熱水條件下透輝石的摩擦本構特征

作者：田平,何昌榮

摘要：為了研究下地殼主要造巖礦物之一的輝石在摩擦滑動中的力學性質,本文選擇輝石中的透輝石作為實驗樣品,在約200 MPa有效正應力(30 MPa孔隙水壓)及100~600℃的熱水條件下進行了速度階躍摩擦滑動實驗,在滑動開始后將剪切滑動速率在0.122μm·s^-1和1.22μm·s^-1之間進行切換來確定摩擦滑動對速度變化的響應.通過實驗發現:透輝石在102~200℃表現為速度強化,隨著溫度升高,在約215℃附近從速度強化轉變為速度弱化.在310℃以上,速度弱化的程度受溫度的影響不大,而且摩擦本構參數a值和b值隨溫度的變化趨勢相同.對變形樣品的顯微觀測發現,與其速度強化行為相對應的微觀變形主要以數條平行的R1剪切為主,卸樣時造成的裂紋集中在R1剪切內部,形態長而曲折;與其速度弱化行為相對應的斷層泥內部,剪切帶變窄且數量明顯增加,在內部互相連接,在邊界附近多發育B剪切,卸樣時形成的裂紋大量存在于B剪切帶與R1剪切附近,形態短且平直.

發文機構：中國地震局地質研究所地震動力學國家重點實驗室 廣東省地震局

關鍵詞：透輝石摩擦滑動特征摩擦本構參數速度弱化斷層泥剪切帶DiopsideFrictional sliding propertiesConstitutive parametersVelocity weakeningGouge shear zone

分類號： P313[天文地球—固體地球物理學]