Carrara大理巖在軸向壓縮實驗過程中的顯微構造特征及變形機制研究
摘要：為了研究大理巖在變形過程中顯微構造特征的演化及其主導變形機制,本文以利用Paterson氣體介質高溫高壓流變儀軸向壓縮模塊在一定溫度(600~900℃)、圍壓(~300MPa)和應變速率(5.92×10.3~1.04×10.5s.1)條件下施加不同應變量(2%~25.8%)的Carrara大理巖實驗變形樣品為研究對象,利用光學顯微鏡對變形前后Carrara大理巖的顯微構造特征進行系統的觀察和對比分析。觀察發現本研究實驗條件下樣品發育機械雙晶、波狀消光、顆粒細化等顯微構造特征,表明變形過程中激活的塑性變形機制包括雙晶滑移、位錯蠕變和動態重結晶等。通過統計動態重結晶方解石顆粒的粒度,結合前人的實驗研究結果,厘定了方解石顆粒邊界遷移動態重結晶古應力計和亞顆粒旋轉動態重結晶古應力計。對比不同應變量和溫度條件下變形樣品的顯微構造特征,發現方解石的顯微構造特征隨著應變量的增加和溫度的升高不斷發生變化,暗示著主導Carrara大理巖塑性變形的微觀變形機制也發生了相應的改變,為力學數據擬合時應力指數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發生雙晶滑移,在應變量和應力相同的情況下,雙晶厚度隨溫度的升高而增加。
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