葉蛇紋巖脆性-半脆性破裂研究
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【摘要】:利用Paterson氣體介質(zhì)高溫高壓流變儀對純?nèi)~蛇紋巖在100~400MPa圍壓、25~700℃溫度和10-5~1.5×10-6s-1應(yīng)變速率下進(jìn)行了三軸壓縮變形實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明葉蛇紋石在低壓條件下表現(xiàn)為脆性破裂,高壓或脫水條件下表現(xiàn)為半脆性破裂。隨著溫度的增加,葉蛇紋石的強(qiáng)度顯示逐漸降低的趨勢;尤其在脫水條件下,溫度的增加可導(dǎo)致葉蛇紋石強(qiáng)度大幅度地降低,而且此時(shí)預(yù)熱時(shí)間對強(qiáng)度的影響比未發(fā)生脫水時(shí)更加顯著。結(jié)合前人的研究并對比發(fā)現(xiàn),圍壓在室溫下的增加導(dǎo)致葉蛇紋巖強(qiáng)度增加;但在高溫下圍壓的增加導(dǎo)致試樣強(qiáng)度整體上降低,這很可能是試樣內(nèi)聚力的局部損失與韌性增強(qiáng)引起的。圍壓和溫度的升高,以及斷層面上流體的增加很可能會(huì)增加破裂面的韌性,從而減小摩擦系數(shù)。此外,葉蛇紋石并非以往人們所認(rèn)為的那樣具有極低的強(qiáng)度,其強(qiáng)度要比低溫蛇紋石(如利蛇紋石和纖蛇紋石)的大得多,即便在高溫(大約600℃)下差應(yīng)力大于約600MPa和中-低溫(≤400℃)下差應(yīng)力大于約1000MPa時(shí)仍沒有表現(xiàn)出明顯屈服的跡象。在脫水條件下,蛇紋巖并沒有發(fā)生脫水致脆,相反脫水使得試樣的斷裂行為變得更加溫和些。因此,俯沖帶蛇紋巖脫水更可能誘發(fā)其周圍更加脆性的巖石發(fā)生地震而不是脫水的蛇紋巖本身發(fā)生地震。
【作者單位】: 中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】: 葉蛇紋石 三軸壓縮 脆性-半脆性 脫水致脆 中源地震 俯沖帶
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41174072;41090373,40772029) 中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目(KZCX2-YW-Q08-03-4);中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)(XDB18010402)聯(lián)合資助
【分類號(hào)】:P588.323
【正文快照】: 堅(jiān)硬,即使在差應(yīng)力超過900MPa時(shí)也沒有屈服。這些研究說明葉蛇紋石并非具有人們傳統(tǒng)認(rèn)為的極低強(qiáng)度。Chernak1引言and Hirth(2010,2011)還發(fā)現(xiàn)脫水條件下,葉蛇紋石的變形蛇紋石是基性和超基性巖石水化過程中形成的含水(大導(dǎo)致了穩(wěn)定滑移,并認(rèn)為脫水致脆并非中源地震的直接誘約
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本文關(guān)鍵詞:葉蛇紋巖脆性-半脆性破裂研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):505539
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