Хуторской М.Д., Тевелева Е.А.
Об асимметрии теплового потока в мантийных плюмах
Heat flow asymmetry in mantle plumes
| УДК: |
550.361 |
| Аннотация: |
Для всех известных мантийных плюмов характерно расхождение между положением экстремума теплового потока и центром современного вулканизма. Для объяснения этого феномена предложено рассмотреть влияние силы Кориолиса, под действием которой поток магмы в пределах мантийного плюма отклоняется от ортогональной к поверхности планеты траектории. Использована формула, связывающая величину отклонения, широту расположения аномалии теплового потока и глубину очага магматизма. Расчет сделан для двух плюмов: Гавайского и Маскаренского. В первом случае доказано, что если очаг массопотока магматического материала находится вблизи границы Леманн в мантии (400-450 км), то расхождение между положением центра вулканизма и аномалией теплового потока объясняется влиянием силы Кориолиса. Во втором случае, полученный результат (глубина очага ~800 км) заставляет предположить наличие диффузного потока на молекулярном, а не на макроуровне. Построена диаграмма связи трех указанных параметров. |
Ключевые
слова: |
тепловой поток, мантийный плюм, асимметрия, сила Кориолиса, тепломассоперенос |
| Abstracts: |
All known mantle plumes are characterized by a divergence between positions of the extremum heat flow and the recent volcanism center. To explain this phenomenon, the influence of the Coriolis force has been proposed under the influence of which the magma flow within the mantle plume deviates from the orthogonal trajectory to the planet surface. A formula was used that relates the deviation value, the latitude of heat flow anomaly location, and the magmatism focus depth. The calculation is made for two plumes: Hawaiian and Mascaren. In the first case, it was proved that if the source of the magmatic material mass flow is near the Lehmann boundary in the mantle (400-450 km) then the divergence between the volcanism center position and heat flow anomaly is explained by the Coriolis force influence. In the second case, the result obtained (focal depth ? 800 km) suggests the presence of a diffuse flux at the molecular level rather than macro one. A correlation diagram of the three indicated parameters has been constructed. |
| Keywords: |
heat flow, mantle plume, asymmetry, Coriolis force, heat-mass transfer |
Авторы статьи:
ХУТОРСКОЙ
Михаил Давыдович
mdkh1@yandex.ru |
доктор геолого-минералогических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, заведующий лабораторией тепломассопереноса ГИН РАН, член редколлегии журнала «Мониторинг. Наука и технологии» |
ТЕВЕЛЕВА
Елена Александровна
eteveleva@yandex.ru |
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории тепломассопереноса ГИН РАН |
Список литературы:
| 1. |
Hasterok D. et al. Global database: http://heatflow.org. 2016. |
| 2. |
Подгорных Л.В., Хуторской М.Д. Геотермическая асимметрия срединных хребтов Мирового океана // Геотектоника. 1999. №3. С. 21-42. |
| 3. |
Хуторской М.Д., Тевелева Е.А. Асимметричное распределение теплового потока на срединно-океанических хребтах Мирового океана // Доклады Академии наук. 2019. Т. 489. №2. С. 71-77. |
| 4. |
Morgan W.J. Convection plumes in the lower mantle. Nature. 1971. V. 230. Pp. 42-43. |
| 5. |
Tolstikhin I.N., Kramers J. The Evolution of Matter from the Big Bang to the Present Day. Cambridge University Press. 2008. 521 p. |
| 6. |
Гущенко И.И. Извержения вулканов мира (каталог). М.: Наука. 1979. 475 с. |
| 7. |
Куликов К.А. Вращение Земли. М.: Недра. 1985. 159 с. |
| 8. |
Аплонов С.В. Геодинамика. Изд-во СПбГУ, С.-Петербург. 2001. 352 с. |
|
|
