Volcanic process in block’s crust
Abstract
Within the author's rotational concept a brief review of geodynamic movements of the block rotating nonlinear geomedium is done. Such geodynamic movements appear to be consistent with the volcanic process. It is shown that the magma chambers that fed the strong eruption of the planet over the last million years, have a constant thickness of about 0.5 km, which does not depend on the time and type of volcanic eruption, or on its location. The new model of the magma chamber is described. The model is based on the concepts of plastic flow of “solid” substance along the block boundaries, its “overheating” above the melting point and the elastic strain with energy of 1015 J/km3 of superheated rock formed around “solid magma” chamber. Within the rotational concepts such elastic stresses can explained the migration of volcanic activity itself and its interaction with seismicity and tectonics. Magma chambers with such properties don’t depend on the volcanic process and, in fact, are a reflection of a well-defined geodynamic condition of the Earth's crust. Since the set of magma chambers beneath the volcanic belt forms a unified thin layer, properties of these chambers can be extended to the entire Earth's crust. Within such ideas the hypothesis which explains the Moho properties by the phase transition from a state of “block crust with shear flows of substance along the block boundaries” to the state of “non-block upper mantle with volume substance flow” is proved.
About the Authors
A. V. Vikulin
Institute of Volcanology and Seismology FEB RAS
Russian Federation
Russian Federation
A. G. Ivanchin
Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems SB RAS
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Аносов Г.И., Аргентов В.В., Абдурахманов А.И. и др. (1990) Глубинное строение вулкана Уратман. Вулканология и сейсмология. (4), 85-91.
2. Балеста С.Т. (1981) Земная кора и магматические очаги областей современного вулканизма. М.: Наука, 135 с.
3. Большое трещинное Толбачинское извержение. Камчатка 1975-1976 гг. (1984) (Под ред. С.А. Федотова). М.: Наука, 638 с.
4. Быков В.Г. (2005) Деформационные волны Земли: концепции, наблюдения и модели. Геология и геофизика. 46(11), 1179-1190.
5. Викулин А.В. (2008) Энергия и момент силы упругого ротационного поля геофизической среды. Геология и геофизика. 49(6), 559-570.
6. Викулин А.В. (2009) Физика Земли и геодинамика. Петропавловск-Камчатский: КамГУ, 463 с. www.kscnet.ru
7. Викулин А.В. (2010) Новый тип упругих ротационных волн в геосреде и вихревая геодинамика. Геодинамика и тектонофизика. 1(2), 119-141.
8. Викулин А.В. (2011) Сейсмичность. Вулканизм. Геодинамика. Петропавловск-Камчатский: КамГУ, 463 с. www.kscnet.ru
9. Викулин А.В., Акманова Д.Р. (2014) Магматический очаг как свойство земной коры. Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 23(1), 213-230.
10. Викулин А.В., Акманова Д.Р., Осипова Н.А. (2010) Вулканизм как индикатор геодинамических процессов. Литосфера. (3), 5-11.
11. Викулин А.В., Быков В.Н., Лунева М.Н. (2000) Нелинейные волны деформации в ротационной модели сейсмического процесса. Вычислит. технологии. 5(1), 31-39.
12. Викулин А.В., Иванчин А.Г. (2013а) О современной концепции блочно-иерархического строения геосреды и некоторых ее следствиях в области наук о Земле. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. (3), 67-84.
13. Викулин А.В., Иванчин А.Г. (2013б) О границе Мохо как фазовой границе раздела между блоковой земной корой и неблоковой верхней мантией. Мат-лы 45-го тект. совещ. М.: ГЕОС, 38-42.
14. Викулин А.В., Иванчин А.Г. (2015) Новый взгляд на природу магматического очага. Система “Планета Земля”: 200 лет Священному союзу (1815-2015). М.: ЛЕНАРД, 293-321.
15. Викулин А.В., Мелекесцев И.В., Акманова Д.Р. и др. (2012) Инфорационно-вычислительная система моделирования сейсмического и вулканического процессов как основа изучения волновых геодинамических явлений. Вычислит. технологии. 17(3), 34-54.
16. Влодавец В.И. (1984) Справочник по вулканологии. М.: Наука, 340 с.
17. Геологический словарь. (1978) М.: Недра, 456 с.
18. Действующие вулканы Камчатки. (1991) (Под ред. С.А. Федотова, Ю.П. Масуренкова). М.: Наука, Т. 1, 320 с. Т. 2, 415 с.
19. Ермаков В.А. (1977) Формационное расчленение четвертичных вулканических пород. М.: Недра, 223 с.
