Глобальний тектонічний цикл: крок від кінематики плит до їх динаміки

В даній роботі наведена схема Глобального тектонічного циклу (ГТЦ) - найпростішої концептуальної схеми, яка дозволяє описати поведінку літосферних плит в поняттях динаміки. Модель ГТЦ базується на наступних припущеннях: 1) на деякий початковий момент часу Тх літосфера, як сукупність плит, перебуває в стані динамічної рівноваги, тобто літосферні плити не рухаються ні відносно себе, ні відносно мантії; 2) мантія на той самий початковий момент часу Тх є нестратифікованим однорідним шаром. Модель ГТЦ розглядає послідовність подій, які відбудуться в системі літосфера-мантія з деякого моменту часу Ts, коли розпочнеться розшарування мантії за густиною на легкий та важкий шари. Ця послідовність подій є наступною: Розшарування мантії на легкий та важкий шари, згідно до закону збереження кількості руху, призведе до перерозподілу кутового моменту між цими шарами. Результатом цього перерозподілу є виникнення полів напружень на обидвох (нижній і верхній) границях легкого шару. Виникнення цих полів є рівноцінним порушенню первинної рівноваги в системі літосфера-мантія . Будь-який термодинамічний режим мантії, який призводить до нарощування маси легкого шару, буде зумовлювати зростання динамічної нестабільності всієї системи Коли величини тектонофізичиих напружень на границі літосфера-мантія досягнуть певних критичних значень, що перевищують міцність літосфери, почнеться її деструкція - рифтогенез . Через неоднорідність літосфери (океанічна та континентальна кора) поля тектонофізичиих напруг розподіляються дуже нерівномірно. Це призводить до утворення плит різних за розмірами та моментом інерції. Деструкція літосфери супроводжується зміною термодинамічних умов в мантії та міграцією мантійних компонентів на літосферний рівень. Як результат цих процесів, маса літосфери збільшується Через збільшення маси літосфери, її момент інерції змінюється, що призводить до переміщення її відносно мантії, а отже плити, що відрізняються різними моментами інерції, будуть розрізнятись і абсолютними швидкостями та траєкторіями руху. Переміщення літосфери відносно мантії буде продовжуватись до моменту часу поїси не буде досягнуто стану нової динамічної рівноваги в системі літосфера-мантія.