Тепловой режим литосферы и мантии Земли – геотермические исследования в ИФЗ РАН

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Данная статья посвящена истории развития геотермических исследований в СССР. Подробно описана история лаборатории геотермии в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (ИФЗ) с середины 50-х до середины 80-х годов ХХ века, когда лаборатория выполняла весь комплекс геотермических исследований, приведены основные результаты с акцентом на работы мирового уровня, выполненные в ИФЗ. Во второй части статьи излагаются основные результаты последнего времени, включая теоретические исследования тепломассопереноса и численные модели мантийной конвекции.

Об авторах

А. О. Глико

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: gliko@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1

О. И. Парфенюк

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта Российской академии наук

Email: oparfenuk@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1

Список литературы

  1. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Новейшие поднятия на древних кратонах: возможные механизмы и связь с сейсмичностью // Геофизические исследования. 2017. Т. 18. № 4. С. 5–16.
  2. Артюшков Е.В. Новейшие поднятия земной коры как следствие инфильтрации в литосферу мантийных флюидов // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 6. С. 738–760.
  3. Артюшков Е.В., Беляев И.В., Казанин Г.С. и др. Механизмы образования сверхглубоких прогибов: Северо-Баренцевская впадина. Перспективы нефтегазоносности // Геология и геофизика. 2014. Т. 55. № 5–6. С. 821–846.
  4. Артюшков Е.В., Беляев И.В., Казанин Г.С. и др. Образование сверхглубоких осадочных бассейнов вследствие метаморфизма с уплотнением пород в континентальной коре // Докл. РАН. 2013. 452. № 5. С. 539–542.
  5. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Мощность литосферы под докембрийскими кратонами и механизмы их новейших поднятий // Докл. РАН. 2016. T. 466. № 2. C. 188–192.
  6. Артюшков Е.В., Чехович П.А. Новейшие поднятия на раннедокембрийских кратонах вследствие метаморфизма с разуплотнением пород в земной коре // Докл. РАН. 2014. T. 458. № 5. C. 567–571.
  7. Глико А.О. Влияние процесса осаждения твердой фазы из гидротермального раствора на залечивание трещин и эволюцию проницаемости системы // Физика Земли. 2002. № 1. С. 53–59.
  8. Глико А.О. Залечивание системы трещин вследствие выпадения осадка из охлаждающегося гидротермального раствора // Физика Земли. 2005. № 11. С. 95–100.
  9. Глико А.О., Ефимов А.Б. Динамика фазовых границ в континентальной литосфере // Докл. СССР. 1979. Т. 245. С. 821–824.
  10. Глико А.О., Парфенюк О.И. К 90-летию со дня рождения Елены Александровны Любимовой // Геофизические исследования. 2015. Т. 16. № 3. С. 73–74.
  11. Глико А.О., Петрунин А.Г. Квазистационарные модели тепломассопереноса в системах «черных курильщиков» // Докл. РАН. 1996. Т. 346. № 5. C. 812–814.
  12. Дергунов И.Д. Методика геотермических измерений. Проблемы геотермии и практического использования тепла Земли. М.: АН СССР. 1959. Т. 1. С. 130–141.
  13. Дергунов И.Д., Горожанкин И.И. К вопросу измерения температур верхних слоев земной коры // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1954. № 4. С. 312–319.
  14. Евсеев М.Н., Трубицын В.П. Модель общемантийной конвекции с образованием долгоживущего изолированного резервуара, питающего срединно-океанический хребет // Докл. РАН. 2017а. Т. 476. № 2. С. 205–208.
  15. Евсеев М.Н., Трубицын В.П. Пульсации и разрывы ножек тепловых мантийных плюмов // Докл. РАН. 2017. Т. 476. № 5. С. 559–561.
