Modelovanje zatvaranja uskih okeanskih basena numeričkim simulacijama

Nikola Stanković

doi:10.5937/tehnika2106741s

Abstract

Numerical simulations represent an established approach in investigation of geodynamic processes in the Earth's interior and it is applied to a vast variety of geological problems. The closure of a narrow oceanic realm is modelled in this paper. Firstly, a simplified numerical model of a narrow ocean is established. The thermomechanical system is then simulated by solving Navier-Stokes and temperature equations. By imposing boundary conditions for velocity the convergent regime is simulated which leads to a subduction process along a predefined weak shear zone mantle. The subduction subsequently results in development of magmatism, the final closure of the oceanic realm and the onset of continental collision. Considerable amount of ophiolites were successfully obducted onto the overriding continent during the course of the simulation.

Highlights

МЕТОДЕГеолошка средина која је састављена од стенске материје се може сматрати континуумом [7, 9]
it is applied to a vast variety of geological problems
The closure of a narrow oceanic realm is modelled in this paper

Summary

МЕТОДЕ

Геолошка средина која је састављена од стенске материје се може сматрати континуумом [7, 9]. То су Навије – Стоксове једначине за рачунање поља брзине и температурна (топлотна) једначина за рачунање температурног поља. Навије – Стоксове једначине представљају равнотежу сила које делују на јединицу запремине дате непрекидне средине. Ова једначина представља баланс вискозних сила, запреминских сила (гравитација) и градијената у притиску који делују на јединицу запремине непрекидне средине. Температурна једначина доводи у везу све топлотне изворе у оквиру дате јединице запремине и све преносе топлоте са променом температуре T по времену. Где је CP топлотна капацитивност, а qi је топлотни флукс, док се H односи на било које запреминске изворе или одводе топлоте који су присутни Лева страна једначине се односи на временску зависност температуре и на адвекцију, док су чланови на десној страни редом топлотна кондукција и запремински извори топлоте. Ова својства се интерполирају на чворове нумеричке мреже и решавају се Стоксова и температурна једначина. Физичка својства се потом поново интерполирају са маркера на нумеричку мрежу

ПОСТАВКА МОДЕЛА

РЕЗУЛТАТИ

ЗАХВАЛНИЦА

SUMMARY