Carrara大理巖在軸向壓縮實(shí)驗(yàn)過程中的顯微構(gòu)造特征及變形機(jī)制研究
摘要:為了研究大理巖在變形過程中顯微構(gòu)造特征的演化及其主導(dǎo)變形機(jī)制,本文以利用Paterson氣體介質(zhì)高溫高壓流變儀軸向壓縮模塊在一定溫度(600~900℃)、圍壓(~300MPa)和應(yīng)變速率(5.92×10.3~1.04×10.5s.1)條件下施加不同應(yīng)變量(2%~25.8%)的Carrara大理巖實(shí)驗(yàn)變形樣品為研究對象,利用光學(xué)顯微鏡對變形前后Carrara大理巖的顯微構(gòu)造特征進(jìn)行系統(tǒng)的觀察和對比分析。觀察發(fā)現(xiàn)本研究實(shí)驗(yàn)條件下樣品發(fā)育機(jī)械雙晶、波狀消光、顆粒細(xì)化等顯微構(gòu)造特征,表明變形過程中激活的塑性變形機(jī)制包括雙晶滑移、位錯(cuò)蠕變和動(dòng)態(tài)重結(jié)晶等。通過統(tǒng)計(jì)動(dòng)態(tài)重結(jié)晶方解石顆粒的粒度,結(jié)合前人的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,厘定了方解石顆粒邊界遷移動(dòng)態(tài)重結(jié)晶古應(yīng)力計(jì)和亞顆粒旋轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)重結(jié)晶古應(yīng)力計(jì)。對比不同應(yīng)變量和溫度條件下變形樣品的顯微構(gòu)造特征,發(fā)現(xiàn)方解石的顯微構(gòu)造特征隨著應(yīng)變量的增加和溫度的升高不斷發(fā)生變化,暗示著主導(dǎo)Carrara大理巖塑性變形的微觀變形機(jī)制也發(fā)生了相應(yīng)的改變,為力學(xué)數(shù)據(jù)擬合時(shí)應(yīng)力指數(shù)n的變化提供了合理的解釋。此外,Carrara大理巖在高溫條件下也會(huì)發(fā)生雙晶滑移,在應(yīng)變量和應(yīng)力相同的情況下,雙晶厚度隨溫度的升高而增加。
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