岩石学报
巖石學報
암석학보
ACTA PETROLOGICA SINICA
2008年
6期
1417-1424
,共8页
有限单元%多矿物岩石%流变性%模拟
有限單元%多礦物巖石%流變性%模擬
유한단원%다광물암석%류변성%모의
本文用有限元方法研究多矿物岩石的流变性质,即在一定温度压力范围内单矿物流变性质已知的情况下,采用随机网格划分和材料性质指定的方法,建立三维多矿物岩石的有限元模型,在计算机上计算该岩石模型在不同温度压力下的变形,根据这种数值模拟实验的结果,确定岩石整体的流变性质,而不必再进行真实多矿物岩石的高温高压实验.用有限元方法进行多矿物岩石流变性质的研究可以更为高效和节省,但其前提是多矿物间没有发生化学反应,变形机制仍与单矿物实验时的主导机制一样.本研究中进行了由锗橄榄石和锗尖晶石组成的双矿物岩石的流变实验,鉴于单个的随机生成的模型不一定居有代表性,因此对每一种矿物比例均随机生成了多个岩石模型,进行大量Monte Carlo实验和统计分析.计算结果表明,由两种矿物组成的双矿物岩石整体流变性质介于两者之间且按一定规律分布,与矿物比例有关;但即使同等矿物比例混合后的岩石会由于内部矿物分布结构的不同仍会出现一定差异,特别在试件尺度小时这种效应更为明显,因此多矿物岩石实验试件应该有足够大的尺度.
本文用有限元方法研究多礦物巖石的流變性質,即在一定溫度壓力範圍內單礦物流變性質已知的情況下,採用隨機網格劃分和材料性質指定的方法,建立三維多礦物巖石的有限元模型,在計算機上計算該巖石模型在不同溫度壓力下的變形,根據這種數值模擬實驗的結果,確定巖石整體的流變性質,而不必再進行真實多礦物巖石的高溫高壓實驗.用有限元方法進行多礦物巖石流變性質的研究可以更為高效和節省,但其前提是多礦物間沒有髮生化學反應,變形機製仍與單礦物實驗時的主導機製一樣.本研究中進行瞭由鍺橄欖石和鍺尖晶石組成的雙礦物巖石的流變實驗,鑒于單箇的隨機生成的模型不一定居有代錶性,因此對每一種礦物比例均隨機生成瞭多箇巖石模型,進行大量Monte Carlo實驗和統計分析.計算結果錶明,由兩種礦物組成的雙礦物巖石整體流變性質介于兩者之間且按一定規律分佈,與礦物比例有關;但即使同等礦物比例混閤後的巖石會由于內部礦物分佈結構的不同仍會齣現一定差異,特彆在試件呎度小時這種效應更為明顯,因此多礦物巖石實驗試件應該有足夠大的呎度.
본문용유한원방법연구다광물암석적류변성질,즉재일정온도압력범위내단광물류변성질이지적정황하,채용수궤망격화분화재료성질지정적방법,건립삼유다광물암석적유한원모형,재계산궤상계산해암석모형재불동온도압력하적변형,근거저충수치모의실험적결과,학정암석정체적류변성질,이불필재진행진실다광물암석적고온고압실험.용유한원방법진행다광물암석류변성질적연구가이경위고효화절성,단기전제시다광물간몰유발생화학반응,변형궤제잉여단광물실험시적주도궤제일양.본연구중진행료유타감람석화타첨정석조성적쌍광물암석적류변실험,감우단개적수궤생성적모형불일정거유대표성,인차대매일충광물비례균수궤생성료다개암석모형,진행대량Monte Carlo실험화통계분석.계산결과표명,유량충광물조성적쌍광물암석정체류변성질개우량자지간차안일정규률분포,여광물비례유관;단즉사동등광물비례혼합후적암석회유우내부광물분포결구적불동잉회출현일정차이,특별재시건척도소시저충효응경위명현,인차다광물암석실험시건응해유족구대적척도.