Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Độ nhớt nhiệt độ cao của các tổ hợp gabbro hai pha tổng hợp: độ không đồng nhất vi cấu trúc và cơ chế biến dạng cục bộ
Tóm tắt
Độ nhớt nhiệt độ cao của các tổ hợp anorthite - diopside không đồng nhất đã được nghiên cứu một cách định lượng, hỗ trợ cho các dữ liệu thực nghiệm thu được từ các thử nghiệm xoắn ba trục, thực hiện ở áp suất cao (400 MPa) và nhiệt độ (1150° C). Dữ liệu cơ học cho thấy sự chảy nhớt tuyến tính. Theo đó, phép chụp ảnh quét điện tử đã tiết lộ cơ chế trượt hạt, nhưng cũng bao gồm tính dẻo trượt tinh thể, tinh thể hóa lại và vi裂裂. Các phép toán phần tử hữu hạn ở quy mô tổ hợp nhằm hiểu rõ hơn về chuỗi các cơ chế hoạt động và mối liên hệ của chúng với hành vi vĩ mô. Ví dụ, chúng tôi chỉ ra rằng sự hiện diện của các bao diopside thô và mạnh hơn trong ma trận anorthite yếu và hạt mịn dẫn đến các trường ứng suất địa phương rất không đồng nhất, cho phép kích hoạt nhiều cơ chế biến dạng. Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng các vùng trượt ở lớp vỏ dưới nên được chi phối bởi độ nhớt Newton liên quan đến các cơ chế trượt hạt, mặc dù các cơ chế tiếp nhận bổ sung như tính dẻo tinh thể và tổn thương có thể cần thiết ở quy mô cục bộ, do các cấu trúc vi không đồng nhất.
Từ khóa
#độ nhớt nhiệt độ cao #tổ hợp gabbro hai pha #vi cấu trúc không đồng nhất #cơ chế biến dạng cục bộTài liệu tham khảo
R. Bürgmann and G. Dresen, “Rheology of the lower crust and upper mantle: evidences from rock mechanics, geodesy, and field observations,” Annual Rev. Earth Planet. Sci., 36 (2008).
Tullis and Yund, “Dynamic recrystallization of feldspar: a mechanism for ductile shear zone formation,” Geology, 13, No. 4 (1985).
A. M. Boullier and Y. Guéguen, “SP mylonites: origin of some mylonites by superplastic flow,” Contr. Mineral. Petrol., 50 (1975).
J. H. Behrmann and D. Mainprice, “Deformation mechanisms in a high temperature quartz-feldspar mylonite: evidence for superplastic flow in the lower crust,” Tectonophysics, 140 (1987).
T. Kenkmann and G. Dresen, “Stress gradients around porphyroclasts: paleopiezometric estimates and numerical modeling,” J. Struct. Geol., 20, Nos. 2 and 3 (1998).
T. Kenkmann and G. Dresen, “Dislocation microstructure and phase distribution in a lower crustal shear zone — an example from the Ivrea-Zone, Italy,” Int. J. Earth Sci., 91, No. 3 (2002).
R. Kruse and H. Stunitz, “Deformation mechanisms and phase distribution in mafic high-temperature mylonites from the Jotun Nappe, southern Norway,” Tectonophys., 303 (1999).
A. Dimanov and G. Dresen, “Rheology of synthetic anorthite-diopside aggregates: implications for ductile shear zones,” J. Geophys. Res., 110, B7, B07203 (2005).
R. L. Rudnick and S. R. Taylor, “The composition and petrogenesis of the lower continental crust: a xenolith study,” J. Geophys. Res., 92 (1987).
M. S. Paterson and D. L. Olgaard, “Deformation tests to large shear strains in torsion,” Journal of Structural Geology, 22 (2000).
E. Rybacki and G. Dresen, “Dislocation and diffusion creep of synthetic anorthite aggregates,” J. Geophys. Res., 105 (2000).
A. Dimanov, M. P. Lavie, G. Dresen, et al., “Creep of polycrystalline anorthite and diopside,” J. Geophys. Res., 108, B1 (2003).
E. Rybacki, M. Gottschalk, and G. Dresen, “Influence of water fugacity and activation volume on the flow properties of fine-grained anorthite aggregates,” J. Geophys. Res., 111 (2006).
A. Dimanov, E. Rybacki, R. Wirth, and G. Dresen, “Creep and strain-dependent microstructures of synthetic anorthite — diopside aggregates,” J. Struct. Geol., 29 (2007).
F. Gueydan, Y. M. Leroy, L. Jolivet, and P. Agard, “Analysis of continental midcrustal strain localization induced by reaction-softening and microfracturing,” Journal of Geophysical Research, 108, B2 (2003).
J. L. Raphanel, G. Ravichandran, and Y. M. Leroy, “Three-dimensional rate-dependent crystal plasticity based on Runge — Kutta algorithms for update and consistent linearization,” IJSS, 41 (2004).
L. A. Nazarova and L. A. Nazarov, “Dilatation and the formation and evolution of disintegration zones in the vicinity of heterogeneities in a rock mass,” Journal of Mining Science, No. 5 (2009).
L. A. Nazarov, L. A. Nazarova, and A. I. Artemova, “Statistic approach to the equivalent modeling of rock masses,” Journal of Mining Science, No. 6 (2009).