地質(zhì)構(gòu)造力學(xué)基礎(chǔ)課件

1、地質(zhì)構(gòu)造永久變形應(yīng)力作用地殼運(yùn)動(dòng)地質(zhì)構(gòu)造的基本形態(tài)、組合型式、分布規(guī)律，與巖石或巖體的力學(xué)性質(zhì)、所處的應(yīng)力狀態(tài)密不可分。地質(zhì)構(gòu)造成因機(jī)制的研究，實(shí)際是進(jìn)行力學(xué)成因機(jī)制的分析。分析力學(xué)成因機(jī)制建立在現(xiàn)代巖石固體力學(xué)基礎(chǔ)上（把巖石所受應(yīng)力與巖石本身的力學(xué)性質(zhì)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行的）建立在材料力學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的。材料看成是均質(zhì)的，在人為條件下短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的。巖石是不均質(zhì)的，所處環(huán)境是復(fù)雜的，變形經(jīng)歷時(shí)間漫長(zhǎng)。解決方法，均質(zhì)、簡(jiǎn)化、模擬10/11/2022地質(zhì)構(gòu)造永久變形應(yīng)力作用地殼運(yùn)動(dòng)地質(zhì)構(gòu)造的基本形態(tài)、組合型式一、力定義： 力是物體間的相互作用。 力是一種矢量，一般用力的三要素來(lái)表示（既力的作用點(diǎn)、大小和

2、方向）。作用于物體任何一點(diǎn)的力都可以進(jìn)行力的分解，幾個(gè)已知力也可以進(jìn)行力的合成。1.1 力和應(yīng)力10/11/2022一、力1.1 力和應(yīng)力10/10/2022一、力作用在巖石上的力，往往成對(duì)出現(xiàn)。1.1 力和應(yīng)力壓力兩力作用同一直線、大小相等、方向相向。正。張力兩力作用同一直線、大小相等、方向相背。負(fù)。剪力(扭力)兩力作用非同一直線、大小相等、方向相反。正剪力負(fù)剪力逆時(shí)針順時(shí)針10/11/2022一、力1.1 力和應(yīng)力壓力兩力作用同一直線、大小相等、二、外力和內(nèi)力處于地殼和巖石圈中的任何地質(zhì)體，都會(huì)受到相鄰介質(zhì)的作用力。1.1 力和應(yīng)力外力被研究物體（對(duì)象）以外的物體施加于所研究物體的作用力。

3、分為：面力通過(guò)接觸面?zhèn)鬟f的力。接觸面稱界面或作用面。 （接觸力）體力每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都受到的外力。（非接觸力）它不通過(guò)接觸, 而是相隔一定的距離相互作用, 如太空星球之間的吸引力, 物體的重力等 。10/11/2022二、外力和內(nèi)力1.1 力和應(yīng)力外力被研究物體（對(duì)象）二、外力和內(nèi)力1.1 力和應(yīng)力內(nèi)力由外力作用引起的物體內(nèi)部各部分(質(zhì)點(diǎn))之間的相互作用力。分為：固有內(nèi)力未受外力時(shí)，質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力。使各質(zhì)點(diǎn)處于相對(duì)平衡狀態(tài)，使物體保持固定的形狀。附加內(nèi)力物體受到外力作用時(shí)，內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力也會(huì)相應(yīng)地改變，這種內(nèi)力的改變量稱為附加內(nèi)力。它阻止物體繼續(xù)變形并力圖恢復(fù)其原來(lái)的形狀。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研

4、究中非常關(guān)注附加內(nèi)力。10/11/2022二、外力和內(nèi)力1.1 力和應(yīng)力內(nèi)力由外力作用引起的物二、外力和內(nèi)力1.1 力和應(yīng)力內(nèi)力外力，是個(gè)相對(duì)概念內(nèi)力外力。視研究對(duì)象而定例如，對(duì)地球來(lái)說(shuō)，月球的引力是外力，而自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力便是內(nèi)力。但對(duì)地殼來(lái)說(shuō)，慣性力又是外力，由于慣性力的作用，在地殼內(nèi)部產(chǎn)生的抵抗力才是內(nèi)力。由此可見(jiàn)，內(nèi)力與外力是隨著研究的對(duì)象的不同而轉(zhuǎn)化的。 本章研究對(duì)象：主要研究附加內(nèi)力。10/11/2022二、外力和內(nèi)力1.1 力和應(yīng)力內(nèi)力外力，是個(gè)相對(duì)概念例二、外力和內(nèi)力1.1 力和應(yīng)力外力內(nèi)力外力外力發(fā)生變形。附加內(nèi)力反外力。阻止繼續(xù)變形。力圖恢復(fù)原狀。10/11/2022二、外

