ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПОДЪЕМЕ МАНТИЙНОГО ПЛЮМА И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КАНАЛА ИЗЛИЯНИЯ

Abstract

Представлено экспериментальное моделирование термохимических плюмов, формирующихся на границе ядро-мантия. С учетом результатов модельных экспериментов проведено теоретическое моделирование подъема плюма и его выхода на поверхность. Лабораторное моделирование показало, что при постоянной температуре плавления массива диаметр плюма постоянный вплоть до его прорыва на поверхность. В том случае, когда поднимающийся плюм достигает „тугоплавкого" слоя, имеющего более высокую температуру плавления, чем нижележащий, формируется грибообразная голова плюма. Теоретически получены распределение давления в поднимающемся плюме и превышение давления в расплаве под кровлей плюма над литостатическим давлением. Найдена критическая высота массива над кровлей плюма, при которой образуются каналы, позволяющие магме из канала плюма изливаться на поверхность (каналы излияния). Результаты сопоставлены с геологическими данными о глубинах, с которых возможно излияние плюма на поверхность. При определенном соотношении температуры плавления природного перидотита KLB-1 и температуры расплава у кровли плюма существует в верхней мантии между 400 и 650 км „тугоплавкий" слой. Также показана возможность существования „тугоплавкого" слоя в основании литосферы. Рассмотрена возможная структура мантийного плюма, когда при подъеме он достигает „тугоплавкого" слоя.