Jednowymiarowe modelowania reologii litosfery - wprowadzenie do metody

• Autorzy: Jarosiński M. , Poprawa P. , Dąbrowski M.

Warianty tytułu

EN

l-D modelling of lithosphere's rheology - an overview of methodology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano metodę modelowania jednowymiarowych profili reologicznych litosfery. Wykresy reologiczne, zwane również obwiedniami wytrzymałościowymi, przedstawiają wielkość maksymalnych naprężeń dyferencjalnych w funkcji głębokości. W modelach reologicznych uwzględnia się trzy typy deformacji: sprężystą (opisaną prawem Hooka), kruchą (opisaną kryterium Coulomba-Naviera) oraz deformację podatną (najczęściej pełźnięcie mikrodyslokacyjne, opisane równaniem potęgowym). Główne warunki brzegowe stanowią, oddziaływanie stałej siły poziomej (dla modeli dynamicznych) lub występowanie stałego tempo deformacji poziomej (dla modeli kinematycznych). Podstawowymi danymi do modelu reologicznego są struktura petrologiczna oraz profil termiczny litosfery. Struktura petrologiczna jest interpretowana z profilowań sejsmicznych i eksperymentów sejsmologicznych. Wyniki badań petrofizycznych pozwalają na przypisanie, poszczególnym domenom struktury prędkościowej, przybliżonego składu petrograficznego. Profil termiczny litosfery określany jest na podstawie modelu gęstości powierzchniowego strumienia cieplnego oraz założonego rozprzestrzenienia produkcji ciepła radiogenicznego. Istotną rolę w modelu reologicznym odgrywa również sposób odkształcania litosfery, który określany jest poprzez tempo deformacji i towarzyszący jej reżim tektoniczny. Powszechnie obserwowanym efektem modelowań reologii litosfery kontynentalnej jest jej mechaniczne rozwarstwienie, będące skutkiem odmiennej reakcji podstawowych składników mineralnych poszczególnych warstw na wzrost temperatury i ciśnienia wraz z głębokością. Generalnie przyjmuje się, że reologia uwarunkowana jest przez najsłabszy spośród składników skałotwórczych, którymi są: w przypadku górnej warstwy skorupy ziemskiej - kwarc, dolnej skorupy - plagioklaz, natomiast górnego płaszcza - oliwin. Wyniki modelowania obarczone są szeregiem błędów, wynikających zarówno z uproszczonej procedury modelowania, niedokładności danych wejściowych jak również z algorytmów obliczeniowych, nie oddających pełnej złożoności procesów naturalnych. Mimo tych problemów, profile reologiczne litosfery są niezbędnym elementem rekonstrukcji geodynamiki dużej skali.

Słowa kluczowe

PL

reologia; litosfera; naprężenia tektoniczne; profil termiczny; struktura sejsmiczna

EN

rheology; lithosphere; tectonic stresses; geotherm; seismic structure

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Przegląd Geologiczny
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 50, nr 10/1
• Strony: 879--892
• Opis fizyczny: Bibliogr. 119 poz., wykr.

Twórcy

autor

Jarosiński M.

autor

Poprawa P.

autor

Dąbrowski M.

• Państwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa,