Главная – Журналы – Геология и геофизика 2004 номер 9

Проанализированы тепловые условия формирования и подъема термохимических плюмов, образующихся на границе двух слоев при наличии теплового потока из нижнего слоя и локальном поступлении химической добавки, понижающей температуру плавления вблизи подошвы верхнего слоя. В области теплового пограничного слоя при понижении температуры плавления ниже, чем температура на границе между слоями, происходит плавление в верхнем слое и подъем плюма. Рассмотрены физико-химические условия на границе ядро—мантия, при которых формируется термохимический плюм. Приведены возможные реакции с участием Н2 и СН4 на границе ядро—мантия, в результате которых образуются соединения, понижающие температуру плавления нижней мантии. Оценены вероятные составы и температуры эвтектик, создающихся в результате реакций на ядро-мантийной границе. Выведены общие критерии и критериальные зависимости для тепло- и массообмена термохимического плюма. Проанализирован тепло- и массообмен вблизи его подошвы и кровли. Получены соотношения для тепловой мощности источника плюма, диаметра источника и массового потока химической добавки, понижающей температуру плавления на подошве плюма, а также выражения для скорости, времени подъема и предельной высоты подъема плюма. Выведены основные уравнения, с использованием которых определены распределения температуры и концентрации химической добавки, понижающей температуру плавления в канале плюма, а также оценены вероятные концентрации химической добавки на подошве плюма и снижение температуры плавления за счет добавки и рассчитаны минимальный диаметр, средняя скорость и время подъема плюма для физических свойств нижней мантии.