Тектоника плавающих континентов В.П. Трубицын

  • Просмотров 308
  • Скачиваний 13
  • Размер файла 30
    Кб

Тектоника плавающих континентов В.П. Трубицын Земля состоит из мантии и ядра. Половину планеты занимает железное ядро, состоящее из твердо7го внутреннего и жидкого внешнего ядра. Ближе к поверхности находится силикатная мантия - монолитный твердый и очень горячий камень. Если ударить по нему, то пойдет сейсмическая волна- как в твердом теле, а если давить в течение миллиона лет, то он будет деформироваться и течь. Поскольку мы

будем рассматривать медленные глобальные геологические процессы, то для нас мантия - это тоже жидкость, но с очень высокой вязкостью. Внешнее ядро имеет вязкость воды, а вязкость мантии на 20 порядков больше. Она сильно меняется по глубине и по латерали. Поскольку вязкость зависит от температуры, а температура на поверхности низкая, то на Земле возникает твердый жесткий литосферный слой, который, в свою очередь, делится на две

части. Нижняя часть состоит из мантийного вещества, но более холодного и жесткого. Верхняя часть - это тонкая кора, выплавка, отличающаяся химико-минералогическим составом от вещества мантии. Толщина океанической коры везде равна 6 км, а толщина континентальной коры меняется от 20 до 70 км. Температура на границе ядро-мантия на глубине 3000 км равна 4000°К. Как это определили? По сейсмическим данным известно, что мантия для обычных

быстрых процессов - твердая, а внешнее ядро - жидкое. В этих условиях температура плавления железа составляет 3500 °К, а температура начала плавления силикатов - 4500°К, поэтому температура на границе ядро - мантия должна быть около 4000°К. В центре Земли температура около 5000°К. Мантийная конвекция и тектоника плит. Из Земли идет тепловой поток, равный примерно 0.1 Вт/м2. Если бы тепло выносилось с помощью теплопроводности, то его поток

был бы равентемпературе 3700°С, деленной на толщину мантии Н - 3000 км и умноженной на коэффициент теплопроводности 3 Вт/мК. В результате получается приблизительно 0.004 Вт/м2, что в 25 раз меньше наблюдаемой величины. Следовательно, тепло выносится не только кондуктивно, но и конвективно. При этом число Нуссельта, характеризующее эффективность конвективного тепло-переноса, Nu = 25. В теории конвекции по числу Нуссельта можно вычислить