Математические модели формирования астеносферного диапиризма

Abstract

В приближении Буссинеска рассмотрены три математические модели формирования астено- сферного диапиризма: упрощенная модель Iа, учитывающая зависимость вязкости от темпе- ратуры; общая модель Iб, учитывающая зависимость вязкости от температуры и давления; модель II, учитывающая фазовые переходы, основанные на экспериментальной кривой плав- ления в верхней мантии. Приведены результаты расчетов. Оценены основные параметры, за- кономерности и особенности процесса. Показано, что общая модель II наиболее полно отра- жает физику явления и описывает формирование расплавленной астеносферы в виде диапи- ров. Количественно подтверждена теория Ботта блокового формирования земной коры

The authors consider three mathematical models of diapirism in astenosphere using the Boussinesq approximation: simplified model Ia taking into account viscosity and temperature relation; general model Ib accounting for viscosity versus temperature and pressure; model II including phase transformations based on experimental curve of melting in the upper mantle. The paper reports the calculation results. The main parameters, patterns and features of diapirism are estimated. It is shown that general model II offers an exhaustive description of the physics of the phenomenon represented as formation of diapirs in the melt astenosphere. The Bott theory about the stucture of the earth crust is quantitatively confirmed.