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岩石圈动力学三重破坏模型与初步应用

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基于非平衡热动力学原理，给出了一个综合力学破坏与局部熔融破坏的全新“三重破坏”模型:对于力学破坏，考虑了基于非平衡热动力学的弹黏塑性破坏;对于局部熔融，采用了平衡的热动力学模型(借助基于Gibbs能最小化原理的MELTS软件包)。该模型在统一的热动力学框架下，实现了对岩石圈浅部脆性破坏、中深部韧性破坏和深部局部熔融破坏的综合描述，因而被称为三重破坏模型。方法中对力学破坏的描述基于Karrech等的前期工作，重点解决将局部熔融作为一个新增的破场、参数纳入求解体系。从Helmholtz自由能的表达式出发，推导了针对应变、力学破坏和局部熔融破坏的热力学耗散力和耗散速度的表达式，并将MELTS计算结果中不同温度压力熔融白分比作为局部熔融包络线，从而解决了局部熔融破坏的流动法则的描述问题。利用Abaqus软件所带的“用户材料了程序”功能，实现了该方法的数值求解。该模型可以应用于描述包含了脆性和韧性断裂、局部熔融、岩浆生成，与及这些活动的相互作用过程。

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来源
《2014年中国地球科学联合学术年会》|2014年|1996|共1页
会议地点北京
作者
刘洁; Klaus Regeanuer-Lieb; Ali Karrech; Gideon Rosenbaum; Vladimir Lyakhovsky;
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作者单位

中国地球物理学会;

中国地质学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类大地构造物理学、岩组学（构造岩石学）;
关键词
岩石圈; 三重破坏模型; 自由能; 热动力学理论;

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