  16. Жостков Р.А., Собисевич А.Л., Суетнова Е.И. Математическая модель аккумуляции газовых гидратов, при¬уроченых к глубоководным грязевым вулканам // Докл. РАН. 474. № 1. 2017. С. 361–365.
  17. Карта новейшей тектоники Северной Евразии. 1:5 000 000 / Под ред. А.Ф. Грачева. М.: Министерство природных ресурсов России, РАН. 1997.
  18. Красковский С.А. О некоторых очередных задачах геотермики // Изв. АН СССР. Сер. географ. и геофиз. 1940. № 5. С. 691–698.
  19. Любимова Е.А. Влияние радиоактивного распада на тепловой режим Земли // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1952. № 2. С. 3–14.
  20. Любимова Е.А. Распределение энергии термоупругих напряжений внутри Земли и скорость ее накопления // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1963. № 3. С. 385–390.
  21. Любимова Е.А. Роль температуропроводности в тепловом режиме Земли // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1953. № 6. С. 523–525.
  22. Любимова Е.А. Термика Земли и Луны. М.: Наука. 1968. 279 с.
  23. Любимова Е.А., Александров А.Л., Дучков А.Д. Методика изучения тепловых потоков через дно океанов. М.: Наука. 1973. 176 с.
  24. Любимова Е.А., Люсова Л.Н., Фирсов Ф.В. Основы определения теплового потока из земных недр и результаты измерений // Геотермические исследования. М.: Наука. 1964. С. 5–104.
  25. Любимова Е.А., Никитина В.Н., Томара Г.А. Тепловые поля внутренних и окраинных морей СССР (наблюдения и теория интерпретации). М.: Наука. 1976. 224 с.
  26. Любимова Е.А., Шелягин В.А., Шушпанов А.П. Аппа¬ратура для определения глубинного теплового потока. Проблемы глубинного теплового потока. М.: Наука. 1966. С. 107–132.
  27. Неотектоническая карта мира. Масштаб 1:15 000 000 / Под ред. Н.И. Николаева, Ю.Я. Кузнецова, А.А. Неймарка. М.: Мингео СССР. 1981.
  28. Парфенюк О.И. Особенности теплового режима коллизионных надвиговых структур // Физика Земли. 2005. № 3. С. 68–70.
  29. Парфенюк О.И., Марешаль Ж.-К. Численное моделирование термомеханической эволюции структурной зоны Капускейсинг (провинция Сьюпериор Канадского щита) // Физика Земли. 1998. № 10. С. 22–32.
  30. Поляк Б.Г., Смирнов Я.Б. Связь глубинного теплового потока с тектоническим строением континентов // Гео¬тектоника. 1968. № 4. С. 3–19.
  31. Суетнова Е.И. Аккумуляция газовых гидратов в окрестности подводных грязевых вулканов // Геофизические исследования. 2016. Т. 17. № 4. С. 37–46.
  32. Суетнова Е.И. Эволюция порового давления и аккумуляция поддонных газовых гидратов при последовательном накоплении осадков с различными реологическими и флюидодинамическими свойствами // Геофизические исследования. 2014. Т. 15. № 1. С. 7–14.
  33. Тихонов А.Н. Математическая геофизика. Работы А.Н. Тихонова по математической геофизике. М.: ОИФЗ РАН. 1999. 476 с.
  34. Тихонов А.Н. О влиянии радиоактивного распада на температуру земной коры // Изв. АН СССР – ОМЕН. Сер. географ. и геофиз. 1937. № 3. С. 431–459.
  35. Тихонов А.Н. О термическом режиме глубокой скважины Сковородинской мерзлотной станции // Изв. АН СССР – ОМЕН. Сер. географ. и геофиз. 1939. № 1. С. 35–52.
  36. Трубицын В. П., Трубицын А.П. Численная модель образования совокупности литосферных плит и их прохождения через границу 660 км // Физика Земли. 2014. № 6. С. 1–11.
  37. Трубицын В.П., Трубицын А.П. Эффекты сжимаемости в уравнениях мантийной конвекции // Физика Земли. 2015. № 6. С. 3–15.
  38. Cermak V., Beck A., Hamza V. International Heat Flow Commission: history and accomplishments over the last fifty-five years // Intern. J. Terrestr. Heat Flow and Appl. Geothermics. 2018. V. 1. № 1. P. 1–5. doi: https://doi.org/10.31214/ijthfa.v1i1.17
  39. Davis E.E., Chapman D.S. Lithosphere, Oceanic: Thermal Structure. Encyclopedia of Solid Earth Geophysics, 2nd ed. Springer: Dordrecht. 2011.
