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实验变形岩石低温破裂作用的微观机制 被引量：20
1
作者 刘俊来 岛田充彦 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期242-250,T002,共10页
通过对湿度和压力分别达３００℃和３ＧＰａ干条件下实验变形的一系列花岗岩样品的系统光学和扫描电镜显微构造分析，识别出了几种具有不同特点及不同变形机制的显微破裂型式：ａ．微破碎带；ｂ．微透镜带；ｃ．短程破裂；ｄ．扭折带破... 通过对湿度和压力分别达３００℃和３ＧＰａ干条件下实验变形的一系列花岗岩样品的系统光学和扫描电镜显微构造分析，识别出了几种具有不同特点及不同变形机制的显微破裂型式：ａ．微破碎带；ｂ．微透镜带；ｃ．短程破裂；ｄ．扭折带破裂；ｅ．粒内破裂；ｆ．颗粒边界破裂。评价了它们与高压型和低压型破裂的显微构造对应性，认为ａ和ｆ是低压破裂的特征性构造型式；ｂ、ｃ和ｄ在高压破裂中最为典型；而ｅ则可以出现在两种破裂型式中。本文阐述了破裂作用的微观机制，包括破裂的成核、扩展、生长和连接。破裂作用、由破裂诱发的脆性破裂和碎裂流动在目前实验变形条件下占主导地位，而在相对较高温条件下晶质塑性也起着一定的作用。破裂作用的成核可以始于颗粒边界，而引起摩擦颗粒边界滑移，也可以始于相邻颗粒或晶内包体颗粒的一些端点，或始于晶内双晶和解理面。破裂的生长和扩展一般是由于一些破裂的侧向延伸、相近破裂系统的联合和不同破裂系统的转变。低压样品的最终破裂一般归咎于一些贯穿性微断层的出现及主断层附近微破裂群的产生，微破碎角砾岩是其主要构造岩类型，类似于天然张性断层带构造；而沿主高压破裂附近却从未见到这种微破裂群的出现，主要表现为主破裂面及一些均匀分布的短程破裂构? 展开更多
关键词 破裂作用 实验岩石变形 上地壳环境 花岗岩
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实验室岩石变形电磁信号的观测系统 被引量：6
2
作者 陈国强 刘力强 刘培洵 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第1期20-23,共4页
为了能观测到岩石变形产生的微弱的电磁信号,需要建立一套相应的实验观测系统。典型岩石实验表明,在考虑到变形电磁实验的种种特殊要求,认真选择观测设备,并进行了严格误差校正之后,可以获得可靠的岩石变形过程的电磁辐射信号。并且在... 为了能观测到岩石变形产生的微弱的电磁信号,需要建立一套相应的实验观测系统。典型岩石实验表明,在考虑到变形电磁实验的种种特殊要求,认真选择观测设备,并进行了严格误差校正之后,可以获得可靠的岩石变形过程的电磁辐射信号。并且在机械振动激发条件下,无论岩石是否含有石英,都会产生足够强的电磁辐射信号。但是其中,石英晶体的敲击电磁信号最强,频率最高。该结果对研究地震的电磁现象具有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 电磁辐射 观测系统 岩石变形实验
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Paterson高温高压流变仪及其在岩石流变学中的应用 被引量：15
3
作者 邵同宾 嵇少丞 +2 位作者 李建峰 王茜 宋茂双 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期457-476,共20页
地球作为一个动态体系,其内部岩石在各种物理化学条件下变形,形成各种地质构造。在过去的几十年里,得益于相关测试分析手段的不断发展,地球材料的流变学研究取得了许多实验突破,加深了人类对地壳和上地幔岩石变形行为的理解。本文对实... 地球作为一个动态体系,其内部岩石在各种物理化学条件下变形,形成各种地质构造。在过去的几十年里,得益于相关测试分析手段的不断发展,地球材料的流变学研究取得了许多实验突破,加深了人类对地壳和上地幔岩石变形行为的理解。本文对实验岩石变形装置的技术发展做了扼要的回顾,重点介绍了Paterson高温高压流变仪(HPT)。HPT是一台内部加热气体介质高温(可达～1500℃)高压(高达700MPa)三轴变形装置,与固态介质的Griggs装置相比,更能对温度、围压、差应力和应变进行高精度的测量,从而获得高质量的力学数据。选择不同的驱动系统,HPT可以在压缩、拉伸和扭转模式下进行各种类型的测试,如恒定应变速率,蠕变(恒定应力)和松弛实验等。