70. Модель плюм – тектоники.
В конце прошлого столетия в геологии вообще и в геодинамике в частности, широко распространяются идеи, известные как плюм тектоника. В этом случае движение мантийного вещества из глубинных недр к подошве литосферы рассматривается в виде адвекции, направленного подъема материала в форме «струи», которая растекается по подошве литосферы, не образуя замкнутой конвекционной ячейки. Адвекцию следует понимать как разновидность конвекции – неполной и одноактной конвекции. По сути дела модель плюм тектоники как бы возрождает на новом качественном уровне идею об астенолитах, активно развиваемую в середине ХХ века Р.В. Ван-Беммеленом и В.В. Белоусовым. Модель плюм – тектоники в мантии была высказана в начале 60-х годов прошлого столетия для объяснения явления внутриплитного магматизма. Американские ученые Дж. Вильсон и Дж. Морган обратили внимание на то, что активные магматические процессы фиксируется не только на границах литосферных плит, но довольно часто и внутри них. Была высказано гипотеза о существовании в низах мантии так называемых «горячих точек» или «горячих пятен». От них к подошве литосферы идет поток разогретого вещества в виде мантийных струй или мантийных плюмов. Последнее «прожигают» астеносферу и литосферу возбуждая на поверхности Земли вулканическую деятельность.
71. Связь тектонических циклов развитии Земли с конвекцией в мантии.
Перестройка конвекционных структур в мантии ведет к перестройке плана движения всего ансамбля литосферных плит. При этом их дрейф должен происходить, от восходящих мантийных потоков к нисходящим. В моменты образования одноячеистых структур с одним нисходящим потоком все материки должны объединяться в единый суперматерик, а во время функционирования 2-х ячеистой структуры, суперматерик должен испытывать деструкцию разделение на фрагменты и их дрейф от восходящих мантийных потоков к нисходящим.
В геологической истории Земли можно наметить 4 эпохи объединения континентов: конец архея – Моногея, конец раннего протерозоя – Мегагея, конец позднего протерозоя – Мезогея, конец палеозоя – Пангея. Вильсон первый сформулировал идею о крупномасштабной цикличности тектонических процессов.
72. Характеристика эволюционного параметра (х).
Введем для количественной характеристики роста массы ядра.
;
отношение массы земного ядра к суммарной
массе «ядерного» в-ва в Земле.
Из графика видно, что через 2 млрд. лет процесс выделения энергии из мантии перейдет в ядро. Прекратится выделение энергии гравитационной дифференциации, недра начнут остывать и прекратится тектономагматический процессы. Наступит тепловая и тектоническая смерть.
73. Реологическая стратификация литосферы.
Реологические характеристики горных пород (геоматериала, геосреды) зависят от многих факторов: состав пород, температуры, окружающего давления, порового давления, насыщающей жидкости, от величины и скорости, изменения напряжений и деформаций в среде. От этого вытекают, что реологические св-ва литосферы изменяются не только по горизонтали, но и по вертикали. В качестве основной реологической характеристики литосферы использовалась эффективная прочность геосреды. Для областей упругих деформаций и хрупкого разрушения это понятие соответствует принятому в механике определению прочности материала. При пластическом течении геосреды ее эффективная прочность, понимается в смысле предела текучести. В условиях нелинейно вязкого течения среды, применяют понятие криповой прочности, с учетом этих понятий экспериментальных данных Лобковским было установлено, что распределение с глубинной эффективной прочности литосферы. При низких температурах и давлениях, что соответствует гранитному слою коры горные породы испытывают хрупкое разрушение с образованием системы трещин, по поверхностям которых происходят скольжение отдельных блоков, пластин коры.