| 花岗岩侵位后的热应力时空演化及其影响因素 |
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| 引用本文： | 赵裕达,张文高,刘昊,刘向冲.花岗岩侵位后的热应力时空演化及其影响因素[J].地质力学学报,2024(1):38-56. |
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| 作者姓名： | 赵裕达 张文高 刘昊 刘向冲 |
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| 作者单位： | 1. 中国地质科学院地质力学研究所;2. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院;3. 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室;4. 中国地质科学院地质力学研究所动力成岩成矿实验室;5. 中国地质大学(武汉)资源学院 |
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| 基金项目： | 中国地质调查局地质调查项目（DD20230344）~~； |
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| 摘 要： | 花岗岩与岩浆热液型矿床、油气成藏等有密切的成因关系。高温岩浆侵位到较冷的围岩中会形成岩浆热场和热应力，但热应力的大小和其影响范围尚缺乏系统研究。随着岩浆热耗散、与周围地层达到热平衡后，热应力会逐渐消失，因而数值模拟是定量研究岩浆热应力的常见方法之一。以往模拟岩浆热应力时往往采用岩石在常温下的线性热膨胀系数，但这与高温下岩石线性热膨胀系数存在较大差距。文章利用FLAC3D软件模拟花岗质岩浆侵位至上地壳范围内引起的热应力。求解物理方程包括热传导方程与线性热弹性本构方程，其中热场可通过温度差和线性热膨胀系数改变应力场，但应力场的变化不影响热场(即热场与应力场的单向耦合)。通过一系列数值模拟实验考察围岩岩性(花岗岩或碳酸盐岩)、杨氏模量、热学参数和岩浆侵位深度如何影响岩浆在上覆围岩产生的热应力。数值实验结果表明：岩石热传导系数通过传热快慢影响热应力的变化；围岩的杨氏模量越大，热应力也越大；由于花岗岩的平均杨氏模量大于碳酸盐岩，所以围岩为花岗岩时产生的热应力要高于碳酸盐岩；围岩无论是花岗岩还是碳酸盐岩，其在高温条件下的线性热膨胀系数比常温时高约1个数量级，产生的热应力最高可...
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| 关 键 词： | 花岗岩冷却 岩浆热场 数值模拟 热应力 线性热膨胀系数 |
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