粘性各向异性部分熔融岩石的管道 Poiseuille 流动
地球物理
2015-06-19 v2 流体动力学
摘要
对合成部分熔融岩石施加受迫变形的实验室实验，为测试关于地幔动力学和流变学的假设提供了背景。本文的假设是：部分熔融地幔的 aggregate 粘度是各向异性的，且这种各向异性源于岩石基质中的偏应力。我们基于 Takei 和 Holtzman [2009a] 以及 Takei 和 Katz [2013] 的理论，构建了一个管道 Poiseuille 流动模型。管道 Poiseuille 流动是一种可进行实验室实验的配置，但此前尚无已发表的结果。我们通过线性化分析和数值模拟对该模型系统进行了分析。该分析预测了两种熔体分离模式：熔体从管道中心向管壁迁移，以及在靠近管壁处、与剪切平面呈小角度出现的高孔隙度带中的熔体局部化。我们将结果与 Takei 和 Katz [2013] 关于平面 Poiseuille 流动的结果进行了比较；此外，我们还描述了一种径向变化各向异性的新近似方法，该方法提高了模型相对于 Takei 和 Katz [2013] 模型的自洽性。本研究提供了一组基线定量预测，以便与未来关于部分熔融地幔受迫管道 Poiseuille 流动的实验室实验进行比较。
引用
@article{arxiv.1404.6366,
title = {Pipe Poiseuille flow of viscously anisotropic, partially molten rock},
author = {Jane Allwright and Richard F Katz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6366},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 7 figures. Submitted to Geophysical Journal International on 25 April 2014. Revised after reviewer comments and resubmitted on 20 August 2014