20. Ермаков В.А., Штейнберг Г.С. (1999) Вулкан Кудрявый и эволюция кальдеры Медвежья (о-в Итуруп, Курильские о-ва). Вулканология и сейсмология. (3), 19-40.
21. Иванчин А.Г. (1982) Роль кооперативных эффектов при движении дислокаций в диссипации энергии. Дис. … канд. физ.-мат. наук. Томск: ИОА СО АН СССР, 131 с.
22. Короновский Н. (2012) Йеллоустонский супервулкан. Наука и жизнь. (5), 110-113.
23. Кропоткин П.Н. (1948) Основные проблемы энергетики тектонических процессов. Изв. АН СССР, сер. геол. (5), 89-104.
24. Леонов М.Г. (2008) Тектоника консолидированной коры. М.: Наука, 457 с.
25. Лучицкий И.В. (1971) Основы палеовулканологии. Т. 1. М.: Наука, 480 с.
26. Магницкий В.А., Мухамедиев Ш.А., Хасанов Р.Х. (1998) О возможности плавления пород земной коры при интенсивном складкообразовании (на примере Памира). Докл. АН СССР. 363(5), 682-686.
27. Макдональд Г. (1975) Вулканы. М.: Мир, 432 с.
28. Маслов В.П. (2004) Фазовые переходы “нулевого рода”. Мат. заметки. 76(5), 748-761.
29. Нелинейность в современном естествознании. (2013) М.: ЛКИ, 424 с.
30. Новейший и современный вулканизм на территории России. (2005) (Под ред. Н.П. Лаверова). М.: Наука, 604 с.
31. Опарин В.Н., Востриков В.Н. (2010) Энергетический критерий объемного разрушения очаговых зон и волны маятникового типа. Новосибирск: СО РАН, 261 с.
32. Павленкова Н.И. (2013) Природа границы М по геофизическим данным. Мат-лы 45-го тект. совещ. М.: ГЕОС, 138-141.
33. Пейве А.В. (1961) Тектоника и магматизм. Изв. АН СССР, сер. геол. (3), 36-54.
34. Планета Земля. (2004) Энциклопедический справочник. Том “Тектоника и геодинамика”. (Ред. Л.И. Красный, О.В. Петров, Б.А. Блюман). СПб: ВСЕГЕИ, 652 с.
35. Пономарев В.С. (2008) Энергонасыщенность геологической среды. М.: Наука, 379 с.
36. Проблемы нелинейной сейсмики. (1987) (Под ред. А.В. Николаева). М.: Наука, 288 с.
37. Садовский М.А. (2004) Избранные труды. Геофизика и физика взрыва. М.: Наука, 440 с.
38. Сверхглубокие скважины России и сопредельных регионов. (1995) СПб.: ВСЕГЕИ, 247 с.
39. Седов Л.И. (1973) Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 536 с.
40. Теркот Д., Шуберт Дж. (1985) Геодинамика: Геологические приложения физики сплошных сред. Ч. 1. М.: Мир, 376 с.
41. Хачай О.А., Хачай О.Ю. (2012) О построении нелинейной динамической модели отклика гетерогенной среды на сильные взрывные воздействия. Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле: мат-лы третьей тектонофиз. конф. Т. 2. М.: ИФЗ РАН, 415-418.
42. Хачай О.А., Хачай О.Ю., Климко В.К., Шипев О.В. (2013) Кинематические и динамические характеристики медленных деформационных волн в породном массиве как отклик на взрывные воздействия. Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: мат-лы ХХ Всерос. науч. конф. Новосибирск: ИГД СО РАН, 38-42.
43. Siebert L., Simkin T., Kimberly P. (2010) Volcanoes of the World. Smithsonian Institution. Washington DC. University of California Press. 551 p.
44. Vikulin A.V., Akmanova D.R., Vikulina S.A., Dolgaya A.A. (2012) Migration of seismic and volcanic activity as display of wave geodynamic process. Geodynam. Tectonophys. 3(1), 1-18. DOI:10.5800/GT-2012-3-1-0058.
45. Vikulin A.V., Tveritinova T.Yu., Ivanchin A.G. (2013) Wave moment geodynamics. Acta Geophys. 61(2), 245-263. DOI: 10.2478/s11600-012-0079-8.
Review
For citations:
Vikulin A.V., Ivanchin A.G. Volcanic process in block’s crust. LITHOSPHERE (Russia). 2015;(4):5-13. (In Russ.)
Views:
316
Email this article 