Impact of solid second phases on deformation mechanisms of naturally deformed salt rocks (Kuh-e-Namak,Dashti, Iran) and rheological stratification of the Hormuz Salt Formation     

《Journal of Structural Geology》2015

Viscosity contrasts displayed in flow structures of a mountain namakier (Kuh-e-Namak - Dashti), between ‘weak’ second phase bearing rock salt and ‘strong’ pure rock salt types are studied for deformation mechanisms using detailed quantitative microstructural study. While the solid inclusions rich (“dirty”) rock salts contain disaggregated siltstone and dolomite interlayers, “clean” salts reveal microscopic hematite and remnants of abundant fluid inclusions in non-recrystallized cores of porphyroclasts. Although the flow in both, the recrystallized “dirty” and “clean” salt types is accommodated by combined mechanisms of pressure-solution creep (PS), grain boundary sliding (GBS), transgranular microcracking and dislocation creep accommodated grain boundary migration (GBM), their viscosity contrasts observed in the field outcrops are explained by: 1) enhanced ductility of “dirty” salts due to increased diffusion rates along the solid inclusion-halite contacts than along halite–halite contacts, and 2) slow rates of intergranular diffusion due to dissolved iron and inhibited dislocation creep due to hematite inclusions for “clean” salt types Rheological contrasts inferred by microstructural analysis between both salt rock classes apply in general for the “dirty” salt forming Lower Hormuz and the “clean” salt forming the Upper Hormuz of the Hormuz Formation and imply strain rate gradients or decoupling along horizons of mobilized salt types of different composition and microstructure.  相似文献   

基于弥散-黏滞型波动方程的地震波衰减及延迟分析   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

尹陈  贺振华  黄德济 《地球物理学报》2009,52(1):187-192

地震波的衰减、储层中的流体预测和4D流体监测技术是目前石油地球物理勘探领域十分有价值的热门研究课题.该文在基于一维弥散-黏滞型波动方程正演的基础上,根据含流体地层的弥散性与黏滞性,研究和模拟含流体地层对地震波的吸收衰减特征、低频伴影现象及其在流体预测中的应用;同时,模拟和分析了地震波在含流体地层中传播而导致的延迟特征.这些特征的检测与解释方法,为基于实际地震资料的储层流体预测及4D油气田开发监测提供技术思路与有效方法.  相似文献   

Scale dependent dynamic capillary pressure effect for two-phase flow in porous media     

《Advances in water resources》2014

Causes and effects of non-uniqueness in capillary pressure and saturation (P^c–S) relationship in porous media are of considerable concern to researchers of two-phase flow. In particular, a significant amounts of discussion have been generated regarding a parameter termed as dynamic coefficient (τ) which has been proposed for inclusion in the functional dependence of P^c–S relationship to quantify dynamic P^c and its relation with time derivative of saturation. While the dependence of the coefficient on fluid and porous media properties is less controversial, its relation to domain scale appears to be dependent on artefacts of experiments, mathematical models and the intra-domain averaging techniques. In an attempt to establish the reality of the scale dependency of the τ–S relationships, we carry out a series of well-defined laboratory experiments to determine τ–S relationships using three different sizes of cylindrical porous domains of silica sand. In this paper, we present our findings on the scale dependence of τ and its relation to high viscosity ratio (μ_r) silicone oil–water system, where μ_r is defined as the viscosity of non-wetting phase over that of the wetting phase. An order of magnitude increase in the value of τ was observed across various μ_r and domain scales. Also, an order of magnitude increase in τ is observed when τ at the top and the bottom sections in a domain are compared. Viscosity ratio and domain scales are found to have similar effects on the trend in τ–S relationship. We carry out a dimensional analysis of τ which shows how different variables, e.g., dimensionless τ and dimensionless domain volume (scale), may be correlated and provides a means to determine the influences of relevant variables on τ. A scaling relationship for τ was derived from the dimensionless analysis which was then validated against independent literature data. This showed that the τ–S relationships obtained from the literature and the scaling relationship match reasonably well.  相似文献   

