Численное моделирование термохимической мантийной конвекции и циклическая эволюция континентов и океанов Котелкин, Вячеслав Дмитриевич

Краткое описание

Котелкин, Вячеслав Дмитриевич.Численное моделирование термохимической мантийной конвекции и циклическая эволюция континентов и океанов : диссертация ... доктора физико-математических наук : 25.00.28, 25.00.10 / Котелкин Вячеслав Дмитриевич; [Место защиты: Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова РАН]. - Москва, 2008. - 275 с. : ил.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
рукописи Т 7 К О Т Е Л К И Н Вячеслав Дмитриевич ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ МАНТИЙНОЙ КОНВЕКЦИИ И ЦИКЛИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ КОНТИНЕНТОВ И ОКЕАНОВ Специальности:

стр. 69
геохимическими данными. Более того, мантийной конвекции результат численного моделирования геохимической теории инициировал создание новой образования и эволюции континентальной коры, ведущую роль в которой играют мантийные перевороты. Дискуссию о схемах мантийной конвекции продолжили В.П. Трубицын и

стр. 159
мантии [Лобковский, Котелкин, Волож, 1999]. § 5.6 Начальные состояния и эволюционные ветви. Неустойчивое начальное состояние Предстоящий переход от моделирования мантийной конвекции в стационарных условиях к моделированию мантийной эволюции, кроме учета изменения со временем условий на границе, включая перемещение

Оглавление диссертациидоктор физико-математических наук Котелкин, Вячеслав Дмитриевич
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МАНТИЙНОЙ КОНВЕКЦИИ
1.1 Модель термической конвекции
1.2 Модель концентрационной конвекции
1.3 Общая модель эволюции планет
1.4 Модель термической конвекции с плавающими континентами 34 1.5. Современные направления reo динамического моделирования
1.5.1 Вычислительные проблемы
1.5.2 Реологическое направление
1.5.3 Фазовые переходы
1.5.4 Учет химических превращений 46 1.5.5. Некоторые примеры моделирования
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ
2.1 Горячее и дифференцированное начальное состояние
2.2 Общемантийная или двухъярусная схема мантийной конвекции? Противоречие между геофизическими и геохимическими данными
2.3 Лабораторные исследования фазовых переходов оливин - шпинель» и «шпинель - перовскит, магнезиовюстит»
2.4 Аваланши и перемежающаяся схема конвекции
2.5 Данные сейсмотомографии и японская парадигма
ГЛАВА 3. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ
3.1 Цикличность и нелинейность эволюции
3.2 Суперконтиненты, палеоокеаны и асимметрия планеты
3.3 Океанические трансформные разломы
3.4 Горячие точки и суперплюмы
3.5 Тектоника плит и тектоника плюмов
3.6 Происхождение полезных ископаемых
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ И ФОРМУЛИРОВКА ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4.1 Общая модель Земли: двухслойная мантия, однородное ядро и пассивная кора
4.2 Запись основных уравнений модели в приближении Буссинеска
4.3 Модель тепловой эволюции. Радиоактивный подогрев мантии
4.4 Модель эндотермического фазового перехода
4.5 Внутренняя дифференциация в слое D": рост ядра и производство легкого мантийного вещества
4.6 Внешняя дифференциация: рост коры и эклогитизация мантийного вещества
4.7 Выбор характерных масштабов
4.8 Запись модели в относительных переменных
4.9 Критерии подобия
4.10 Начальные и граничные условия
ГЛАВА 5. ID-ИССЛЕДОВАНИЕ МАНТИЙНОЙ КОНВЕКЦИИ НА МОДЕЛИ ЭКВАТОРИАЛЬНЫХ ТЕЧЕНИЙ
5.1 Особенности сферических координат
5.2 Модель конических экваториальных течений
5.3 Тестирование модели - исследование чисто термической конвекции
5.3.1 Квазистационарные режимы двухъярусной термической конвекции
5.3.2 Исследование роли эндотермического фазового перехода
5.3.3 Перемежающийся режим конвекции. Аваланши в термической трактовке
5.4 Непрерывный характер термической конвекции и импульсный характер химико-плотностной конвекции
5.5 Нелинейный характер взаимодействия тепловой и химической составляющих мантийной конвекции. Термохимическая трактовка аваланшей
5.6 Начальные состояния и эволюционные ветви.
Неустойчивое начальное состояние
5.7 Овертоновый режим термохимической мантийной конвекции
5.8 Сопоставление модельных событий с основными геологическими циклами
5.8.1 Перестройки ячеек в верхней мантии и циклы Штилле
5.8.2 Региональные аваланши и циклы Бертрана
5.8.3 Глобальные мантийные перевороты и циклы Вилсона 171 5.8.4 Вырождение овертонов в аваланши
5.9 Овертоновый режим 20-эволюции Земли
ГЛАВА 6. ЗБ-ИССЛЕДОВАНИЕ ОВЕРТОНОВОГО РЕЖИМА ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ
6.1 Визуализация результатов
6.2 Условия эксперимента. Выделение плоскости эклиптики
6.3 Визуально наблюдаемый ход эволюции
6.3.1 Акцентированный стартовый переворот
6.3.2 Длительная эпоха раздельной двухъярусной конвекции
6.3.3 Повторные овертоны и смены эпох
6.4 Динамика мантийного переворота
6.5 Асимметричные пространственные конфигурации овертонов
6.6 Динамика коровых частиц и образование суперконтинентов
6.7 Интегральные характеристики эволюционного процесса
6.8 Сравнение с наблюдаемыми эмпирическими данными
6.9 Анализ результатов
ГЛАВА 7. ЗБ-МОДЕЛИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ОКЕАНИЧЕСКИХ СТРУКТУР
7.1 Вторичные течения при вынужденной термической конвекции и причины образования трансформных разломов на дне океанов
7.2 Моделирование образования океанических возвышенностей Шатского и Хесса
7.3 Дробление нижнемантийного плюма фазовым переходом и образование семейства океанических плато и траппов