Устойчивость тяжелых включений в земной коре

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом линейной теории для малых возмущений исследуется устойчивость тяжелого включения в верхней коре Земли. Существование такого рода включений с повышенной плотностью связано с химической неоднородностью или фазовыми переходами. Решается задача об устойчивости тяжелого упругого слоя, лежащего на упругом слое с меньшей плотностью, который представляет нижнюю кору и мантийную литосферу. Показано, что такая система устойчива: малые начальные возмущения приводят к малоамплитудным колебаниям. Рассчитаны поправки к частотам колебаний, которые возникают за счет скачка плотности на границе между слоями. Обсуждаются изменения, которые вносит в решение задачи учет ползучести, которой обладает даже холодный геоматериал. Ползучесть приводит к неустойчивости тяжелых включений в верхней коре. Однако поскольку эффективная вязкость холодной верхней коры очень велика, эта неустойчивость носит формальный характер, развиваясь так медленно, что тяжелые включения в верхнем слое коры практически не меняют своего положения за период времени, сравнимый с возрастом Земли.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б.  И.  Биргер

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: birgerbor@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Биргер Б.И. Затухание сейсмических волн и универсальная реологическая модель мантии Земли // Физика Земли. 2007. № 8. С. 17–23.
  2. Биргер Б.И. Динамика литосферы Земли. М.: Ленанд. 2016. 256 с.
  3. Биргер Б.И. Ползучесть Андраде при восстанавливающих изостазию течениях в мантии // Физика Земли. 2018. № 6. С. 48–58.
  4. Биргер Б.И. Гравитационная неустойчивость вязкоупругой земной коры // Физика Земли. 2023. № 2. С. 49–61.
  5. Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. Геологические приложения физики сплошных сред. М.: Мир. 1985. 730 с.
  6. Birger B.I. Rheology of the Earth and thermoconvective mechanism for sedimentary basins formation // Geophys. J. Inter. 1998. V. 134. P. 1–12.
  7. Birger B.I. Temperature-dependent transient creep and dynamics of cratonic lithosphere // Geophys. J. Inter. 2013. V. 195. P. 695–705.
  8. Cathles L.M. The viscosity of the Earth’s mantle. Princeton university press. 1975. 386 p.
  9. Karato S. Deformation of Earth Materials. An Introduction to the Rheology of Solid Earth. Cambridge university press. 2008. 463 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зависимость частот от волновых чисел k при скачке плотности и пунктирной линией – при

Скачать (100KB)
3. Рис. 2. Зависимость частот от скачка плотности для волнового числа

Скачать (93KB)
4. Рис. 3. Зависимость частот от скачка плотности для волнового числа

Скачать (102KB)
5. Рис. 4. Зависимость инкремента λ от волнового числа k для вязкой ньютоновской реологической модели.

Скачать (90KB)
6. Рис. 5. Зависимость инкремента от волнового числа k для реологической модели Андраде.

Скачать (106KB)

© Российская академия наук, 2024