geodynamics_06_5_岩石流变.ppt

第四章 岩石的流变性质 岩石力学实验 本构关系 弹性 粘性 流变性质 微观机制 岩石力学实验 三轴实验 高压实验 脆性－韧（柔）性 岩石随深度增加脆性到柔性的转换 Modes of deformation 廻滞 Hysteresis扩容 Dilation 廻滞 Hysteresis 蠕变 Creep 流变模型 弹性 粘性 Maxwell体 Kelvin体 一般线性体 广义一般线性体 弹性－虎克体 黏性－牛顿流体 MAXWELL Maxwell 模型 弛豫时间 蠕变 KELVIN Kelvin 模型 Kelvin体 Standard Linear Model 标准线性体 广义一般线性体 粘弹性体的真实模型 波尔兹曼叠加原理 作业 理想塑性 流变模型的应用 时间尺度 问题特征 空间位置 短?长 浅?深 弹性 地震波 岩石层弯曲 一般线性体 地震波的衰减 暂态蠕变 粘性流体 地幔对流 Maxwell体 岩石层变形 广义一般线性体 岩石弹性、暂态蠕变和稳态蠕变 微观机制 － 晶格 NaCl 为例 一些可能的原子排列形式 晶系 蒙特土Montmorillonite 滑石 talc 弹性 强度之谜 点缺陷线缺陷面缺陷 点缺陷 扩散蠕变 刃位错和螺位错 滑移和攀移 作业 作业 晶粒间和晶粒内变形过程 蠕变机制与温、压、应变速率关系 虎克定律 作业 胡克定律 三维情况 均匀 － 非均匀 各向同性 － 各向异性 各向异性 各向异性 各向异性 作业 2－32 ?1 = ? x cos2θ + ? xy sin2θ + ? y sin2θ ? 2 = ? x cos2 (θ+45) + ? xy sin2(θ+45) + ?y sin2 (θ+45) ?3 = ? x cos2 (θ+90) + ? xy sin2(θ+90) + ?y sin2 (θ+90) y ＝ known 作业 2－25 速度矢量有两个分量，而测量仅给出?角变化一个量。因此必须对速度作某种假定约束：仅有平行断层运动，垂直断层速度为0。 V平行＝FA *?? *sin? ＝m*.1/60/60/57*sin65 ＝35mm/a ?为测线FA与San Andreas断层夹角。  Cubic-P Cubic-F Cubic-I Crystallographic axes: a=1, b=1, c=1. 石英 空穴 间隙原子 柏氏回路、柏氏矢量 刃位错的滑移 螺位错的滑移 位错的攀移 F:\FROM OLD\地球动力学参考教材\Rheology\Dislocation Glide.htm Q(或E)激活能 Activation Energy 气体常数=8.3144 Jmol-1K-1 压力X激活体积 设计实验求激活能. 提示: 这个公式是描述什么过程的? 应该做什么样的实验? 哪些量是未知的? 因此起码要作几组实验? 实验中那些因素是可以控制的? 测量哪些量? 计算和绘出在应变速率为10-15 s-1 下，温度为700oC 到1300oC时，下列物质的应力－温度关系曲线；有效粘滞系数和温度关系曲线。 A （MPa－n s－1） n E （kJ mol－1） 冰 8.8X105 3 60.7 岩盐 9.5X10-1 5.5 98.3 石英（干） 6.7X10-12 6.5 268 石英（湿） 4.4X10-2 2.6 230 石灰岩 4.0X103 2.1 210 辉绿岩 5.2X102 3