Численное моделирование конвекции в верхней мантии Земли

(по материалам докторской диссертации)

Семинар: Информационно-вычислительные технологии
Начало заседания: 16:00

Дата выступления: 5 Октябрь 2021

Организация: ИНГГ СО РАН (Новосибирск)

Авторы: к.ф.-м.н. Червов Виктор Васильевич

Разработаны основанные на неявных методах расщепления по пространственным переменным численные методы и алгоритмы решения трёхмерных задач конвекции в верхней мантии Земли. С применением этих методов и алгоритмов построены и детально протестированы трёхмерные численные модели и комплексы программ расчёта конвекции в декартовой и сферической постановках. Разработаны численные модели конвекции под модельными кратонами, обоснована трёхмерность конвекции под модельным протяжённым кратоном (ловушкой), выявлена мелкомасштабная мода конвекции под модельными кратонами и предложено обоснование механизма траппового магматизма. Построены численные геодинамические модели тепловой конвекции в верхней мантии Земли под континентальной литосферой Центральной Азии и Евразии. Математическое моделирование показало, что, как и в случае модельных прямоугольных в плане кратонов, реальные кратоны порождают аналогичные структуры. Наблюдаются устойчивые восходящие потоки, нисходящие потоки и прогретые области по периферии кратонов. Перенос мантийного вещества от оснований кратонов к верхним горизонтам (обтекание) проявляются в виде мелкомасштабной моды конвекции вдоль бортов кратонов. Построены две численные модели образования слэба: a) трёхмерная численная модель конвекции в зонах спрединга и субдукции, найдена скорость погружения слэба до глубин порядка 700 км, согласующаяся со скоростью раздвижения плит, в результате расчётов получен нисходящий поток холодного мантийного вещества, перетекающего из области океанической литосферы под континент; б) численная модель конвективных течений мантийной жидкости под движущимся от срединно-океанического хребта континентом с прирастающей к нему океанической литосферой, при движении континент надвигается на тонкую пассивную океаническую литосферу, образуя при этом уходящий под континент низкотемпературный след, который можно интерпретировать как слэб.

 

Семинары проходят в смешанном формате, очное заседание пройдёт в ауд. 4109 учебного корпуса №1 НГУ (блок 1), онлайн подключение будет осуществляться по ссылке:

https://vcs-3.ict.sc/b/gus-s1x-jdx-7cn

 

Запись семинара:

https://vcs-3.ict.sc/playback/presentation/2.0/playback.html?meetingId=4d7c4b3f965fc189d9c6cb8ab68b0b07550bfb03-1633423215293