利用该装置上的孔隙流体模块,还可以自动控制孔隙流体压力并测量进出样品孔隙流体的体积,从而测定实验变形过程中样品的体积变化。因此,HPT是研究矿物岩石的力学行为和物理性质的最佳装置。本文还对HPT在解决各种关键的地质与地球物理问题,如多相岩石的流变学和断裂力学、部分熔融的形成和萃取、脆-韧性转变、动态重结晶和晶格优选定向的发育,以及变形岩石的地震波性质等方面的应用进行了简要的总结。中国科学院广州地球化学研究所最近安装的HPT是目前中国唯一的一台同类仪器,为中国引入了地球科学领域的一项新的高技术,必然会对构造地质学和地球动力学实验研究产生积极的作用。 展开更多
关键词 实验岩石变形技术 流变学 大应变简单剪切 构造地质学 地球动力学
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岩石圈的流变性与大陆动力学的科学基础 被引量：6
4
作者 嵇少丞 黎乐 许志琴 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期159-181,共23页
地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根究底就是多矿物复合岩石及其中各主要造岩矿物在变化的物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。岩石流变学是一门研究岩石力学... 地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根究底就是多矿物复合岩石及其中各主要造岩矿物在变化的物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。岩石流变学是一门研究岩石力学性质和变形行为的科学,现已成为定量大陆动力学和构造地质学发展的一个瓶颈,超越这个瓶颈,学科才能大踏步前进。本文对过去四十年来岩石流变学的实验和韧性变形域内古应力研究成果做了简明扼要的总结,特别关注尚存的问题与急需克服的困难。强调运用现代材料学、地球物理学和地球化学的新理论和新方法,改进与完善高温高压实验设备,提高其力学测量的灵敏度和准确度。而且必须采用大应变的实验途径解决稳态蠕变与稳态显微构造的问题,保证实验所获流动律外延至自然界的合理性与稳定性。鼓励那些有坚实积累、开阔视野和科学思维的青年学者,开拓进取,在岩石圈流变学与大陆动力学领域做出经得起时间淘洗、实践检验的原创性成果来。 展开更多
关键词 流变学 构造地质学 地球动力学 实验岩石变形 岩石与矿物变形机理
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双向压缩条件下非均匀断层标本变形过程中的声发射活动特征 被引量：5
5
作者 蒋海昆 马胜利 +3 位作者 周焕鹏 侯海峰 戴磊 郑建常 《地震学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期295-304,共10页
在双向压缩条件下,研究了一种非均匀断层模型标本在变形过程中的声发射(AE)时空特征.结果表明,随侧向应力σ2的增大,断层破裂强度提高,自加载至破坏的时间延长,破坏形式由突发失稳逐渐转变为渐进式破坏.预制断层及其非均匀性对标本变形... 在双向压缩条件下,研究了一种非均匀断层模型标本在变形过程中的声发射(AE)时空特征.结果表明,随侧向应力σ2的增大,断层破裂强度提高,自加载至破坏的时间延长,破坏形式由突发失稳逐渐转变为渐进式破坏.预制断层及其非均匀性对标本变形过程中AE空间分布图象起明显的控制作用.预制断层,特别是预制断层上的强度不均匀部位及高强度段落,控制着微破裂空间分布的总体格局.破裂局部化均起始于断层上强度不均匀部位,随侧向应力σ2的增大,微破裂密集区域从预制断层强度不均匀部位逐渐扩展到整个高强度区段.侧向应力σ2的大小对AE时序特征具有显著影响.较低σ2条件下,断层表现为突发失稳,失稳发生在微破裂活动“增强-平静”的背景之上;而较高σ2条件下,断层表现为渐进式破坏,破坏前后AE频次持续增加,AER呈指数增长.σ2对b值变化也具有一定影响.当断层破坏表现为突发失稳时,b值在弹性阶段后期至弱化阶段显示出“前兆”性降低;而当断层表现为渐进式破坏时,b值变化平稳. 展开更多
关键词 非均匀断层 双向压缩 岩石变形实验 微破裂时空演化 B值
