近年來在圣安德烈斯斷層及俯沖帶上發(fā)現(xiàn)的震顫等大量深部的不穩(wěn)定滑動(dòng)現(xiàn)象引發(fā)對(duì)下地殼斷層力學(xué)性質(zhì)的關(guān)注,尤其是實(shí)驗(yàn)室中對(duì)與其孕震機(jī)制密切相關(guān)的巖石摩擦滑動(dòng)特征的研究。本論文以下地殼廣泛存在的輝石作為研究對(duì)象,選取了普通輝石和透輝石兩種代表性輝石礦物作為實(shí)驗(yàn)樣品,在100-600°C之間以及²00 MPa（和¹00 MPa）有效正應(yīng)力（30 MPa孔隙水壓）的熱水條件下進(jìn)行速率階躍摩擦滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究。針對(duì)前人在輝石研究中的不足,通過采用更穩(wěn)定的壓力控制方法來對(duì)實(shí)驗(yàn)過程加以改進(jìn),以獲取高質(zhì)量的力學(xué)曲線;基于速率-狀態(tài)依賴性本構(gòu)關(guān)系,獲取表征其摩擦特征的本構(gòu)參數(shù);結(jié)合對(duì)變形樣品進(jìn)行的顯微觀測(cè)分析,研究與其在不同溫度壓力條件下的摩擦滑動(dòng)特征的表現(xiàn)相關(guān)的微觀組構(gòu)特征。重點(diǎn)關(guān)注與其不穩(wěn)定滑動(dòng)密切相關(guān)的速度弱化特點(diǎn),進(jìn)而更深入地認(rèn)識(shí)與輝石礦物的摩擦滑動(dòng)的宏觀特征有關(guān)的微觀變形機(jī)制,并基于這些結(jié)果對(duì)下地殼鎂鐵質(zhì)巖石以及下地殼和俯沖帶的力學(xué)性質(zhì)加以討論。對(duì)于普通輝石,我們?cè)?00-600°C之間對(duì)其進(jìn)行的摩擦滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)表明,其摩擦系數(shù)受溫度影響較小,平均值在^... 

【文章來源】：中國地震局地質(zhì)研究所北京市

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1 研究背景
    2.理論背景
        2.1 速率與狀態(tài)摩擦本構(gòu)關(guān)系
        2.2 小擾動(dòng)條件下的線性穩(wěn)定性分析
        2.4 斷層面上的不穩(wěn)定成核
        2.5 與摩擦本構(gòu)參數(shù)有關(guān)的物理機(jī)制
    3 下地殼巖石礦物的研究進(jìn)展
    4 本論文研究目的與擬解決的科學(xué)問題
第二章 普通輝石的摩擦滑動(dòng)特征
    1.引言
    2.實(shí)驗(yàn)方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)條件
        2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.0 力學(xué)曲線基本特征
        3.1 摩擦系數(shù)
        3.2 速度依賴性
        3.3 摩擦本構(gòu)參數(shù)a值、b值和Dc值
        3.4 變形樣品的顯微組構(gòu)特征
        3.5 不同溫度下的變形樣品的顯微組構(gòu)特征
    4.討論
        4.1 普通輝石的微弱的速度弱化行為
        4.2 與演化效應(yīng)相關(guān)的變形機(jī)制
        4.3 在500°C以上的演化效應(yīng)b值的下降
    5.小結(jié)
    附錄 A
        A.1 數(shù)值擬合方法
        A.2 擬合結(jié)果
第三章 透輝石的摩擦滑動(dòng)特征
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)條件
        2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.0 力學(xué)曲線基本特征
        3.1 摩擦系數(shù)
        3.2 速度依賴性
        3.3 摩擦本構(gòu)參數(shù)a值、b值和Dc值
        3.4 變形樣品的顯微組構(gòu)特征
        3.5 不同溫度下的變形樣品的顯微組構(gòu)特征
    4.討論
        4.1 透輝石的微弱的速度弱化行為
        4.2 透輝石的演化效應(yīng)參數(shù)b值
        4.3 速度依賴性與裂紋形態(tài)特征的討論
        4.4 控制速度弱化的機(jī)制
    5.小結(jié)
    附錄 B
        B.1 粘滑行為數(shù)值擬合方法
        B.2 透輝石的部分?jǐn)M合結(jié)果
第四章 輝石實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)俯沖帶和下地殼慢滑移的啟示
    1.對(duì)下地殼鎂鐵質(zhì)巖石的影響
    2.微弱的速度弱化程度
第五章 主要結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]斜長石在下地殼溫度及較低有效壓力條件下的摩擦滑動(dòng)[J]. 姚勝楠,何昌榮.  地震地質(zhì). 2016(02)
[2]內(nèi)蒙錫林浩特鴿子山火山地質(zhì)研究[J]. 楊若昕,白志達(dá),譚慶偉,吳之理,王妍.  巖石學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]熱水條件下角閃石斷層泥的摩擦滑動(dòng)性質(zhì)——與斜長石斷層泥的對(duì)比[J]. 蘭彩云,何昌榮,姚文明,靖晨.  地球物理學(xué)報(bào). 2010(12)
[4]熱水條件下斜長石和輝石斷層泥的摩擦滑動(dòng)研究[J]. 羅麗,何昌榮.  地震地質(zhì). 2009(01)



本文編號(hào)：3165265