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    辉绿岩脆-塑性变形转化的高温高压实验研究

    金淑燕 孙天泽 徐实昆 张培春

    金淑燕, 孙天泽, 徐实昆, 张培春, 2000. 辉绿岩脆-塑性变形转化的高温高压实验研究. 地球科学, 25(6): 565-572.
    引用本文: 金淑燕, 孙天泽, 徐实昆, 张培春, 2000. 辉绿岩脆-塑性变形转化的高温高压实验研究. 地球科学, 25(6): 565-572.
    Jin Shuyan, Sun Tianze, Xu Shikun, Zhang Peichun, 2000. AN HIGH-TEMPERATURE AND HIGH-PRESSURE EXPERIMENTAL STUDY OF CHANGES BETWEEN BRITTLE AND DUCTILE DEFORMATIONS IN DIABASE. Earth Science, 25(6): 565-572.
    Citation: Jin Shuyan, Sun Tianze, Xu Shikun, Zhang Peichun, 2000. AN HIGH-TEMPERATURE AND HIGH-PRESSURE EXPERIMENTAL STUDY OF CHANGES BETWEEN BRITTLE AND DUCTILE DEFORMATIONS IN DIABASE. Earth Science, 25(6): 565-572.

    辉绿岩脆-塑性变形转化的高温高压实验研究

    基金项目: 

    国家自然科学基金项目 49872070

    详细信息
      作者简介:

      金淑燕, 女, 副教授, 1941年生, 1965年毕业于北京地质学院, 主要从事构造岩石学和实验岩石学的教学和科研工作

    • 中图分类号: P588.12;P589.1

    AN HIGH-TEMPERATURE AND HIGH-PRESSURE EXPERIMENTAL STUDY OF CHANGES BETWEEN BRITTLE AND DUCTILE DEFORMATIONS IN DIABASE

    • 摘要: 以天然叶腊石为传压介质, 在温度800~100 0℃、围压0.6~1.0 GPa和应变速率10-4~10-5 s-1条件下, 对Maryland辉绿岩的脆性-塑性转化进行了实验研究.实验结果表明, 在10-4~10-5 s-1应变速率和固定围压1.0 GPa条件下, 当温度低于800℃时, 岩石变形为典型脆性破裂; 温度高于1000℃时岩石变形以准稳态蠕变为主; 温度在800~950℃之间, 岩石变形从脆性破裂向准塑性流动转化.温度变化对岩石脆-塑性转化影响敏感度高于压力变化对变形的敏感度.显微构造观察显示, 辉绿岩脆-塑性转化以稀疏弥漫状共轭塑性流动网络为特征.

       

    • 图  1  实验样品装置结构

      1.瓷柱(Al2O3); 2.碳化钨轴压头; 3.围压环(即上电极); 4.实验样品和镍封套; 5.传压介质(叶腊石); 6.碳化钨下压头(即下电极); 7.高压腔壁; 8.炉体金属管; 9.叶腊石绝缘套; 10.保护套(软钢); 11.叶腊石隔离层; 12.热电隅和瓷管

      图  2  Maryland辉绿岩应力-应变曲线

      Fig.  2.  Strain-stress curves of diabase from Maryland

      图  3  实验变形岩石的宏观结构

      a.平行轴向主压应力方向的张性破裂结构(M-2样品: 800℃, 1 GPa, 1.5×10-4 s-1); b.稀密相间半延性塑性流动网络结构(M-7样品: 950℃, 1.0 GPa, 1.5×10-4 s-1); c.密集共轭塑性流动网络结构(M-1样品: 1000℃, 1.0 GPa, 1.5×10-4 s-1); d.含宽变形条带的准稳态均匀流动结构(M-8样品: 1000℃, 1.0 GPa, 2.0×10-5 s-1).比例尺1∶3

      Fig.  3.  Macrostructures of deformed samples of diabase

      图  4  辉绿岩变形样品的显微构造

      斜长石(a) 和单斜辉石(b) 晶内、晶界和穿晶微裂隙(M-2样品, 800℃, 800×); c, d.脆-塑性转化域中斜长石定向排列(M-7, M-8样品, 950℃, c.40×, d.25×); e, f.斜长石均匀塑性变形扭折带(M-1, M-8样品, 1000℃, e.500×, f.100×)

      表  1  力学实验结果

      Table  1.   Mechanical experimental results

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    出版历程
    • 收稿日期:  2000-04-11
    • 刊出日期:  2000-11-25

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