中地壳断层带内微裂隙愈合与高压流体形成条件的模拟实验研究

详细信息   

• 责任者：韩亮^c中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室^d1983^e博士 ; 周永胜 ; 姚文明
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2013
• 卷期：56^b1
• 关键词：地壳 ; 高温高压实验 ; 流体11^a四川20^a汶川地震2008 ; 微裂隙 ; 显微构造 ; 三轴试验 ; 傅里叶分析 ; 模拟 ; 断层带
• 页码：91～105
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c表2参70插图
• 分类号：1400
• 文摘期号：2013/08/a

摘要

中地壳断层带内发现的接近静岩压力的高压流体能够合理解释汶川M_S8.0级地震断层的高角度逆冲滑动，而高压流体的产生与断层带的微裂隙愈合紧密相关。利用熔融盐固体介质三轴高温高压实验系统，采用含水和烘干的Carrara大理岩样品开展了微裂隙愈合实验，研究中地壳断层带内高压流体的形成条件。实验分为三类：A类、A+B类和A+B+C类，其中A阶段实验在室温条件下将样品压裂，形成一系列共轭破裂面，B阶段实验在600 ℃、围压700 MPa和应变速率10^-6s^-1条件下愈合了A阶段破碎的样品，实验样品从以碎裂变形为主向以韧性变形为主转变，C阶段实验通过快速降低轴压模拟一个扩容过程，再以相同实验条件重新加载样品，通过比较实验样品强度来检验样品的愈合程度。样品显微结构和实验样品强度表明，动态重结晶作用能够愈合微裂隙和孔隙，水能促进矿物的动态重结晶作用，较高的水含量和较大的应变有利于微裂隙和孔隙的愈合，从而有利于高压流体的形成。