  40. Davis E.E., Lister C.R.B. Fundamentals of ridge crest topography // Earth Planet. Sci. Lett. 1974. V. 21. P. 401–413.
  41. Gliko A.O, Mareschal J.-C. Non-linear asymptotic solution to Stefan-like problems and the validity of the linear approximation // Geophys. J. Intern. 1989. V. 103. P. 1167–1179.
  42. Gliko A.O., Grachev A.F., Magnitsky V.A. Thermal models for lithospheric thinning and associated uplift in the neotectonic phase of continental rifts development and intraplate volcanism // J. Geodynamics. 1985. V. 3. P. 137–154.
  43. Hamza V.M., Vieira F.P. Global distribution of the litho¬sphere-asthenosphere boundary: a new look // Solid Earth. V. 3. 2012. P. 199–212.
  44. Husterok D. Global Heat Flow Database. University of Adelaide. 2016. http://heatflow.org/data
  45. Jaupar C., Mareschal J.-C. Lithosphere, Continental: Thermal Structure. Encyclopedia of Solid Earth Geophysics, 2nd ed. Springer: Dordrecht. 2011a.
  46. Jaupart C., Mareschal J.-C. Heat Generation and Transport in the Earth. New York: Cambridge Univ. Press. 2011. 464 p.
  47. Langseth M.G., Le Pichon J.X., Ewing M.W. Crustal structure of the mid-ocean ridges. 5. Heat flow through the Atlantic ocean and convection currents // J. Geophys. Res. 1966. V. 71. P. 5321–5355.
  48. Lubimova E.A. Thermal history of the Earth with conside¬ration of the variable thermal conductivity of its mantle // Geophys. J. Royal Astr. Soc. 1958. V. 1. № 2. P. 38–48.
  49. Mareschal J.-C., Gliko A.O. Lithosphere thinning, uplift and heat flow preceding rifting // Tectonophysics. 1991. V. 197. P. 117–126.
  50. McKenzie D.P. Some remarks on the heat flow and gravity anomalies // J. Geophys. Res. 1967. V. 72. P. 6261–6273.
  51. Mooney W.D. Crust and Lithospheric Structure – Global Crustal Structure // Treatise on Geophysics (Second Edition). Elsevier. 2015. V. 1. P. 339–390. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53802-4.00010-5
  52. Parker, R.L., OldenburgD.W. Thermal model of ocean ridges // Nat. Phys. Sci. 1973. V. 242. P. 137–139.
  53. Parphenuk O.I. Thermal regime and heat transfer during the evolution of continental collision structures // Rus¬sian Journal of Earth Sciences. 2016. V. 16. ES6006. doi: 10.2205/2016ES000589
  54. Parphenuk O.I. Uplifts formation features in continental collision structures (evolution modeling) // Russian Journal of Earth Sciences. 2015. V. 15. № 4. ES4002. doi: 10.2205/2015ES000556
  55. Parphenuk O.I., Dechoux V., Mareschal J.-C. Finite – element models of evolution for the Kapuskasing structural zone // Can. J. Earth Sci. 1994. V. 31. № 7. P. 1227–1234.
  56. Pollack H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. Heat flow from the Earth’s interior: analysis of the global data set // Rev. Geophysics. 1993. V. 31. P. 267–280.
  57. Simakin A.G., Ghassemi A. Mechanics of magma chamber with the implication of the effect of CO2 fluxing // Volcanoes / Ed. Gemma Aiello. 2018. P. 1–36. ISBN978-953-51-5610-9.
  58. Strutt R.J. On the distribution of radium in the earth’s crust and on internal heat // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. 1906. V. 77. P. 472–485.
  59. Thompson W. On the secular cooling of the Earth // Trans. Royal Soc. Edinburg. 1862. XXIII. P. 295–311.
  60. Trubitsyn V.P., Evseev M.N. Pulsation of mantle plumes // Russian Journal of Earth Sciences. 2016. 16. ES3005. doi: 10.2205/2016ES000569.
  61. Wendlandt R.F., Morgan P. Lithospheric thinning associated with rifting in East Africa // Nature. 1982. V. 298. P. 734–736.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2019

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах