TY - JOUR

T1 - Тектонические прогибы на Восточно-Европейской и Сибирской платформах

T2 - численное моделирование конвекции под Евразийским континентом

AU - Chervov, V. V.

AU - Bushenkova, N. A.

AU - Chernykh, G. G.

N1 - Червов В.В., Бушенкова Н.А., Черных Г.Г. Тектонические прогибы на Восточно-Европейской и Сибирской платформах: численное моделирование конвекции под Евразийским континентом // Геодинамика и тектонофизика. - 2021. - Т. 12. - № 1. - С. 84-99

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - В соответствии с современными представлениями верхняя мантия Земли рассматривается как высоковязкая несжимаемая жидкость, для описания течения которой привлекаются уравнения Навье - Стокса в приближении Обербека - Буссинеска и геодинамическом приближении. Конвективные течения в верхней мантии Земли играют определяющую роль в кинематике литосферных плит и геологической истории развития континентальных областей. Основным методом исследования конвективных процессов в мантии Земли является математическое моделирование. В настоящей работе представлена численная модель конвекции, базирующаяся на неявной реализации метода искусственной сжимаемости. Приведены результаты детального тестирования модели путем сопоставления результатов расчетов с результатами известного международного теста. Продемонстрирована высокая эффективность метода последовательности сеток Р.П. Федоренко, позволившего сократить примерно в восемь раз время компьютерного счета. Представлено обобщение численной модели по постановке задачи в сферической системе координат. На основе построенной численной модели проанализировано распределение конвективных течений в верхней мантии Земли под Евразией. Показано, что мощность и геометрия блоков литосферы оказывают заметное влияние на распределение конвективных течений в верхней мантии Земли. Установившаяся структура этих течений проявляется в рельефе дневной поверхности обширных платформенных областей с увеличенной мощностью литосферы. Так, расположение протяженных нисходящих потоков конвекции под Восточно-Европейской и Сибирской платформами в плане явно сопоставимо с наблюдаемыми в рельефе синеклизами.

AB - В соответствии с современными представлениями верхняя мантия Земли рассматривается как высоковязкая несжимаемая жидкость, для описания течения которой привлекаются уравнения Навье - Стокса в приближении Обербека - Буссинеска и геодинамическом приближении. Конвективные течения в верхней мантии Земли играют определяющую роль в кинематике литосферных плит и геологической истории развития континентальных областей. Основным методом исследования конвективных процессов в мантии Земли является математическое моделирование. В настоящей работе представлена численная модель конвекции, базирующаяся на неявной реализации метода искусственной сжимаемости. Приведены результаты детального тестирования модели путем сопоставления результатов расчетов с результатами известного международного теста. Продемонстрирована высокая эффективность метода последовательности сеток Р.П. Федоренко, позволившего сократить примерно в восемь раз время компьютерного счета. Представлено обобщение численной модели по постановке задачи в сферической системе координат. На основе построенной численной модели проанализировано распределение конвективных течений в верхней мантии Земли под Евразией. Показано, что мощность и геометрия блоков литосферы оказывают заметное влияние на распределение конвективных течений в верхней мантии Земли. Установившаяся структура этих течений проявляется в рельефе дневной поверхности обширных платформенных областей с увеличенной мощностью литосферы. Так, расположение протяженных нисходящих потоков конвекции под Восточно-Европейской и Сибирской платформами в плане явно сопоставимо с наблюдаемыми в рельефе синеклизами.

KW - Craton

KW - Depression

KW - Lithosphere thickness

KW - Mantle

KW - Mathematical modeling

KW - Platform

KW - Syneclise

KW - Thermal convection

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85104632673&partnerID=8YFLogxK

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44857605

U2 - 10.5800/GT-2021-12-1-0514

DO - 10.5800/GT-2021-12-1-0514

M3 - статья

AN - SCOPUS:85104632673

VL - 12

SP - 84

EP - 99

JO - Geodynamics and Tectonophysics

JF - Geodynamics and Tectonophysics

SN - 2078-502X

IS - 1

M1 - 5

ER -