蠕变的细颗粒的冰

GBS-limited

蠕变n = 1.8

基底slip-limited

蠕变n = 2.4

位错蠕变n = 4.0

扩散流

n = 1

图60.1示意图描述四个ice-creep政权:位错蠕变,表现为n = 4.0, p = 0, GBS-limited basal-slip蠕变,n = 1.8, p = 1.4, basal-slip-limited GBS蠕变,n = 2.4, p = 0,和扩散蠕变,与n = 1, p = 2或3,取决于体积或晶粒间扩散,分别是病原。蠕变数据的细粒度的冰的n = 2.4蠕变机制是在良好的协议与蠕变数据为基础面向单一的冰晶体的滑移(例如Wakahama, 1967)。沉重的实线代表了复合流冰由方程(3)的行为。

结果进行了详尽的研究位错蠕变的粗粒度(> 0.25毫米)在高围压(如样品变形。达勒姆等等。,1992;1997)。微裂缝,有时候解释的值调用n > 3在环境压力的测试中,压制压力的升高实验。位错蠕变数据的细粒度的冰也在与实验结果很好的协议粗粒度(> 1毫米)冰样品变形在环境压力和压力高于ca。1 MPa(例如Steinemann, 1958;巴恩斯等等。,1971);在给定的压力和温度、应变率确定在不同应变率测量在环境压升高小于10%(参见图7 Goldsby & Kohlstedt, 2001)。活化能的n = 4蠕变机制,出现在ca pre-melting。255 K以下(见Goldsby & Kohlstedt, 2001),相当于对体积扩散氢和氧(ca。60 kj摩尔——”)。n的值= 4和活化能的等效蠕变与氢和氧的扩散符合climb-limited位错蠕变模型(例如Weertman, 1968)。

减少压力,从位错蠕变机制发生转变的GBS-limited蠕变机制主要通过位错滑移变形发生在basal-slip兼容系统结合GBS。尽管GBS应变率的一个重要原因在这个政权,应变率可能是由基底位错滑移和态势GBS (Goldsby & Kohlstedt, 2001)。GBS-limited蠕变机制的特点是n = 1.8。与位错蠕变、应变率由于GBS-limited流强烈依赖于晶粒尺寸,p = 1.4。

*这个值的位错蠕变是原始值的修正Goldsby & Kohlstedt(2001),提供一个更好的适合合并后的数据集的位错蠕变高压力和环境压力测试在T < 258 K。

*这个值的位错蠕变是原始值的修正Goldsby & Kohlstedt(2001),提供一个更好的适合合并后的数据集的位错蠕变高压力和环境压力测试在T < 258 K。

压力进一步降低,蠕变机制发生转变的蠕变速率可能是由GBS但由基底滑移的态势。基底slip-limited蠕变机制的特点是一个值(n = 2.4和应变率由于这种机制粒度无关。n的值和应变率的绝对星等在给定压力在这个政权是在良好的协议与数据为基础面向单一的冰晶体的滑移(例如Wakahama, 1967),如图2所示的Goldsby & Kohlstedt (2001)。

在最低压力,预计过渡扩散蠕变机制(穆克吉,1971),特点是一个值的n = 1和强大的应变率依赖粒度(p = 2或3取决于体积扩散或晶粒间扩散,分别限制蠕变速率)。使用diffusion-creep方程中的未知参数的值,晶粒间的扩散系数,受到实验细粒度的冰,Goldsby & Kohlstedt(2001)得出结论,调查扩散蠕变在实验室需要维护亚微米颗粒大小在T > 248 K。这个要求可能使扩散蠕变“访问”在实验室。

Goldsby & Kohlstedt(2001)提出了一个复合流冰法,包括贡献整体蠕变率从上述四个机制

°diff我£1£1 '尤>■基底GBS

复合流中的每一项法律是一种流定律的方程(2),下标“diff”表示扩散蠕变,“基底”表示基底slip-limited蠕变,GBS的表示GBS-limited蠕变,“尤”表示位错蠕变。使用实验确定值,n, p和Q为位错蠕变,GBS-limited蠕变和basal-slip-limited蠕变,随着diffusion-creep率的估计,Goldsby & Kohlstedt细粒度的冰(2001)推断蠕变数据通过方程(3)更大的颗粒大小(> 1毫米)和温度273 K。这样的推断表明,GBS-limited蠕变或位错蠕变是病原蠕变机制冰在冰河学感兴趣的范围广泛的条件,即晶粒大小> 1毫米,高于0.0001 MPa压力和温度> 220 k (Goldsby & Kohlstedt, 2001)。因此,简化形式的复合流法可用于比较的目的与先前的实验室数据和冰川和冰盖造型

流动规律参数,n, p和Q为GBS-limited蠕变和位错蠕变机制在表60.1。