ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ МИНГЛИНГА И МИКСИНГА МАГМЫ НА ПРИМЕРЕ ФОРМИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ИНТРУЗИВОВ
А.Н. Семенов1,2, О.П. Полянский1
1Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия semenov@itam.nsc.ru 2Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, 630090, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1, Россия
Ключевые слова: Магматический минглинг, смешение, конвекция, расплав, вязкость, кристаллизация, численное моделирование, интрузия, дайка
Страницы: 1664-1683 Подраздел: ТЕКТОНИКА И ГЕОДИНАМИКА
Аннотация
Приводится описание термомеханической математической модели и представлены первые результаты численного моделирования процессов магматического минглинга и миксинга при формировании сложных интрузий. Разработанная модель рассматривает одноактное внедрение расплавов базитового или среднего состава в интрузивную камеру, изначально заполненную гранитоидной магмой. Модель разработана на основе литературных данных о составе и строении двух полихронных интрузивов: Бургасского кварцево-сиенитового массива и Магаданского гранитоидного батолита. Выполненное моделирование показывает, что основным параметром, контролирующим режим конвекции, является разность плотностей. Сделаны оценки контраста плотности и вязкости взаимодействующих магм в процессе минглинга и миксинга. В зависимости от разности плотностей преобладает один из возможных процессов: при малых величинах разности (не более 30-40 кг/м³) происходит смешение магм и гибридизация в небольшой зоне контакта, при больших величинах разности (100 кг/м³ и более) преобладает минглинг. В свою очередь, контрастность вязкости определяет, происходит ли взаимопроникновение расплавов или фрагментация расплавов в виде капель, шаров и т. п. Существует предельное значение вязкости салической магмы (108 Па·с), когда течения в камере «замораживаются» и дальнейшее охлаждение происходит при малоподвижной жидкости. В зависимости от параметров вязкости исходного расплава оценена длительность развития минглинг-структур, которая составляет от нескольких дней до сотен лет.
DOI: 10.15372/GiG20171104 |