London: Kluwer academic publishers, 1994. -215p.
  189. Разломообразование в литосфере. Зоны сдвига / Шерман С. И., Семинский К. Ж., Борняков С. А. и др.- Под ред. Н. А. Логачева. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. — 262с.
  190. Разломообразование в литосфере. Зоны растяжения / Шерман С. И., Семинский К. Ж., Борняков С. А. и др.- Под ред. Н. А. Логачева. Новосибирск: Наука. Смб. отд-ние, 1992. -228с.
  191. П. М. Моделирование надвиговых дислокаций в складчатых областях (на примере Акташских структур Горного Алтая). Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1975. — 118с.
  192. В. Н., Симбирева И. Г., Бондаренко П. М. Структура и геодинамика сейсмофокальной зоны Курило-Камчатско-го региона. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. — 197с.
  193. П. М., Лучицкий И. В. Сдвиги и зоны скалывания в тектонических полях напряжений // Экспериментальная тектоника в теоретической и прикладной геологии. М.: Наука, 1985. — С. 159−182.
  194. В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: Изд. МГУ, 1995. — 480с.
  195. Н. Л. Геологические факторы глобальных изменений: значение катастроф и периодичности процессов // Геология и геофизика. 1994. — Т.35. — N 3, С. 3−19.
  196. Н. Л., Коваленко В. И. Глобальные изменения природной среды // Геология и геофизика. 1995. — Т.36. — N 8. — С.7−29.
  197. А. Г., Семёнов В. И., Бердников B.C., Талонов В. А. Струкура температурного поля в вертикальном слое при тепловой гравитационной конвекции // Теплофизика высоких температур. 1982. — Т.20. — N 5. — С.922−928.
  198. Н. Л., Кирдяшкин А. Г. Оценка глобальных процессов обмена веществом между оболочками Земли: сопоставление реальных геологических и теоретических данных // Геология И геофизика. 1998. — Т.39. — N 9. — С.1269−1280.
  199. Dobretsov N. L., Konnikov Е. G., Dobretsov N. N. Precambrian ofiolite belts of Southern Siberia, Russia and their metallogeny // Prec. Res. 1992. — V.58. — P.427−446.
  200. M. E. О приближённом решении некоторых задач гидродинамики пограничного слоя // ПММ. 1949. — Т.18, вып. 2. — С. 243−244.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?