ПАРАМЕТРЫ ГОРЯЧИХ ТОЧЕК И ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ ПЛЮМОВ В ПРОЦЕССЕ ПОДЪЕМА И ИЗЛИЯНИЯ

Abstract

Термохимические плюмы на границе ядромантия образуются при наличии теплового потока из внешнего ядра и при локальном поступлении химической добавки, понижающей температуру плавления вблизи подошвы нижней мантии, вследствие чего происходит плавление мантийного вещества и подъем плюма. Оценены тепловые мощности Гавайского и Исландского плюмов. Представлены результаты экспериментального моделирования термохимического плюма. Обнаружено, что диаметр канала плюма остается практически постоянным по мере подъема плюма. Когда кровля плюма достигает "тугоплавкого" слоя, температура плавления которого выше температуры расплава в канале плюма, у подошвы этого слоя формируется грибообразная голова плюма. На основе анализа геологических и геофизических данных и результатов экспериментального моделирования построена теплофизическая модель термохимического плюма. На основе балансовых соотношений для массы и тепловой энергии и закономерностей тепло- и массообмена при свободной конвекции выведена система уравнений тепло- и массообмена термохимического плюма. Определены параметры термохимического плюма, поднимающегося от границы ядро-мантия. Рассмотрены геодинамические процессы, протекающие при выплавлении плюма до его выхода на поверхность. Проанализировано влияние Р-Т условий на форму и размер кровли плюма. Предложена модель теплообмена между термохимическим плюмом и литосферой, когда плюм достигает подошвы "тугоплавкого" слоя в литосфере.