Распределение вязкости в моделях мантийной конвекциистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 6 декабря 2018 г.
Аннотация:Вязкость является фундаментальным свойством мантии, определяющим глобальные геодинамиче-
ские процессы. Согласно микроскопической теории дефектов и лабораторных экспериментов вяз-
кость экспоненциально зависит от температуры и давления с параметрами, энергия активации и
объем активации. Имеющиеся лабораторные измерения проводятся для скоростей деформации
много больших, чем в мантии, и имеют значительную неопределенность. По данным о послеледни-
ковых поднятиях удается восстановить распределение вязкости только по глубине. Поэтому в на-
стоящее время пространственное распределение (по глубине и латерали) находится из моделей
мантийной конвекции, которые рассчитываются при численном решении уравнений конвекции
совместно с зависимостью вязкости от давления и температуры. Используемые в настоящее время
при численном моделировании конвекции зависимости вязкости от давления и температуры дают
большой разброс для нижней мантии до нескольких порядков. В настоящей работе показывается,
что можно получить согласие между результатами расчета распределении вязкости по глубине во
всей мантии и данными по послеледниковым поднятиям. Для этого для верхней мантии значения
энергии и объема активации можно взять по лабораторным измерениям, а для нижней мантии –
значение объема активации уменьшить в 2 раза на фазовой границе 660 км. Далее, выявляемое по
данным о послеледниковых поднятиях понижение вязкости на порядок на глубинах более 2000 км
может быть объяснено наличием тяжелого горячего вещества на дне мантии в зонах LLSVP. Приво-
дятся модели пространственного распределения вязкости во всей мантии с учетом литосферных
плит.