Суперкомпьютерное моделирование континентальной коллизии в докембрии: эффект мощности литосферы
Многие аспекты докембрийской тектоники остаются неясными в силу неопределенности влияния на геодинамические процессы ряда ключевых физических параметров (температура мантии, мощность литосферы и др.), которые существенно отличались в докембрии по сравнению с современными условиями. Приводятся результаты двумерных численных петрологотермомеханических экспериментов, моделирующих процесс конвергенции плит со скоростью 5 см/год в зависимости от мощности континентальной литосферы. Мощность континентальной литосферы в моделях варьировала от 100 до 200 км, задаваемая температура мантии превышала современную на 150 °С, радиогенная теплогенерация коры была выше современной в 1,5 раза. Численное моделирование показало, что в случае, когда литосфера имеет мощность 100- 160 км, процесс субдукции (закрытие океана) заканчивается отрывом океанической литосферы от континентальной плиты (отрыв слэба) и образованием между континентами не орогена, а крупной магматической провинции (океанического плато). Чем тоньше литосфера, тем раньше и ближе к поверхности отрывается слэб. Так, для модели с континентальной литосферой мощностью 150 км отрыв происходит через 10,3 млн лет на глубине 150 км, а при мощности 100 км отрыв происходит всего через 5,1 млн лет практически на поверхности. В последнем случае наблюдается увеличение площади магмагенерации за счет возникновения магматических провинций по обе стороны океанического слэба, а не с одной (как в других моделях). Коллизия континентов с мощной литосферой (200 км и более) проходит без отрыва слэба и не сопровождается значимой вулканической деятельностью. Моделирование показывает вклад механизма затягивания литосферы в зонах субдукции (SLAB PULL) на процессы конвергенции плит.