کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6444941 1640525 2013 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Time-dependent cracking and brittle creep in crustal rocks: A review
ترجمه فارسی عنوان
ترک خوردگی وابسته به زمان و خزش پراکنده در سنگ های پوسته: بررسی
کلمات کلیدی
خزش ملایم خوردگی استرس، تغییر شکل سنگ، تجربی، قدرت دراز مدت، خستگی استاتیک،
ترجمه چکیده
شکست سنگ در شرایط پوسته ای فوقانی نه تنها توسط تنش های اعمال شده، بلکه همچنین با فرایندهای ترک خوردگی زیر کریستالی وابسته به زمان وابسته به شیمیایی انجام می شود. این فرآیندهای زیرکریتی برای درک رفتار مکانیکی سنگها در زمانبندیهای زمین شناختی اهمیت زیادی دارد. یک تظاهرات ماکروسکوپی وابستگی به زمان در میدان شکننده، مشاهده است که سنگ ها می توانند در تنش های پایدار ثابت، پدیده ای شناخته شده به عنوان خزش شکننده شناخته شوند. در اینجا شواهد تجربی موجود برای خزش شکننده در سنگ های پوسته بررسی می کنیم و مدل های مختلفی برای توضیح مشاهدات ایجاد شده است. آزمایشات آزمایشگاهی نشان داده اند که خزش پراکنده در تمام انواع سنگ های سنگی اتفاق می افتد و میزان تنش خزش بسیار حساس به شرایط محیطی است: تنش دیفرانسیل، محدود کردن فشار، دمای و ترکیب مایع منافذ. حتی تغییرات کوچک در هر یک از این پارامترها باعث می شود تغییرات بزرگی در نرخ کرنش خزش (و زمان به شکست) ایجاد شود. برای توضیح این مشاهدات سه طبقه اصلی از مدل خزش شکننده پیشنهاد شده است: پدیده شناسی، آماری و میکرومکانیکی. مدل های آماری و میکرومکانیکی به طور کیفی توضیح می دهند که چگونه تأثیرات روزافزون اثر متقابل میکروارگانیسم و ​​یا افزایش آسیب انباشته، تکامل مشاهده شده تغییر شکل ماکروسکوپی را در طی خلط شکننده ایجاد می کند. با این وجود، هیچ مدل جاری قادر به پیش بینی کمی از تمام ویژگی های مشاهده شده از خزش شکننده نیست. داده های آزمایشی توسط زمان بندی محدود شده اند که آزمایشات به طور واقعی امکان پذیر است. واضح است که گسترش داده های آزمایشی موجود برای کاهش میزان فشار و توسعه رویکردهای مدل سازی جدید برای بهبود درک فعلی ما از تغییر شکل های شکننده وابسته به زمان در سنگ ضروری است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی
پیش نمایش مقاله
ترک خوردگی وابسته به زمان و خزش پراکنده در سنگ های پوسته: بررسی
چکیده انگلیسی
Rock fracture under upper crustal conditions is driven not only by applied stresses, but also by time-dependent, chemically activated subcritical cracking processes. These subcritical processes are of great importance for the understanding of the mechanical behaviour of rocks over geological timescales. A macroscopic manifestation of time-dependency in the brittle field is the observation that rocks can deform and fail at constant applied stresses, a phenomenon known as brittle creep. Here, we review the available experimental evidence for brittle creep in crustal rocks, and the various models developed to explain the observations. Laboratory experiments have shown that brittle creep occurs in all major rock types, and that creep strain rates are extremely sensitive to the environmental conditions: differential stress, confining pressure, temperature and pore fluid composition. Even small changes in any of these parameters produce order of magnitude changes in creep strain rates (and times-to-failure). Three main classes of brittle creep model have been proposed to explain these observations: phenomenological, statistical, and micromechanical. Statistical and micromechanical models explain qualitatively how the increasing influence of microcrack interactions and/or the increasing accumulated damage produces the observed evolution of macroscopic deformation during brittle creep. However, no current model can predict quantitatively all of the observed features of brittle creep. Experimental data are limited by the timescale over which experiments are realistically feasible. Clearly, an extension of the range of available laboratory data to lower strain rates, and the development of new modelling approaches are needed to further improve our current understanding of time-dependent brittle deformation in rocks.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Structural Geology - Volume 52, July 2013, Pages 17-43
نویسندگان
, , , ,