Книга: Биргер Б.И. «Динамика литосферы Земли»

Серия: "-"

Крупномасштабная тепловая конвекция в мантии Земли формирует в каждой конвективной ячейке верхний холодный пограничный слой, который движется как целое вдоль земной поверхности и почти не испытывает деформаций. Тектоника плит отождествляет эти пограничные слои с литосферными плитами. В литосферных плитах нет крупномасштабного конвективного движения, а имеющийся в них значительный вертикальный градиент температуры приводит к выносу тепла за счет теплопроводности. Напротив, в мантии, подстилающей литосферу, градиент температуры мал, а перенос тепла осуществляется интенсивным конвективным движением, вызывающим большие деформации. Лабораторные эксперименты с образцами горных пород показывают, что при малых деформациях и постоянном напряжении имеет место неустановившаяся ползучесть, при которой рост деформаций со временем хорошо описывается известным законом Андраде, скорость деформации уменьшается, а эффективная вязкость растет со временем. Неустановившаясяползучесть при переменном напряжении описывается наследственным (имеющим память) линейным интегральным соотношением, которое при постоянном напряжении сводитсяк закону Андраде. Таким образом, ползучесть литосферы принципиально отличается от ползучести подстилающей мантии, что связано с различием в уровнях деформаций. Эта книга посвящена исследованию геофизических процессов, происходящих в литосфере. При рассмотрении литосферных процессов необходимо иметь представление и о реологии всей мантии. Течения, вызванные литосферным процессом, проникают в подстилающую мантию, где они накладываются на основное конвективное течение, связанное сбольшими деформациями и нелинейной установившейся ползучестью. Наложенные течения описываются линейным реологическим уравнением, вид которого зависит от характеристик основного и наложенного течений. В реологической модели, которая применяется в этой книге и описывает упругость, хрупкость и ползучесть материала, эффективная вязкость зависит от характерной длительности или периодичности рассматриваемого процесса. Эффективные вязкости, характеризующие литосферные процессы различной длительности, рассмотренные в этой книге, отличаются друг от друга на несколько порядков величины, но поскольку используется единая для всех процессов реологическая модель, можно установить соотношения, связывающие эти эффективные вязкости.

Издательство: "URSS" (2016)

ISBN: 978-5-9710-3816-0

Купить за 885 руб в My-shop