43. Тепловая конвекция, причины ее возникновения.

Конвекция (лат. - принесение, доставка) - это закономерное, кругообразное перемешивание микроскопических частиц среды, приводящее к переносу массы, тепла и многообразным физическим млениям.

Возникает когда слой жид-ти или газа, расположенный в поле силы тяжести, не способен освободится от вводимого в него тепла путем механизма кондуктивной теплопроводности. Движущей силой конвекционного движения вещества является архимедова сила. Д. Рэлеем было установлено, что тепловая конвекция начинается в слое жидкости или газа только тогда, когда число Рэлея равно или больше 10³. Есть 3 критических числа Рэлея: 10³ – валиковая конвекция (конвекционные ячейки напоминают круги) и 10⁴ (становится неустойчивой и переходит в гексагональную систему) и 10⁵ (возникает трехмерная система конвекционных ячеек).

44. Явление затягивания осадка в зону субдукции.

Заполнение осадками глубоководных желобов различно. В некоторых случаях их мощность составляет 3-4км, а другие сотни метров. При такой лавинной скорости осадконакопления большинство желобов должны быть полностью засыпанными осадками уже через несколько десятков млн лет, чего в действительности не наблюдается. Объясняется это эффектом затягивания осадков в зону поддвига. Впервые явление было доказано сейсмическими исследованиями в середине 70-х годов прошлого столетия на Курильской островной дуге. Механизм затягивания осадков аналогичен механизму попаданию жидких смазочных масел в зазоры между трущимися жесткими деталями машин. При определении вязкости осадков следует исходить из того, что вязкость пелагических илов составляет 2*10¹⁵-2*10¹⁸, однако в зоне подвига эти осадки подвергаются воздействию интенсивных сдвиговых деформаций, повышенному давлению и прогреву, что способствует ускоренным процессам диагенеза и катагенеза. Кроме того, поверхность океанического дна перед его погружением в глубоководный желоб разбита сбросами на ряд ступеней высотой до нескольких сотен метров. В результате профиль дна приобретает пилообразную форму.

45. Состав и строение ядра (модель ю.М. Пущаровского).

Ядро занимает центральную часть Земли 17% от объема, и 33% массы. Выделяют 1)внешнее ядро, 2)переходную оболочку и 3)внутренне ядро. Внешнее ядро в пределах 2900-5000км, оно состоит из в-ва находящегося в расплавленном - жидком состоянии, ее вязкость 0,4П. Верхняя оболочка внешнего ядра рассматривается, как некая слоистая зона, а нижняя как зона интенсивной конвекции. Переходная оболочка мощность около 100км, интервал глубин 5-200 км, слой характеризуется увеличением продольных упругих волн до 10,4 км/с, однако поперечные волны ее в пределах не прослеживаются. Внутреннее ядро его радиус 1250 км, скорость продольных волн 11,4 км/с, а поперечных до 3,6 км/с, что свидетельствует о том, что в-во субъядра находится в твердом состоянии. Основным соединением внешнего ядра является оксид одновалетного Fe. Внутреннее ядро состоит из сплава Fe c Ni. Наиболее активно процессы кристаллизации железа происходят в переходной оболочке. В результате этого процесса идет осаждение свободного железа и приращение внутреннего ядра.

модель Пущаровского

В ней выделяется 6 подразделений: (верхняя, нижняя),зона раздера 1, средняя мантия, зона раздела 2, нижняя мантия. Верхняя расположена между подошвой земной коры (поверхность мохо) и границей раздела на глубине 670 км. На глубине 410 км. Верхння часть состоит из 2х основных слоёв: верхний слой совместно с земной корой образует литосферу, нижний слой порядка 260 км , преобладают фазы со структурными типами, граната и шпинели, это связано с трансформацией пироксена в гранат и вадслеита в рингвудит со структурой шпинели. Зона раздела 1 от 670до 840 км, она характеризуется сложными полиморфными переходами минералов, происходит трансформация оливина в перовскит и магнезиовюстит. Средняя мантия 870-1700км. Её строение и состав менее изучен по сравнению с верхней мантией, среди минералов преобладают пировскитовый фазы и магнезиовюстит со структурой типа NaCl. Зона раздела 2, 1700-2200 км. Состав этой зоны получен из экспериментальных данных, в условиях близких давления и температуры для глубин 1700-2200км. Отмечена металлизация вюстита, также отмечены перестройка кремнезёма в стишовит. На глубине 2200 происходит дальнейшая перестройка стишовита. Нижняя мантия 2200-2900км. Характеризуется дальнейшим увеличением плотности пород, и плавным нарастанием скорости сейсмических волн. Вещество нижней мантии состоит из пировскита и магнезиовюстита.