Моделювання теплових процесів у зоні сучасної активізації Дніпровсько-Донецької западини

Abstract

На основі варіаційної скінченноелементної методики для нестаціонарної задачі теплопровідності з урахуванням радіогенного тепловиділення порід проведено моделювання локальних теплових процесів у зоні сучасної активізації (СА) Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ). Показано, що характер розподілу теплового поля в околі локальних температурних аномалій залежить від потужності цих аномалій, їх стабільності і місця розміщення відносно горизонтів земної кори. Встановлено, що за умови стійкості температурних аномалій у часі їх розміри помітно не впливають на результуючий розподіл температурного поля. Виявлено, що процеси прогрівання земної кори в околах локальних температурних аномалій відбуваються дуже повільно (порядку декількох мільйонів років). Тому в умовах СА ДДЗ верхні шари земної кори можуть бути прогрітими тільки в місцях, де джерела локальних температурних аномалій розміщуються відносно близько до земної поверхні.

На основе вариационной конечно-элементной методики для нестационарной задачи теплопроводности с учетом радиогенного тепловыделения пород проведено моделирование локальных тепловых процессов в зоне современной активизации (СА) Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ). Показано, что характер распределения теплового поля в окрестности локальных температурных аномалий зависит от мощности этих аномалий, их стабильности и местоположения относительно горизонтов земной коры. Установлено, что при условии стойкости температурных аномалий во времени их размеры не оказывают заметного влияния на результирующее распределение температурного поля. Определено, что процессы прогревания земной коры в окрестностях локальных температурных аномалий происходят очень медленно (порядка нескольких миллионов лет). Поэтому в условиях СА ДДВ прогревание верхних пластов земной коры может быть достигнуто только в местах, где источники локальных температурных аномалий расположены относительно близко к земной поверхности.

Based on the variation finite element method for non-stationary heat conductivity problem in view of rocks radiogenic heat emission, modeling was done of the local heat processes in the modern activity (MA) zone of the Dnepr-Donetsk Depression (DDD). It was shown that the nature of the heat field distribution in the vicinity of the local temperature anomalies depended on their power, stability and location relative to the earth crust horizontals. It was established that under the condition of temporal stability of the local temperature anomalies, their sizes did not appreciably influence the resulting temperature field distribution. The obtained results show heating processes into the earth crust to pass very slowly (about a few million years). Thus, under the condition of MA DDD, the heating of the earth crust upper layers can take place only where the local temperature anomaly resources are situated comparatively close to the earth surface.