1 декабря (четверг) 2022 года в 12:00 в очно-заочной форме состоится семинар на тему «Эволюция полей напряжений и динамической топографии в процессе суперконтинентального цикла». Докладчик: Баранов А.А. (ИТПЗ РАН).
А. Бобров, А. Баранов, А. Чуваев, Р. Тензер
В работе проводятся расчеты вертикальных и горизонтальных напряжений для модели термохимической мантийной конвекции с фазовыми переходами и плавающими континентами. Континенты моделируются с помощью активных маркеров, имеющих дополнительную вязкость и плавучесть. Изучаются разные стадии суперконтинентального цикла с точки зрения изменения напряжений в мантии и в континентах. В процессе численного моделирования суперконтинентальный цикл реализуется несколько раз. При этом время жизни суперконтинента зависит от его размера. Непосредственно перед распадом суперконтинента растягивающие горизонтальные напряжения в нем могут достигать -250 МПа. В то же время под суперконтинентом отчетливо проявляются сжимающие горизонтальные напряжения величиной 50-100 МПа. Причиной различия напряжений в суперконтиненте и подстилающей мантии является резкое различие их вязкости. В значительной части мантии надлитостатические горизонтальные напряжения находятся в пределах ±25 МПа, тогда как горизонтальные напряжения вдоль зон субдукции и континентальных окраин значительно выше. В процессе континентальных столкновений сжимающие напряжения могут достигать 130 МПа, а в пределах субконтинентальной мантии растягивающие надлитостатические напряжения составляют около -50 МПа. Динамическая топография также отражает основные стадии суперконтинентального цикла и коррелирует с реальными значениями. Перед распадом и сразу после распада суперконтинента континенты испытывают максимальное поднятие. В суперконтинентальном цикле топографические высоты континентов обычно изменяются в интервале примерно ±1,5 км относительно среднего значения. Топографические максимумы орогенных образований высотой около 2-4 км обнаруживаются вдоль межконтинентальных коллизий, а также при взаимодействии соседних зон субдукции с континентальными окраинами.