地壳流变结构控制作用下的龙门山断裂带地震发生机理   总被引：8，自引：5，他引：3       下载免费PDF全文

柳畅  石耀霖  朱伯靖  程惠红  杨小林 《地球物理学报》2014,57(2):404-418

青藏高原东缘低地形变速率的龙门山断裂带上相继发生了2008汶川M_w7.9级地震和2013芦山M_w6.6级地震.地震勘探与震源定位结果揭示了龙门山区域地震空间分布特征：纵向上,龙门山断裂带这两次地震主震均发生在龙门山断裂带上地壳的底部（14~19 km）,绝大部分余震均发生在上地壳范围（5~25 km）,而在其中、下地壳深度范围内鲜见余震发生;横向上,地震（M_w>3）在龙门山断裂带青藏高原一侧密集分布且曾有大震发生,而四川盆地地震稀少（M_w>3）.为探讨龙门山断裂带地震发生机理,并解释以上龙门山区域地震空间分布特征,本文建立了龙门山断裂带西南段跨芦山地震震中区域的四种不同流变结构的龙门山断裂带三维岩石圈模型,以地表GPS观测资料为约束边界条件,数值模拟龙门山断裂带岩石圈在数千年以上长期匀速构造挤压作用下的应力积累特征,探讨了地壳分层流变性质对地壳应力积累的影响,分析了该区域地震空间分布与构造应力积累速率的关系.计算结果表明：该区域在数千年的应力积累过程中,脆性上地壳中应力表现近于恒定值的线性增长趋势,龙门山断裂带上地壳底部出现应力集中积累现象,这一应力集中现象可以解释龙门山断裂带汶川地震与芦山地震主震的发生,及其大部分余震在脆性上地壳中的触发;青藏高原一侧上地壳应力积累速率远远高于四川盆地的应力积累速率,这一应力积累分布现象可以解释龙门山区域青藏高原一侧地震密集而四川盆地地震稀少的地震空间分布特征;通过比较不同流变结构模型中的应力积累状态,认为导致这一应力积累空间分布状态的重要控制因素在于青藏高原中、下地壳较低的黏滞系数与四川盆地中、下地壳较高的黏滞系数的差异.在柔性的中、下地壳内,应力增长近于指数形式,稳定状态之后其应力增长速率近于零,构造应力积累难以达到岩石破裂强度,因而鲜见地震发生.地壳各层位的应力增长率差异与地震成层分布的现象共同揭示了龙门山区域岩石圈分层流变结构：脆性上地壳、韧性中、下地壳（青藏高原一侧较弱,四川盆地一侧较强）、韧性岩石圈上地幔.  相似文献   

Viscosity of high-K basalt from the 5th April 2003 Stromboli paroxysmal explosion     

V. Misiti  F. Vetere  A. Mangiacapra  H. Behrens  A. Cavallo  P. Scarlato  D.B. Dingwell 《Chemical Geology》2009,260(3-4):278-285

  相似文献   

基于粘弹库仑应力变化的后续最大地震震级估计及2008、2014年于田两次7.3级地震之间的关系讨论     

陈亚男  蒋海昆 《中国地震研究》2015,29(4):434-451

在前人关于于田地区地壳水平分层模型研究的基础上,结合于田台GPS连续观测资料粗略确定各层的粘滞系数。基于粘弹水平分层模型,分别计算了2008、2014年两次于田7.3级地震的粘弹同震库仑应力变化。基于粘弹库仑应力变化,采用“直接”余震频次的计算方法,计算了区域范围内与主震同震库仑应力变化直接相关的理论地震频次。提出基于理论与实际地震频次对比以及理论与实际地震频次-距离衰减曲线拟合残差对比估计与主震同震库仑应力变化直接相关的后续最大地震震级的方法。不同方法的计算结果显示,与2008年于田7.3级地震同震库仑应力变化直接相关的最大后续地震震级为MS7.2~7.5,而2014年于田7.3级地震的估计为MS6.3。前者与2014年于田地震7.3的震级非常接近。由于震级相同、空间距离较近、时间间隔较短、区域外力作用相同、两次地震构造关联性较强且具有较明确的应力相互作用,因而认为2008、2014年两次7.3级地震构成一对广义的双震型地震,这与该区域以往序列类型特点相吻合。对震级下限及G-R关系b值对结果的影响进行了初步讨论,结果显示,当粘弹同震库仑应力变化确定之后,震级下限对后续最大地震震级估计影响不大,但G-R关系b值对结果有较大影响。  相似文献   

