【汇旺担保】变形机制

[拼音]:bianxing jizhi

[英文]:deformation mechanisms

造成岩石变形的岩石内部物理及部分化学作用过程。它受岩石本身的成分、结构和构造的影响,也取决于变形时的条件,如受力状态、温压条件、应变速率和流体等因素。地表条件下,岩石几乎都只在很小的变形后就破裂,在地质条件下,如在较高的温压和长期受力作用下,岩石可以发生很大的塑性变形而不破裂。

岩石的塑性变形有两层含意:

(1)组成岩石的各矿物颗粒本身的变形,称为粒内变形机制,包括晶内滑移,变形双晶,扭折,变形纹以及由晶内缺陷(如位错)所引起的永久变形。粒内变形主要是结晶体的变形。粒内变形机制的活动与矿物组分的活动程度、晶体种类及外界条件有关,不同矿物成分组成的岩石在相同外界变形条件下有不同的表现。

(2)组成岩石的各矿物颗粒之间组合方式的变化,称为粒间变形机制,包括矿物颗粒之间相对位置的改变以及结晶体的方位转向和定向排列等,统称为结构变化。不同的岩石有不同的结构,甚至有由同种矿物组成的不同结构的岩石,在相同的外界变形条件下也有不同的表现。当岩石的结构致密不易松动时,岩石的变形主要由粒内变形机制承担。当岩石的结构松散而矿物颗粒较难变形时,岩石的变形则主要由粒间变形机制承担。大多数岩石变形时,粒内变形机制和粒间变形机制往往同时起作用。此外,也有人认为区域性相变,例如区域性压溶、熔融而产生流体,流体的作用也是一种变形机制。

矿物之间孔隙中的任何液体(地下水、压溶液体、熔融液体)对变形都有明显的影响。其作用方式主要是润滑作用、水化作用和水离解后氢离子和氢氧根离子对各种矿物晶键的软化作用。

在低应变速率的条件下,初次应变后岩石产生的结构变化往往有利于进一步应变。这样,经过长期缓慢的变形作用,岩石会变得更加容易变形,称为应变软化现象。重结晶作用可以同时改变矿物的粒度和矿物的形态,变形过程中重结晶作用的结果会产生一系列有利于变形的粒度和形态。糜稜巖是在固态条件下经强烈流变而形成的构造巖,其应变速率大约低于10-14/秒。所以岩石的塑性变形机制实际上是一种固态流变机制。

参考书目

刘瑞珣著:《显微构造地质学》,北京大学出版社,北京,1988。

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