第二章 巖石變形及影響因素ppt課件

.,第一章緒論思考問題1顯微構(gòu)造定義、研究內(nèi)容2怎樣進(jìn)行顯微構(gòu)造研究,.,第二章巖石變形及影響因素,一、巖石礦物變形的基本概念,1.彈性變形與塑性變形彈性變形巖石在外力作用下發(fā)生變形，當(dāng)外力取消后，便又恢復(fù)到變形前的狀態(tài)。巖石的這種力學(xué)性質(zhì)稱為彈性，這種變形稱彈性變形。這時應(yīng)力與應(yīng)變成正比，符合虎克定律：=E式中為應(yīng)力，E為彈性模量（楊氏模量），它的物理意義是代表拉、壓時，材料對彈性變形的抵抗能力，為應(yīng)變值。P點(diǎn)為彈性極限,.,外力繼續(xù)增加，變形繼續(xù)增強(qiáng)，當(dāng)應(yīng)力超過巖石的彈性極限，即使外力去掉后，巖石也不能完全恢復(fù)到原來的形狀，從而使一部分變形保留下來，這種變形稱塑性變形（即出現(xiàn)剩余變形或永久變形），巖石的這種性質(zhì)稱為塑性。如圖1-1-8中B點(diǎn)開始，巖石進(jìn)入塑性變形階段，過B點(diǎn)后，曲線顯著彎曲，當(dāng)達(dá)到C點(diǎn)時曲線很快就變成水平，這就意味著在沒有增加載荷的情況下變形卻顯著地增加，此時巖石抵抗變形的能力就很弱了，這種現(xiàn)象稱為巖石的屈服，C為屈服點(diǎn)，對應(yīng)此點(diǎn)的應(yīng)力值，稱為屈服極限。過C點(diǎn)后應(yīng)力緩慢增加，一直到D點(diǎn)，應(yīng)力值增加到最大值。,塑性變形,.,一、巖石礦物變形的基本概念,2.脆性行為與韌性行為；脆性是指巖石和礦物出現(xiàn)明顯破裂，在破裂之前未出現(xiàn)永久變形；韌性是指巖石和礦物在沒有明顯破裂情況下，其大小和形狀發(fā)生了顯著的變化。小于2%的應(yīng)變量為脆性；在2-8%為脆韌性；10-3/s),脆性變形、?；瘞r2）中應(yīng)變速率（10-4/s10-9/s)，塑性變形和碎裂變形共存；3）低應(yīng)變速率（10-9/s)明顯發(fā)生了塑性變形，形成了糜棱巖。,.,6.巖石的成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造1）在相同的變形條件下，不同成分的巖石和礦物其變形行為有很大差異。,.,巖石的能干性,Competent能干的competence能干性Incompetent不能干的巖石的相對易流變性，與巖石變形時的粘度有關(guān)。強(qiáng)硬材料比軟弱材料的剛性強(qiáng)，粘度大，不易流動或容易破碎。,.,劈理的折射劈理從一個層到另一個層的方位改變的現(xiàn)象稱為劈理折射；反映了變形強(qiáng)度的差異。劈理平行于XY面，在變形巖層中劈理的方向的變化反映巖石的能干性。劈理的發(fā)育強(qiáng)度與X/Z成正比。劈理的密度：條/cm,.,劈理平行礫石的壓扁面,.,.,劈理折射,.,大連金石灘灰?guī)r與頁巖互層中的劈理折射,.,砂泥質(zhì)巖石中的劈理折射,.,京西大灰廠灰?guī)r和白云巖中的劈理折射,.,房山孤山口白云巖和鈣質(zhì)千枚巖中的褶皺和劈理折射,.,大連金石灘褶皺與劈理型式,.,香腸構(gòu)造：石香腸斷面的形態(tài)與巖石的能干性差異：矩形菱形藕結(jié)形腫縮構(gòu)造,.,北京西山奧陶紀(jì)灰?guī)r夾白云巖中的矩形石香腸,.,云蒙山眼球狀片麻巖中偉晶巖的菱形石香腸,.,灰?guī)r夾白云巖的褶皺和香腸,.,恒山片麻巖中角閃巖的透鏡狀香腸構(gòu)造,.,大別長英質(zhì)片麻巖中輝長巖的石香腸,.,褶皺構(gòu)造：褶皺的初始波長與巖石的粘度比,尖圓褶皺的形態(tài)與韌性差,.,.,.,.,.,.,.,.,2）具有相同化學(xué)成分和礦物成分巖石的結(jié)構(gòu)不同，其變形方式也不同。粒度可以導(dǎo)致礦物和巖石的變形機(jī)制的不同：對花崗巖變形實(shí)驗(yàn)表明，粒度在1050m樣品中長石變形以位錯蠕變?yōu)橹?，?dāng)粒度減至210m時，長石變形轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒邊界擴(kuò)散蠕變?yōu)橹鳌?）巖石中的礦物組成、粒度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等因素決定了巖石的能干性的差異，進(jìn)而影響了巖石固態(tài)流變的形態(tài)、樣式、變形機(jī)制不同。白云巖-長石砂巖-石英砂巖-巖屑砂巖-粗粒灰?guī)r-細(xì)?；?guī)r-粉砂巖-頁巖-巖鹽基性巖-粗?；◢弾r和花崗片麻巖-細(xì)粒花崗巖-云母片麻巖-石英巖-大理巖-片巖,.,.,第二章巖石變形及影響因素思考問題,一、回答下列基本概念：1.彈性變形與塑性變形：2.脆性行為與韌性行為；3.應(yīng)變硬化和應(yīng)變軟化；4.蠕變；5