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Carrara大理岩在轴向压缩实验过程中的显微构造特征及变形机制研究

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【作者】 张桂男宋茂双李建峰邵同宾嵇少丞王浩

【Author】 ZHANG Guinan;SONG Maoshuang;LI Jianfeng;SHAO Tongbin;JI Shaocheng;WANG Hao;State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences;University of Chinese Academy of Sciences;Départment des Génies Civil, Geologique et des Mines, Ecole Polytechnique de Montréal;

【机构】 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室中国科学院大学加拿大蒙特利尔综合工学院民用地质与采矿工程系

【摘要】 为了研究大理岩在变形过程中显微构造特征的演化及其主导变形机制,本文以利用Paterson气体介质高温高压流变仪轴向压缩模块在一定温度(600~900℃)、围压(~300 MPa)和应变速率(5.92×10-31.04×10-5 s-1)条件下施加不同应变量(2%~25.8%)的Carrara大理岩实验变形样品为研究对象,利用光学显微镜对变形前后Carrara大理岩的显微构造特征进行系统的观察和对比分析。观察发现本研究实验条件下样品发育机械双晶、波状消光、颗粒细化等显微构造特征,表明变形过程中激活的塑性变形机制包括双晶滑移、位错蠕变和动态重结晶等。通过统计动态重结晶方解石颗粒的粒度,结合前人的实验研究结果,厘定了方解石颗粒边界迁移动态重结晶古应力计和亚颗粒旋转动态重结晶古应力计。对比不同应变量和温度条件下变形样品的显微构造特征,发现方解石的显微构造特征随着应变量的增加和温度的升高不断发生变化,暗示着主导Carrara大理岩塑性变形的微观变形机制也发生了相应的改变,为力学数据拟合时应力指数n的变化提供了合理的解释。此外, Carrara大理岩在高温条件下也会发生双晶滑移,在应变量和应力相同的情况下,双晶厚度随温度的升高而增加。

【基金】 国家自然科学基金项目(41574079和41174072);中国科学院战略性先导专项(B类)(XDB18000000);中国博士后基金项目(2016M602550)联合资助
【所属期刊栏目】 构造地质学 (2018年05期)
  • 【DOI】10.16539/j.ddgzyckx.2018.05.001
  • 【分类号】TU45
  • 【下载频次】2
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