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A timescale-ordered THMC(E) framework for compaction band formation
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DOI：10.1016/j.gete.2026.100904.png)
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摘要
En 中文
我们提出了一种统一的 thermo-hydro-mechano-chemical-electrical (THMCE) 框架，用于耦合地动力学系统中的压实带形成。这些环境中的普适驱动力是来自高于230 °C时高岭石-云母脱水产生的H+，它催化钾长石溶解并产生流体体积变化，从而触发交叉扩散波不稳定性。我们使用按特征弛豫时间尺度排序的Hasse图，在五个构成场之间建立耦合层次结构。该排序定义了一个投影算子，作为Onsager输运矩阵上的选择规则，因此给定观测时间尺度下的可允许简化是推导而非假设得出的。该图将力学确定为枢纽场，并量化了为何在形成尺度上快速电学交叉耦合被绝热消除，而颗粒尺度非线性化学过程以线性源项形式进入形成尺度。有效介质理论在两个不同层面应用：在颗粒尺度上，质子-电子耦合坍缩为过渡态理论溶解率；在形成尺度上，在失稳饱和后，双压力固-流系统坍缩为单一有效超应力。在这两种简化之间，动态路径明确跟踪两个压力，因为系统穿过亚临界准孤波波通道，趋向超临界 regime的Turing或Hopf分岔。耦合水平的奇偶性决定了简化的可允许性：奇数Level-3 HMC节点携带驱动不稳定性反对称贡献，因此不能坍缩。该框架为建模多样化局部化现象提供了理论基础，从库珀盆地的活动亚临界交叉扩散到河源石英脉中的静止Turing cnoidal波，并得出哈巴诺条件下的储层尺度Damköhler数的可证伪区间 D a r ∈ [ 2.41,6.56 ]。
期刊
IF:
3.7
论文数:
766
被引数:
1.6K
机构
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