基于粘弹库仑应力变化的后续最大地震震级估计及2008、2014年于田2次7.3级地震之间关系的讨论     

陈亚男  蒋海昆 《中国地震》2015,31(1):11-26

在前人关于于田地区地壳水平分层模型研究的基础上,结合于田台GPS连续观测资料粗略确定各层的粘滞系数。基于粘弹水平分层模型,分别计算了2008、2014年2次于田7.3级地震的粘弹同震库仑应力变化。基于粘弹库仑应力变化,采用"直接"余震频次的计算方法,得到了区域范围内与主震同震库仑应力变化直接相关的理论地震频次。提出了基于理论与实际地震频次对比以及理论与实际地震频次-距离衰减曲线拟合残差对比估计与主震同震库仑应力变化直接相关的后续最大地震震级的方法。不同方法的计算结果显示,与2008年于田7.3级地震同震库仑应力变化直接相关的最大后续地震震级为MS7.2~7.5,而2014年于田7.3级地震的最大后续震级估计为MS6.3。前者与2014年于田地震7.3的震级非常接近。由于震级相同、空间距离较近、时间间隔较短、区域外力作用相同、2次地震构造关联性较强且具有较明确的应力相互作用等,因而认为2008、2014年2次7.3级地震构成一对广义的双震型地震,这与该区域以往序列类型特点相吻合。对震级下限及G-R关系b值对结果的影响进行了初步讨论,结果显示,当粘弹同震库仑应力变化确定之后,震级下限对后续最大地震震级估计影响不大,但G-R关系b值对结果有较大影响。  相似文献   

震后GPS观测数据揭示的日本M_W9.0地震周边地区地幔黏滞性结构垂向变化          下载免费PDF全文

陈飞  刘泰  付广裕  佘雅文 《地球物理学报》2020,63(6):2210-2220

本文利用大范围的震后GPS数据和黏弹性球形地球位错理论,定量研究了日本M_W9.0地震周边地区地幔黏滞性结构的垂向变化.首先结合陆地和海底的GPS观测数据,以及基于球形地球位错理论格林函数和贝叶斯反演方法,反演了该地震的同震滑动分布,发现其最大错动量高达59m.然后在均一地幔黏滞性结构的假设前提下,确定了震源周边地区地幔黏滞因子的最优解,发现依据该地幔黏滞因子获得的理论远场震后位移和GPS观测结果之间的均方根误差高达0.81cm,不能解释远场观测结果.为解决上述问题,本文对震中周边地区地幔黏滞性结构沿垂向方向进行分层,建立了一个随深度变化的地幔黏滞性构造模型,然后综合利用远近场的GPS数据对该地区地幔黏滞因子进行反演研究,结果表明,震源周边地区岩石圈弹性层厚度最优解为40km,40～220km深度的地幔黏滞因子最优解为6×10~(18)Pa·s,220～670km深度之间的地幔黏滞因子最优解为1.5×10~(19)Pa·s.上述地幔黏滞性构造使远场的均方根误差降为0.12cm,仅为利用均一地幔黏滞性构造所得均方根误差值的15%,大大提高了远场模拟结果的准确性.最后,观测值和模拟值之间的均方根误差分析表明,近场震后形变数据主要约束浅层的地幔黏滞性结构,而远场震后形变数据主要约束深部的地幔黏滞性结构.  相似文献   

直至核幔边界的Mg2SiO4成分熔体剪切粘滞度的平衡分子动力学研究     

张毅刚  聂高众 《岩石学报》1998,14(4):409-418

熔体的粘滞度极大地影响熔体的各处动力学行为。虽然有一些有关酸碱生熔体粘滞度的数据但涉及地球更深部过程的基性和超基性熔体的粘滞度的数据很少。本项研究利用平衡分子动力学方法Ｍｇ２ＳｉＯ４成分熔体从２１６９Ｋ到５５９５Ｋ。压力从１０＾５Ｐａ到１３５ＧＰａ的粘滞度,所获得的粘滞度数据介于Ｕｒｂａｉｎｅｔ ａｌ,（１９８２）和Ｉｖａｎｏｖ ａｎｄ Ｓｔｅｎｇｅｌｍｅｙｅｒ（１９８２）的实验数据之间,比Ｓｈａ  相似文献   

五大连池火山群喷气锥成因机制探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

高危言  李江海  毛翔  张天然 《岩石学报》2010,26(1):309-317

五大连池火山群1537个喷气锥中,多数分布在火烧山熔岩流中,在水量充足的五池到四池之间的熔岩台地上,喷气锥数量集中、个体较大、发育良好。通过对五大连池火山群喷气锥的形态结构和集中分布特点进行分析,认为水蒸气在混合气体形成喷气锥中起主导作用,重力也在喷气锥形态塑造上有一定意义。含挥发分的基性岩浆溢流到在靠近水域的地区时表层冷凝固结,内部熔岩仍温度高、粘度低,与地下水作用形成火山气体和水蒸气构成的混合气体,气体冲破表层间歇溢出时,带动熔岩外掀堆叠在喷气孔周围形成喷气锥,中央保留气体多次逸出的通道形成中空结构。当气体压力不足以使熔岩从喷口溢出,喷气锥的生长停止。  相似文献