Реферат Курсовая Конспект
Некоторые модельные физические оценки - раздел Геология, Постгляциальная тектоника в Байкальском рифте Для Построения Моделей Постгляциального Поднятия Необходимо Определить, Каков...
|
Для построения моделей постгляциального поднятия необходимо определить, каковы должны быть характерные линейные размеры - L и оценить высоту - Н области поднятия. Для проведения оценочных расчетов, представим модель послеледникового поднятия в виде прямоугольного параллелепипеда с площадью основания - Sg = L2 и высотой Н , причем L Н . Как следует из эмпирической зависимости (1), последнее неравенство выполняется для всех ныне существующих ледников с большой надежностью.
Для построения такой модели, можно рассматривать литосферу, как очень вязкую жидкость, а сам процесс послеледникового поднятия, как гидродинамическое затухание сильно вытянутого возмущения длиною L на плоской поверхности слоя вязкой несжимаемой жидкости большой вязкости h. Тогда получаем уравнение вида:
(2) |
где r - средняя плотность земной коры в области поднятия, g - ускорение силы тяжести, а t - время послеледникового поднятия рассматриваемой области. В нашем примере r = 3.03 г/см 2 , L = 320 км = 3.2 107 см и t = 30000 лет = 9.5 1011 с. Подставив в уравнение (2) приведенные параметры получаем h = 1.3 1020 пуаз, что несколько меньше оценок, полученных в Фенноскандии и Канадском щите [Артюшков, 1993], но неплохо согласуется с оценками для Прибайкалья, полученными ранее [Levi and Sherman, 1995].
Однако формула (2) неудобна для оценок размеров области постгляциального поднятия L , поскольку связывает две плохо определяемые величины, собственно L и h . Поэтому попытаемся вывести уравнение, которое бы связывало L с только хорошо оцениваемыми физическими характеристиками литосферы, для чего будем рассматривать ее как твердое тело, обладающее высокой вязкостью [Ландау и Лифшиц, 1965]. В этом случае тензор напряжений такого тела можно записать в общем виде:
(3) |
где G - модуль упругости вещества литосферы, а Uik dL/L - относительные деформации. Для проводимых оценок достаточно рассмотреть простейший случай однородной изотропной литосферы, а производную в гидродинамической части тензора напряжений заменить ее оценкой:
(4) |
где "гидродинамическое'' время t L/n , а n - характерная скорость поднятия. Теперь уравнение (3) для изотропного напряжения существенно упрощается:
(5) |
и для того, чтобы вязкость и упругость рассматриваемого тела были одного порядка величины, необходимо выполнить условие:
(6) |
Возвращаясь теперь к рассматриваемой модели области поднятия исходя из основного условия L H получаем:
(7) |
и тогда тензор напряжений можно описать как:
(8) |
а искомая оценка необходимых размеров области поднятия может быть получена из:
(9) |
Уравнение (9) является непротиворечивым, поскольку, если исключить G из формул (5) и (6), получится, и в этом легко убедиться, практически та же формула (2). Теперь подставляя в уравнение (9) характерные для горных пород, слагающих литосферу Прибайкалья, значения G 2.8 1011 дин/см 2 и r 3.03 г/см 3 , получаем L 220 км, что не противоречит наблюдаемым. Некоторые оценки , выполненные с использованием тех же уравнений позволяют оценить характерный минимальный размер ледника, способного вызвать гляциоизостатические движения. Его характерный размер не может быть меньше 25 км. В тоже время толщина даже очень большого ледника не может превышать в среднем 3.5 км, так как в противном случае он просто раздавит собственное основание.
В то же время интересно оценить возможную амплитуду постгляциального поднятия. Для этого необходимо знать плотность льда - rg , плотность подстилающего субстрата - r и толщину ледового панциря Hg , которую для простоты расчетов примем равной 1000 м, не погрешив при этом перед истиной, поскольку из уравнения (1), мы получаем лишь среднее значение Hg . Тогда из уравнения:
(10) |
получаем высоту подъема 200-300 м, что также не плохо согласуется с оценками амплитуд позднечетвертичных тектонических перемещений по данным морфометрического анализа, выполненного в Северном Прибайкалье с учетом глубины врезания современной речной системы и скоростей осадконакопления [Леви и др., 1981]. В то же время может быть оценена и скорость этого поднятия из уравнения:
(11) |
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
На сайте allrefs.net читайте: "Постгляциальная тектоника в Байкальском рифте"
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Некоторые модельные физические оценки
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов