Stress‐Strain Evolution During Peak‐Ring Formation: A Case Study of the Chicxulub Impact Structure
Stress‐Strain Evolution During Peak‐Ring Formation: A Case Study of the Chicxulub Impact Structure
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峰环形成过程中的应力应变演化：希克苏鲁伯冲击结构的案例研究
DOI：
10.1029/2018je005821
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
IODP-ICDP Expedition 364 Scientists
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Collins;Poelchau;Riller;Davison;Grieve;Osinski;Morgan;IODP-ICDP Expedition 364 Scientists
变形是岩石在撞击成坑过程中普遍存在的过程;因此，量化这些岩石的变形可以为撞击成坑过程提供一阶约束。到目前为止，尚未将撞击坑模型中的应力和应变条件的具体量化与结构观测进行比较。本文介绍了一种方法来分析应力和应变的数值冲击模型。然后，这种方法用于预测峰环形成期间的变形及其原因：这是一个尚未完全理解的复杂过程，需要显着的瞬时弱化并导致地壳岩石的显着重新分布。由于最近联合国际海洋发现计划和国际大陆科学钻探计划在希克苏鲁布陨石坑内的峰环钻探，所呈现的结果是及时的，允许直接比较数值模型内的变形历史和峰环岩石的结构历史。模拟结果与观测到的希克苏鲁布峰环内的变形非常一致，限制了以下几个方面：（1）岩石相对于撞击前方向的方向;（2）在每个成坑阶段的总应变、应变率和剪切类型;（3）在每个成坑阶段的主应力方向和大小。用于生成这些预测的方法和分析是通用的，因此，可以用撞击坑的结构观测来约束数值撞击模型，并让这些模型生成定量预测。
Deformation is a ubiquitous process that occurs to rocks during impact cratering; thus, quantifying the deformation of those rocks can provide first‐order constraints on the process of impact cratering. Until now, specific quantification of the conditions of stress and strain within models of impact cratering has not been compared to structural observations. This paper describes a methodology to analyze stress and strain within numerical impact models. This method is then used to predict deformation and its cause during peak‐ring formation: a complex process that is not fully understood, requiring remarkable transient weakening and causing a significant redistribution of crustal rocks. The presented results are timely due to the recent Joint International Ocean Discovery Program and International Continental Scientific Drilling Program drilling of the peak ring within the Chicxulub crater, permitting direct comparison between the deformation history within numerical models and the structural history of rocks from a peak ring. The modeled results are remarkably consistent with observed deformation within the Chicxulub peak ring, constraining the following: (1) the orientation of rocks relative to their preimpact orientation; (2) total strain, strain rates, and the type of shear during each stage of cratering; and (3) the orientation and magnitude of principal stresses during each stage of cratering. The methodology and analysis used to generate these predictions is general and, therefore, allows numerical impact models to be constrained by structural observations of impact craters and for those models to produce quantitative predictions.
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斜向撞击希克苏鲁伯陨石坑形成的数值模拟
DOI：
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
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作者：
G. Collins;N. Patel;A. Rae;T. Davison;J. Morgan;S. Gulick
通讯作者：
S. Gulick
DOI：
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发表时间：
1995
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Hayhurst;H. Ranson;D. Gardner;N. Birnbaum
通讯作者：
N. Birnbaum
DOI：
10.1007/3-540-27548-7_2
发表时间：
2005
期刊：
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影响因子：
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作者：
H. Melosh
通讯作者：
H. Melosh
DOI：
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发表时间：
1977
期刊：
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影响因子：
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作者：
M. Dence;R. Grieve;P. Robertson
通讯作者：
M. Dence;R. Grieve;P. Robertson
影响因子：
4.8
作者：
Collins, G. S.
通讯作者：
Collins, G. S.