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热水条件下黑云母断层泥的摩擦强度与稳定性: <正>黑云母是自然界中常见的层状硅酸盐矿物,普遍存在于岩浆岩和变质岩中,其在岩石中的含量可从百分之几到百分之几十不等。从前人关于黑云母的熔融实验结果中得出熔体出现的温度大多都在700-800°C[1]。表明黑云母能够稳定...; 路珍何昌荣; 文献传递

热水条件下黑云母断层泥的摩擦强度与稳定性被引量：5: 2014年; 黑云母是自然界常见的层状硅酸盐矿物,其摩擦系数不高且化学稳定性好,对其摩擦性质的关注可能会对弱断层的研究有所帮助.本次工作选取的实验温度条件对应于典型地壳强度模型中脆塑性转化带的范围,为300℃和400℃.有效正应力为200MPa,孔隙水压包括10MPa和30MPa,在此条件下对黑云母模拟断层泥进行摩擦实验研究.实验得出黑云母的摩擦系数平均在0.36左右.速度依赖性随温度升高速度弱化的程度增强,表现为300℃为十分微弱的速度弱化,而在400℃出现了黏滑行为,代表了更强的速度弱化.显微结构中同时出现了脆性剪切变形和塑性扭折变形,但决定宏观力学性质的显然是脆性剪切变形.在黑云母存在的情况下,本研究的实验结果有助于理解大陆地壳脆塑性转化带中地震的可能性和弱断层深部的变形机制、宏观力学行为以及地震活动.; 路珍何昌荣; 关键词：黑云母地震成核

热水条件下花岗质糜棱岩的摩擦滑动实验研究被引量：7: 2014年; 为了探讨大陆地壳断层深部的力学性质,我们选择了采自红河断裂带的糜棱岩作为实验样品,进行热水条件下的高温高压摩擦滑动实验.实验在一个以气体为介质的高温高压三轴实验系统中进行.实验条件是:有效正应力为200MPa;孔隙水压为30MPa(在400℃到600℃之间为超临界水条件);温度为100℃到600℃;轴向加载的速率范围从0.04μm/s到0.2μm/s再到1μm/s.实验结果表明:(1)当温度小于300℃时,糜棱岩的摩擦强度随着温度的上升而增大;当温度大于300℃时,糜棱岩的摩擦强度随着温度的上升而减小.这种趋势和以往花岗岩的摩擦滑动数据基本一致;(2)糜棱岩在200℃和400℃时表现为速度弱化,其余温度下为速度强化;(3)糜棱岩与已有花岗岩的摩擦滑动数据并不完全一致;(4)花岗质糜棱岩速度弱化向速度强化转变的温度在430℃附近,以此我们可以推测:在变形机制为摩擦滑动的深部条件下,地震成核的深度范围可以比以往的估计更深.; 任凤文何昌荣; 关键词：糜棱岩地震成核

弱结构面对断层泥摩擦滑动行为的影响: <正>在对地壳强度剖面的估算过程中,如果考虑层状硅酸盐矿物的富集与连通的结构并采用相应实验室数据进行计算时,所得的地壳强度会很低(Holdsworth,2004),这也可能与多年来广受关注的弱断层有关。基于这一线索,弱相...; 路珍何昌荣; 文献传递

软弱成分层对断层泥强度的影响被引量：1: 2015年; 分别对不同含量的黑云母、石英均匀混合和黑云母以软弱层形式夹于石英中的2种断层泥在温度为100℃,有效围压为200MPa,水压为30MPa,剪切滑动速率为1.22μm/s的条件下进行摩擦实验。实验发现,当黑云母以软弱层存在时,强度随含量的增加呈负幂次衰减关系,5%的含量就会对强度产生很大的降低作用,当含量达到30%后,强度受含量的影响便不再显著,逐渐趋于稳定。而对于均匀混合样品,强度随黑云母含量的增加呈单调线性递减关系,即云母含量越高对应强度越低。显微结构显示,在混合样品中,黑云母和石英共同承担了变形的作用,分配关系与各自所占含量保持一致。而在含软弱层的样品中,变形与矿物含量间的关系不大,主要集中在黑云母软弱层中发生,而石英的变形程度不大。文中研究的结果定量地描述了软弱层对断层强度的显著影响,表明一旦岩石中的弱矿物富集并且连通,则会大大降低断层的强度,对弱断层或高角度逆断层的形成具有一定的启示意义。; 路珍何昌荣; 关键词：黑云母石英软弱层

斜长石在下地壳温度及较低有效压力条件下的摩擦滑动被引量：1: 2016年; 近年来圣安德烈斯断层在下地壳深度上震颤的发现使其力学性质引起了更多的关注。文中对斜长石断层泥在低正应力条件下的摩擦滑动性质进行了实验。实验条件为有效正应力100MPa,采用围压控制,温度100~600℃,孔隙水压30MPa。通过对比有效正应力为200MPa,其他条件都相同时的实验结果发现,斜长石的摩擦滑动力学行为基本一致,仅在本构参数a值随温度的变化规律上略有差异,但在整个温度范围均呈速度弱化。由此可见,有效正应力的降低对斜长石的摩擦滑动行为影响不大,因而在下地壳可以产生不稳定滑动的结论仍然成立。; 姚胜楠何昌荣; 关键词：斜长石下地壳

龙门山断层带浅钻花岗岩中断层泥的摩擦本构参数被引量：2: 2017年; 文中针对龙门山断层浅层钻探获取的花岗岩体中的断层泥进行了摩擦滑动实验研究。这种断层泥与其他天然断层泥相比,绿泥石的质量分数很高,约为47%。为研究这种黄绿色断层泥在断层浅部低正应力条件下的摩擦滑动性质,选取的实验条件:围压130MPa,采用围压恒定控制,温度25~150℃,孔隙水压50MPa。通过对比其他天然断层泥的实验结果发现,该断层泥强度较高,稳态摩擦系数在0.47~0.51之间。通过与已有的黏土总质量分数相当但矿物不同的天然断层泥的摩擦系数数据对比,表明不同的非云母层状硅酸盐矿物的摩擦强度排序为:绿泥石>伊利石>蒙皂石。文中的实验条件对应龙门山地区温度不超过150℃,深度不超过8km的浅层地壳环境,实验结果表明该天然断层泥在整个温度范围内均呈速度强化特征,在摩擦滑动中处于稳定状态。但是断层泥的渗透率很低(<10-19m^2),在高速摩擦滑动时可能会发生热压作用。基于此可得出结论:龙门山断裂带的切过已有的深度不超过8km的碎屑原岩的断层可能产生稳定黏滞滑动的阻力,不会自发地震成核,而在后期高速摩擦滑动(>0.05m/s)时可能会发生同震弱化,形成一定的灾害叠加。; 刘洋何昌荣

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国家自然科学基金(41274186)