Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
Mechanizm procesu dekrepitacji inkluzji fluidalnych w kalcycie, barycie oraz analcymie
Języki publikacji
Abstrakty
The process of the inclusion decrepitation was investigated in the specimens of calcite, barite and analcite by the use of graphic record of the acoustic emission appearing due to inclusion cracking on the mineral heating. Simultaneously, the acoustic emission was recorded on the magnetic tape and next analysed by means of the sound spectrum analyser FFT type 2034. All the investigated minerals yielded bimodal homogenization temperature (Th) histograms and unimodal decrepitometric curves. Temperatures of the beginning of the mass inclusion decrepitation (Td) were close to the upper range of the Th variation for primary inclusions and only these temperatures could be used for thermometric studies of the minerals. The obtained results were interpreted on the basis of the Griffith's theory of failure. The acoustic emission of the sample recorded versus sample temperature, that was the measure of the elastic energy excess of the stress fields around the inclusions, could be visualized as unimodal Gauss-type curves. These curves did not reflect inclusion populations present in the minerals, but they were dependent on the kinetics of the process of the thermic disintegration of the samples. As it was evidenced by acoustic emission studies, the inclusion decrepitation process developed with the changing thickness of the inclusion walls due to formation of new surfaces along the cleavage planes.
Przedmiotem pracy jest określenie mechanizmu procesu dekrepitacji inkluzji w kalcycie, barycie i analcymie. Badano go, rejestrując emisję akustyczną próbek podczas ich ogrzewania oznaczając stopień ich rozdrobnienia za pomocą analizy sitowej. Otrzymane dekrepitogramy porównywano z histogramami temperatur homogenizacji, zaś kształt tych pierwszych badano w funkcji klasy ziarnowej próbki. Analiza emisji akustycznej próbek za pomocą widmowego analizatora dźwięku FFT typ 2034 pozwoliła określić genezę pojedynczych sygnałów akustycznych. Otrzymane wyniki umożliwiają interpretację mechanizmu procesu dekrepitacji w ramach teorii zniszczenia Grifftha. Inkluzje spełniają rolę elementarnych szczelin, koncentrujących naprężenia. Czynnikiem wywołującym stan naprężeń wokół nich jest ciśnienie wypełniającego je roztworu, wzrastające w trakcie podgrzewania próbek. Poces dekrepitacji rozpoczyna się od otwierania pojedynczych inkluzji przypowierzchniowych i wiąże się z propagacją bardzo krótkich szczelin do powierzchni ziarn. Wokół inkluzji położonych w ich głębszych partiach następuje koncentracja energii sprężystej w formie lokalnych pól naprężeń, które mogą się na siebie wzajemnie nakładać. Zgodnie z kryterium zniszczenia Griffitha w ośrodku zawierającym szczeliny (inkluzje) o różnej długości powiększać się będą tylko te, których długość przekroczy wartość krytyczną dla danego stanu naprężeń. Wyzwolona energia sprężysta lokalnego wynikowego pola naprężeń wokół skupienia inkluzji zamienia się w energię powierzchniową rozwijającego się pęknięcia oraz energię kinetyczną fali sprężystej (sygnału akustycznego). Dla badanych minerałów kryterium energetyczne ulatwiało rozwój długich szczelin wzdłuż płaszczyzn łupliwości, wywołując intensywne rozdrabnianie próbek. Powodowało to, że proces dekrepitacji kolejnych inkluzji zachodził przy zmieniającej się grubości ich ścianek, zaś propagacja nowych szczelin stymulowała otwieranie kolejnych inkluzji. Proces dekrepitacji przybierał charakter lawinowy i znikał, gdy spiętrzenie naprężeń cieplnych było zbyt małe, aby powodować powstanie nowych szczelin. Otrzymane krzywe dekrepitometryczne są krzywymi kinetyki termicznego procesu rozdrabniania badanych minerałów, zaś temperatura dekrepitacji inkluzji określa początek masowego niszczenia ziarn.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
165--180
Opis fizyczny
Bibliogr., tab., wykr.
Twórcy
autor
- Department of Geochemistry, Mineralogy and Petrography, Silesian University, ul. Będzińska 60, 41-200 Sosnowiec, Poland
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPZ2-0006-0006
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.