岩石脆塑转变中的微观力学控制
摘要：岩石的流变学在增加压力和温度时从局部脆性行为转变为分布式塑性行为。当物质强度低于包围应力时，即为所谓的Goetze准则，这种脆塑性被经验性地观察到。这个准则对于大多数硅酸盐来说效果很好，但并不适用于所有材料。我们的目标是确定岩石在脆塑性转变中的微观物理控制和应力应变行为。我们使用Horii和Nemat-Nasser的微观力学方法，考虑含有滑动翼裂纹和塑性区域的代表性体积单元。我们找到在恒定包围压力下摩擦滑移、塑性变形和裂缝开启的解，并获得应力应变演化。我们表明，脆塑性转变取决于包围应力、断裂韧性和塑性屈服应力，但也严重依赖于存在缺陷的摩擦系数。具有低摩擦的材料预计更脆性，在比Goetze准则预期更高的压力下完全塑性流变。Goetze准则在岩石的脆塑性转变中的总体成功可能来自大多数岩石矿物具有低韧性、高强度和中等摩擦系数的特征。
作者：Dong Liu and Nicolas Brantut
论文ID：2211.11831
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2023-03-22