Экология СПРАВОЧНИК

Уравнение теплопроводности решалось по неявной конечно-разностной схеме с использованием схемы с опережением для аппроксимации конвективного члена по методике, рассмотренной в работе [19]. Шаги Ах и Аг увеличивались по геометрической прогрессии от Ах = 1 км у оси до Ах = 70 км на правой границе области и от Аг = 1 км у поверхности до Аг = 6 км у нижней границы области. Шаг по времени выбирался из условия обеспечения устойчивости решения. Точность решения проверялась сравнением с аналитическими решениями (остывание однородного полупространства и теплообмен двух блоков с отличающимися температурами), а также сравнением последовательных решений, полученных для различных А/, Ах, Аг.[ ...]

Сравнение рассчитанного рельефа поверхности дна океана с известной теоретической [115] или полуэмпирической зависимостью глубины дна океана от возраста показывает, что охлаждающее влияние “старой” литосферы приводит к дополнительному проседанию океанического дна в районе контакта на величину около 0,5 км [53]. В настоящее время граница “переходная литосфе-ра-океаническая литосфера” находится на расстоянии 395 км от оси хребта. Она отмечена на рис. 7.4 прямой вертикальной линией АА . Наряду с погружением поверхности края океанической литосферы (эффект охлаждения) на рисунке ясно прослеживается термическое воздымание края более древней континентальной литосферы вследствие прогревания последней при контакте с “молодой”.[ ...]

В природе ледниковая и осадочная нагрузки и эрозия сильно сглаживают этот краевой эффект. Сейсмические исследования, проведенные в этом районе [509], дают возможность сопоставить наблюдаемый (рис. 7.1, б) и теоретически рассчитанный рельеф фундамента (рис. 7.4, г). Сравнение теоретически рассчитанного рельефа с наблюдаемым (с учетом нагрузки осадочной толщи) показало, что использованная модель дает удовлетворительное соответствие результатов по наиболее общим характеристикам, а именно: характеру изменения рельефа на контактах разновозрастной литосферы и градиенту увеличения глубины погружения фундамента при удалении от оси хребта. В то же время реально наблюдаемый рельеф поверхности океанической литосферы характеризуется значительной изрезанностыо, которая не может быть объяснена только особенностями термического строения.[ ...]

В ходе моделирования истории развития Лабрадорского хребта была проведена оценка влияния процесса серпентинизации перидотитов верхней мантии. Г.Хесс [290] предположил, что низы третьего слоя океанической коры образуются в результате гидратации перидотитов мантии при охлаждении ниже температуры 500° С. В дальнейшем проблема серпентинизации ультраосновных пород в океанической коре не раз обсуждалась в литературе [74, 11, 47]. А.В.Пейве отмечал, что в океанической коре, в зоне раздела Мохоровичича, происходят мощные процессы гидротермальной переработки пород верхней части мантии и мафической части нижней коры. Подчеркивая важную роль серпентинитов в структуре океанической коры, он полагал, что серпентинизацией затронуты все породы на глубинах, где температура не превышает 500-550° С [95].[ ...]

Уменьшение плотности пород в нижних горизонтах коры и верхних горизонтах подкоровой мантии, вызванное частичной серпентинизацией перидотитов, может приводить к изостатическому всплыванию бортов рифтовой зоны на несколько сотен метров [255], которое будет сохраняться в рельефе фундамента и при дальнейшей эволюции палеоспредингового хребта. Объем перидотитов при их серпентинизации увеличивается на 15-20% [45] так, что при значительной инверсии плотности возможно выжимание серпентинитов по трещинам вплоть до поверхности дна, как в зонах трансформных разломов (см. раздел 3.3) [47].[ ...]

На рис. 7.5 приведен результат моделирования, наилучшим образом согласующийся с наблюдаемым рельефом фундамента. Мощность образующейся океанической коры при расчетах принималась равной 4 км, что соответствует строению коры в приосевой зоне по сейсмическим данным [426, 361]. Максимальная степень серпентинизации полагалась равной 50%.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Термическая эволюция литосферы Лабрадорского палеоспредингового хребта 56, 49, 36, О млн лет назад (а-г), после 36, 43, 56 и 92 млн лет от начала спрединга соответственно, по [53]

Сопоставление строения литосферы Лабрадорского хребта, полученного в результате моделирования, с геофизическими данными, по [53]

Вернуться к оглавлению