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钻孔岩芯基础数据库方案设计及应用——以常熟台为例
6
作者 何斌 刘冬冬 +3 位作者 潘颖 李锋 张敏 张扬 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期473-481,共9页
针对钻孔岩芯基础数据库构建中钻孔的岩芯试验、数据处理和数据汇集等关键问题,提出钻孔岩芯基础数据库的设计方案。该方案以江苏常熟台钻孔建设施工为例,基于新颁布的《地震台站建设规范地形变台站第2部分:钻孔地倾斜和地应变台站》为... 针对钻孔岩芯基础数据库构建中钻孔的岩芯试验、数据处理和数据汇集等关键问题,提出钻孔岩芯基础数据库的设计方案。该方案以江苏常熟台钻孔建设施工为例,基于新颁布的《地震台站建设规范地形变台站第2部分:钻孔地倾斜和地应变台站》为施工标准,完成包括钻孔施工流程、岩芯实验步骤和岩芯数据处理分析软件的开发等钻孔岩芯基础数据库的前期关键工作。钻孔岩芯基础数据库的设计方案为钻孔岩芯的收集和试验提供详细的研究思路、方法和实例,填补全国钻孔规范化建设中新增技术指标的空白,为全国钻孔岩芯基础数据库的建设提供参考。 展开更多
关键词 行业标准 钻孔施工 岩石变形实验 数据库结构
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不同温压条件下声发射应变能释放特征——加速模型参数物理含义的初步讨论 被引量：10
7
作者 蒋海昆 吴琼 +2 位作者 董祥 苗青壮 宋金 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2064-2073,共10页
利用不同温、压条件下的花岗岩变形实验数据,研究声发射(AE)事件应变释放特征,探讨加速模型参数m值与温压环境的关系.常温条件下,声发射应变显示一定的加速释放特征,但m值随围压增加未显示出趋势性的变化,表明常温条件下m值与岩石强度... 利用不同温、压条件下的花岗岩变形实验数据,研究声发射(AE)事件应变释放特征,探讨加速模型参数m值与温压环境的关系.常温条件下,声发射应变显示一定的加速释放特征,但m值随围压增加未显示出趋势性的变化,表明常温条件下m值与岩石强度关系不密切.围压固定时,m值随温度升高逐渐变大,声发射应变从加速释放逐渐过渡到匀速释放,这意味着不同温度条件下岩石变形过程中内部微破裂形式的差异,可能导致应变释放类型的较大差异(即m值的较大差异).在浅表地层的温压条件下,岩石破坏前显示一定的加速释放特征,m小于1;在渐进式破坏区段,应变释放呈逐渐减弱的减速释放态势,m明显大于1;在深部温压条件下,应变释放加速特征明显,m值明显较低.此外,完整岩样破裂前声发射应变加速释放特征显著,而宏观剪裂面的黏滑之前,声发射应变基本上匀速释放. 展开更多
关键词 应变加速释放模型 M值 岩石变形实验 声发射 温度 围压
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流变学：构造地质学和地球动力学的支柱学科 被引量：29
8
作者 嵇少丞 钟大赉 +1 位作者 许志琴 夏斌 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期257-264,共8页
地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根到底就是多矿物复合岩石在各种物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。流变学作为研究岩石力学性质和变形行为的科学,现已成为... 地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根到底就是多矿物复合岩石在各种物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。流变学作为研究岩石力学性质和变形行为的科学,现已成为地球动力学和构造地质学的支柱学科。本文对国际上近年来岩石流变学的最新进展做些扼要的介绍,呼吁中国固体地学界加强流变学的研究,做出经得起时间淘洗、实践检验的原创性成果来,使中国的构造地质学研究迈进国际先进的行列。 展开更多
关键词 流变学 构造地质学 地球动力学 高温高压岩石变形实验 变形机理同步观测 物理和计算机数值模拟
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