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描述岩石粘弹性固体性质的开尔文模型 总被引:1,自引:0,他引:1
大多数固体材料都具有弹性,但真实的固体却极少严格遵从弹性的虎克定律。这些固体材料的变形往往有对时间的依赖性,这种性质是流变学研究的内容。岩石是自然界最普遍的固体,它的力学性质在通常条件下可用虎克定律作精确的描述,而在漫长的地质过程中,岩石的流变特征就逐渐显现出来。地质作用越缓慢,岩石对变形时间的依赖性越明显。为精确描述岩石在地质过程的力学性质,流变学方法被引入地质学。笔者已经介绍过描述"牛顿流体"的马克斯威尔流变模型,文中介绍描述粘弹性固体的开尔文流变模型。和马克斯威尔模型一样,开尔文模型也是流变学的基本模型,它是由一个弹性元件和一个阻尼元件并联而成。文中给出开尔文模型的本构关系和地质应用的简介。 相似文献
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在实验室超声波频率下(纵波主频为700kHz、横波为250kHz)对层理发育的页岩和泥岩的各向异性进行了研究,给出了在干燥和油饱和条件下,样品不同方向上纵、横波速度以及各向异性参数随压力的变化规律. 用X 射线衍射和扫描电镜分析了样品中引起各向异性的原因,指出平行于层理定向排列的粘土矿物和微裂隙是使样品显示出强弹性各向异性的内在原因. 随着压力的增高微裂隙逐渐闭合,样品的各向异性程度减弱. 孔隙流体的存在增强了孔隙(裂隙)的刚度,减弱了各向异性随压力增大而减小的趋势. 相似文献
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影响地下应力状态的构造作用 总被引:4,自引:0,他引:4
成岩成矿的外部条件中压力是很重要的因素。地下岩石所受的压力不仅来自上覆岩石的重力,而且来自构造力和热力及其它力。这些力合成一个三轴不等的应力状态,相当一个以最短轴为半径的球状应力迭加一个差应力。前者影响成岩成矿和变质作用,后者控制岩石变形和组构的变化。通过三维应变应力测量,这两部分力通过计算是可以区分开的,因而这将是建立地下深度测算新方法的一个基础。 相似文献
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通过对红河断裂带中南段18个糜棱岩、12个角砾岩、10个碎裂岩和8个砂砾岩详细的显微结构观察,部分典型样品的磷灰石裂变径迹(FT)测年及利用断层滑动资料反演构造应力张量的方法,获得了红河断裂带中南段断层活动转换过程微观特征的变化:断层岩为糜棱岩的微结构特征显示红河断裂带早期断层活动为左旋走滑,糜棱岩和未变形的砂砾岩FT年龄均大于20 Ma,表明这期间红河断裂带曾发生过一次构造热事件.断层岩为碎裂岩和角砾岩的微结构特征显示红河断裂带后期断层活动为右旋走滑.微结构特征不同的碎裂岩和角砾岩的FT年龄可分为3个时段(9.9~12.7 Ma、6.8~8.4 Ma、2.0~4.6 Ma),测年结果和应力场特征表明红河断裂带中新世以来曾发生过3次断层错动事件,且第1次事件应力结构为走滑型,第2、3次事件应力结构为正断型. 相似文献
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建议用准确的力学概念研究地球动力学 总被引:2,自引:1,他引:2
随着构造地质和地球动力学研究的深入,所引用的力学概念也越来越多,这些概念在力学中已先于地质学有严格的定义,那么引用这些概念时也应该遵循这些定义,以免错用。在进行构造解析和地球动力学分析时,准确运用力学概念有利于对问题的精确和量化解释,否则不仅不利于地质学的发展,还会阻碍地质学与力学和地球物理学之间的交流。然而,近年的文献中误用力学概念的现象时有发生,这与学科日新月异发展的形势很不相称。地质学每次突跃式发展都与其他学科,尤其力学概念的引入分不开。文章仅就几个最常用的力学概念作些基本解释,以期引起关注和研讨。 相似文献
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构造地球化学的回顾与展望 总被引:3,自引:0,他引:3
较早的构造地球化学研究思想是“经受着变形的岩石可以发生化学变化”( Sorby,1863).经过长期、广泛和深入研究,相继提出了应力矿物、构造变质、构造动力成岩成矿、改造成矿、构造相和构造地球化学等概念和认识,揭示了构造作用在控制岩石形成和变形过程中还影响其中地球化学元素的分布、分异和成矿等,推动了大地构造、区域地质、... 相似文献
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本文对深度计算公式:D=P/d(式中D为深度,P为压力,d为密度)的应用提出质疑.该公式源自一个流体力学原理,即描述静流体中压力与深度关系的帕斯卡原理,所以只适用于流体.如果物质是一种固体,而不是液体或气体,它可以承受剪应力或差应力,则这一公式就不能应用.所有岩石,从出露地表深至核幔边界,都是固体.当外力作用于固体单元上时,固体的应力场存在两部分:均应力和差应力,不论外力是构造力还是重力.而当外力作用于液态物质时,在这个液体应力场中则总是只有均应力而无差应力.地应力测量结果表明,作用于垂直截面上的水平应力通常大于作用于水平截面卜的垂直应力,而且越靠近造山带或剪切带,水平应力越大,显爪构造力在地壳应力场中起某种主导作用.事实上推动板块运动的力主要是水平的,而非垂直的.地壳中某处的总静压力至少由两部分合成:南构造引起的压力和由重力引起的压力,前者称构造附加静压力.合理计算成岩成矿深度的方法,应该是从总压力中减去构造附加静压力,再除以岩石比重,即D=(P-Pt)/d,式中Pt为构造附加静压力. 相似文献
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流变学基础模型的地质应用及启示 总被引:5,自引:1,他引:5
地质作用经常是流变过程,岩石经受长时间应力作用可以在小应力条件下产生大变形。地质作用具有充分漫长的时间,所以野外露头成为研究天然流变学最好的现场,流变学理论在力学中自19世纪下半叶以来已经有迅速的发展,但用于解释地质作用的文献仍然很少。文中介绍一个基本粘弹性模型——马克斯威尔模型作为描述岩石变形的实例,同时给出应变与应力和时间三者的本构关系。代入真实岩石的“E”值和“η”值,获得了岩石的“马克斯威尔松弛时间”,约为1012s,约合3.2万年,这意味着使应力经松弛降低到某一明显程度和使应变经蠕变增加到某一明显程度在数量级上至少需要10万年以上。 相似文献
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