高温后深部矽卡岩动力学特性及微观破坏机制研究

以深部700 m处矽卡岩为研究对象,采用分离式霍普金森压杆装置开展不同冲击气压(0.8,1.0,1.2 MPa)下常温和经历不同温度(200℃,400℃,600℃,800℃)作用后的岩石冲击压缩试验,研究深部岩石的高温动力学行为;借助SEM扫描电镜及XRD物相特征分析技术,探索矽卡岩在高温和动载作用下的微观破坏机制。结果表明:相同冲击气压作用下,随着温度的升高,矽卡岩强度劣化、延性增强;相同温度条件下,随着冲击气压的增大,矽卡岩强度和变形均增大,表现出明显的应变率效应。冲击气压增大或温度升高,矽卡岩破碎程度均越来越剧烈,破碎块度越来越小,800℃时破碎状态以颗粒较小的碎石和粉末状为主。内部组分及结构的变化是造成矽卡岩力学性能变化的主要原因,25℃~400℃矽卡岩主要为穿晶和沿晶断裂的脆性破坏;400℃~600℃为矽卡岩由脆性向塑性转化的阈值温度区间;600℃~800℃时则转变为韧窝和滑移断裂的塑性破坏。