Natural and Experimental Constraints on a Flow Law for Dislocation‐Dominated Creep in Wet Quartz
Natural and Experimental Constraints on a Flow Law for Dislocation‐Dominated Creep in Wet Quartz
复制标题
湿石英中位错主导蠕变流动定律的自然和实验约束
DOI：
10.1029/2020jb021302
复制
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Platt, Jason A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lusk, Alexander D. J.;Platt, John P.;Platt, Jason A.
我们提出了一个流动定律的位错主导蠕变湿石英来自编译实验和现场的流变数据。通过整合基于场的数据，包括独立计算的应变率、变形温度、压力和差应力，我们在石英变形实验中无法达到的条件下为位错主导的蠕变增加了约束。马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）统计分析计算广义流动定律的内部一致参数：= Aσne-（Q+VP）/RT。从这个初步分析，我们确定了不同的有效应力指数的石英变形在围压高于和低于700 MPa。为了最大限度地减少围压的可能影响，将编译的数据分为“低压”（<560 MPa）和“高压”（700- 1，600 MPa）组，并使用MCMC方法重新分析。最适用于中地壳至下地壳围压的“低压”数据集得出以下参数：log（A）= −9.30 ± 0.66 MPa−n−rs−1;n= 3.5 ± 0.2;r= 0.49 ± 0.13;Q= 118 ± 5 kJ mol−1; V = 2.59 ± 2.45 cm 3 mol −1。“高压”数据集产生了一组不同的参数：log（A）= −7.90 ± 0.34 MPa−n−rs−1;n= 2.0 ± 0.1;r= 0.49 ± 0.13;Q= 77 ± 8 kJ mol−1; V = 2.59 ± 2.45 cm 3 mol −1。预测的石英流变学相比，其他流动规律的位错蠕变，在这项研究中提出的校准预测更快的应变速率在地质条件下超过1个数量级。在高围压条件下，这种变化可能是粒度敏感蠕变活动性增强的结果。
We present a flow law for dislocation‐dominated creep in wet quartz derived from compiled experimental and field‐based rheological data. By integrating the field‐based data, including independently calculated strain rates, deformation temperatures, pressures, and differential stresses, we add constraints for dislocation‐dominated creep at conditions unattainable in quartz deformation experiments. A Markov Chain Monte Carlo (MCMC) statistical analysis computes internally consistent parameters for the generalized flow law:= Aσne−(Q+VP)/RT. From this initial analysis, we identify differenteffectivestress exponents for quartz deformed at confining pressures above and below ∼700 MPa. To minimize the possible effect of confining pressure, compiled data are separated into “low‐pressure” (<560 MPa) and “high‐pressure” (700–1,600 MPa) groups and reanalyzed using the MCMC approach. The “low‐pressure” data set, which is most applicable at midcrustal to lower‐crustal confining pressures, yields the following parameters: log(A) = −9.30 ± 0.66 MPa−n−rs−1;n= 3.5 ± 0.2;r= 0.49 ± 0.13;Q= 118 ± 5 kJ mol−1; andV= 2.59 ± 2.45 cm3mol−1. The “high‐pressure” data set produces a different set of parameters: log(A) = −7.90 ± 0.34 MPa−n−rs−1;n= 2.0 ± 0.1;r= 0.49 ± 0.13;Q= 77 ± 8 kJ mol−1; andV= 2.59 ± 2.45 cm3mol−1. Predicted quartz rheology is compared to other flow laws for dislocation creep; the calibrations presented in this study predict faster strain rates under geological conditions by more than 1 order of magnitude. The change innat high confining pressure may result from an increase in the activity of grain size sensitive creep.
登录
查看更多内容
湿石英岩中的流动规律和织物转变
影响因子：
5.3
作者：
L. Tokle;G. Hirth;W. Behr
通讯作者：
W. Behr
白云母对实验变形石英聚集体强度和晶格择优取向的影响
DOI：
10.1016/0921-5093(94)91060-x
发表时间：
1994
影响因子：
6.4
作者：
J. Tullis;H. Wenk
通讯作者：
H. Wenk
石英位错蠕变流动定律的理论推导：与实验蠕变数据的比较以及使用水逸度校正外推到自然条件
DOI：
10.1002/2016jb013798
发表时间：
2017
期刊：
Journal of Geophysical Research: Solid Earth
影响因子：
--
作者：
J. Fukuda;Ichiko Shimizu
通讯作者：
Ichiko Shimizu
影响因子：
3.9
作者：
Huet, B.;Yamato, P.;Grasemann, B.
通讯作者：
Grasemann, B.
DOI：
10.1144/gsl.sp.2001.200.01.12
发表时间：
2002
期刊：
Geological Society, London, Special Publications
影响因子：
--
作者：
R. Heilbronner;J. Tullis
通讯作者：
R. Heilbronner;J. Tullis