Способ физического моделирования химико-плотностной конвекции в мантии

(51)5 С 09 В 23 Г 40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСКОМУ СВИДЯ"П:ЛЬСТВУ кеана 1979 О МОДЕЛИРОВА КОНВЕКЦИИ В ся и. -Д щ Р дНа чертеже показано устройство,яется упро-с помощью которого осуществляют спо(21) 443163922-03(57) Изобретение относится кгии. Целью изобретения являе Изобретение относится к геологии,в частности к способам моделированияпротекающих в мантии Земли гео инамических процессовЦелью изобретения явлщение способа,На:чертеже изображена кювета длямоделирования химико-плотностной конвекции в мантии Земли.Способ основан на возбуждении ипоследующем наблюдении конвекции.При его осуществлении заполняют жидкостью прозрачную кювету, На глубине0,1-1,0 см параллельно поверхностижидкости в кювете фиксируют капроновую сетку, размещают на последнейрастворимое в жидкости вещество, постепенное и равномерное самопроизвольное растворение которого приводит к развитию в жидкости конвекции.Кроме того, в качестве заполняющейкювету жидкости используют воду, а 2рощение способа физического моделирования химико-плотностной конвеции в мантии. Для этого заполняют жидкостью прозрачную кювету, На глубине 0,1-1,0 см параллельно поверхности жидкости в кювете фиксируют капроновую сетку, Размещают на последней растворимое в жидкости вещество, Постепенное и равномерное самопроизвольное растворение вещества приводит к развитию в жидкости конвекции. В качестве заполняющей кювету жидкости используют воду. В качестве растворимого в жидкости вещества на капроновой сетке размещают железосинеродистый калий. 1 з.п. Ф-лы, 1 ил,в качестве растворимого в жидкости вещества на капроновой сетке раэмеают железосине о истый калий.соб.Устройство содержит прозрачную кювету 1, в которую заливают жидкость 2, например воду, моделирующую 1мантию Земли, В верхней части кюветы 1 ниже поверхности воды 3 на 0,1- 1,0 см натягивая фиксируют мелкую капроновую (или из другого материала) сетку 4. На поверхности сетки 4 разме щают (насыпают) растворимый в жидкости порошок 5, например железосинеродистый калий, хлористый кальций, медный купорос, подкрашенный сахар и др, Поскольку порошок оказывается погруженным в жидкость, происходит его растворение и соответственно утяжеление поглотивных порошок объемовжидкости, В результате они погружаются, а их место занимает свежее вещество, поступающее снизу, т.е. начинается конвекцил. Ее интенсивность (скоростй) зависит от растворимости порошка, его плотности и глубины 11 погружения сетки. При В=0,1 см растворяется тонкий слой порошка, что соответствует слабой дифференции 10 (слабому утяжелению), При 11=1 см процесс идет быстрее. Развивающаяся конвекция затухает со временем по мере того, как мантия" насыщается солью, и прекращается совсем, когда 15 раствор становится насыщенным.Физически утяжеление жидкости на ее поверхности солью и развитие в результате этого нетермической конвекции аналогично процессу дифферен циации (облегчения) вещества мантии на границе с ядром и вызываемой ею химико"плотностной конвекции.Режим конвекции в модели можно менять не только применением солей с 25 различной растворимостью и погружением их на разную глубину, но и изменением вязкости мантии, например, используя не истую воду, а сахарные сиропы различной концентрации. Все З 0 режимы представляют интерес, так как они позволяют моделировать различные реальные ситуации.Визуализация конвективных движений в жидкости осуществляется с помо- З 5 щью использования цветных порошков (солей) и введения в нее маркеров - 1твердых частиц, например ликоподия. Предлагаемый способ отличается простотой физического моделирования химико-плотностной конвекции в мантии позволяет исследовать зарождение и развитие этого типа конвекции, изучать конфигурацию конвективных ячеек, закономерности их перестроек со временем, измерять скорость движения вещества и пересчитывать ее на реальные условия, делать выводы о проявлениях конвекции на поверхности Земли.Формула изобретения1, Способ физического моделирования химико-плотностной конвекции вмантии Земли, основанный на возбуждении и последующем наблюденииконвекции, о т л и ч а ю щ й й с ятем, что, с целью упрощения сКосо"ба, заполняют жидкостью прозрачнуюкювету, на глубине 0,1-1,0 см параллельно поверхности Жидкости в кювете фиксируют кайроновую сетку,размещают на последней вещество, обладающее постепенным и равномернымсамопроизвольным растворением в жидкости,2, Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве заполняющей кювету жидкости использу" ют воду, а в качестве растворимого в жидкости вещества на капроновой сетке размещают железосинеродистый калий.