5、力和內(nèi)力1.1 力和應(yīng)力外力內(nèi)力外力外力發(fā)生變形三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力因?yàn)楦郊觾?nèi)力的存在阻止了物體發(fā)生變形。一個(gè)物體的變形和破壞與內(nèi)力的大小有關(guān)，而內(nèi)力的大小是由應(yīng)力來(lái)度量的。所以研究附加內(nèi)力，就必須了解度量?jī)?nèi)力大小的應(yīng)力是什么？應(yīng)力應(yīng)力是物體單位面積上的內(nèi)力。 應(yīng)力單位：“帕斯卡” 。（Pa）其大小取決于：總內(nèi)力；作用面的大小。當(dāng)內(nèi)力均勻分布，則截面A上的應(yīng)力為： =P/A （為應(yīng)力符號(hào)）10/11/2022三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力因?yàn)楦郊觾?nèi)力的存在阻止了物體發(fā)生三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力當(dāng)內(nèi)力不均勻時(shí)： 合應(yīng)力任一截面上產(chǎn)生的與外力作用方向平行的應(yīng)力。正應(yīng)力和剪應(yīng)力正應(yīng)力：垂直截面的應(yīng)力，

6、以表示剪應(yīng)力：平行截面的應(yīng)力，以表示規(guī)定：正應(yīng)力壓為正，張為負(fù)。剪應(yīng)力以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?、以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)。10/11/2022三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力當(dāng)內(nèi)力不均勻時(shí)：合應(yīng)力10/1三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力應(yīng)力分類正應(yīng)力：不垂直外力，但垂直截面的應(yīng)力剪應(yīng)力()：不垂直外力，但平行截面之力壓應(yīng)力：壓力（0）張應(yīng)力：拉伸力（0）順時(shí)針：負(fù)值( 0 )逆時(shí)針：正值( 0 )10/11/2022三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力應(yīng)力分類正應(yīng)力：不垂直外力，剪應(yīng)三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力主應(yīng)力、主方向、主平面 主應(yīng)力：某一截面上只有正應(yīng)力，沒(méi)有剪應(yīng)力時(shí)的正應(yīng)力 主方向：主應(yīng)力的方向 主平面：垂直于主應(yīng)力的平面10/1

7、1/2022三、應(yīng)力1.1 力和應(yīng)力主應(yīng)力、主方向、主平面10/1一、應(yīng)力狀態(tài)的概念1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析定義：物體受到外力作用時(shí)，內(nèi)部任一點(diǎn)各個(gè)截面上的應(yīng)力分布情況。10/11/2022一、應(yīng)力狀態(tài)的概念1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析定義：物體受到外力一、應(yīng)力狀態(tài)的概念1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析單元體六個(gè)面上的正應(yīng)力，稱為主應(yīng)力（可張、可壓）。三對(duì)主應(yīng)力值相等時(shí)，物體只發(fā)生體積改變，而形狀不變；三對(duì)主應(yīng)力值大小不相等時(shí)，物體形狀就會(huì)發(fā)生形狀改變，這時(shí)三對(duì)主應(yīng)力分別稱為： 最大主應(yīng)力（1） 中間主應(yīng)力（2） 最小主應(yīng)力（3） 13=應(yīng)力差 當(dāng)條件相同時(shí)應(yīng)力差愈大形變也愈大。10/11/2022一、應(yīng)力狀態(tài)的概念

8、1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析單元體六個(gè)面上的正一、應(yīng)力狀態(tài)的概念1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析主方向(A)主平面(B)10/11/2022一、應(yīng)力狀態(tài)的概念1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析主方向(A)主平面一、應(yīng)力狀態(tài)的概念1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析一點(diǎn)的三個(gè)主應(yīng)力決定了該點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。單軸應(yīng)力狀態(tài)一個(gè)主應(yīng)力不為零，其余兩個(gè)均為零。雙軸應(yīng)力狀態(tài)或平面應(yīng)力狀態(tài)一個(gè)主應(yīng)力為零，其余兩個(gè)均不為零。三軸應(yīng)力狀態(tài)三個(gè)主應(yīng)力均不為零，且123 。10/11/2022一、應(yīng)力狀態(tài)的概念1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析一點(diǎn)的三個(gè)主應(yīng)力決二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力集中又稱應(yīng)力擾動(dòng)，是由于巖塊或地塊內(nèi)部的局部不均勻性和不連續(xù)性，在巖體內(nèi)部造

9、成應(yīng)力場(chǎng)局部變化的現(xiàn)象。應(yīng)力集中會(huì)影響構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)中的應(yīng)力分布狀態(tài).當(dāng)受力巖石內(nèi)部存在孔洞、缺口、微小裂隙等缺陷時(shí)易形成應(yīng)力集中。10/11/2022二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力集中又稱應(yīng)二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析10/11/2022二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析10/10/2二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析地球的演化經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史, 一個(gè)地區(qū)發(fā)生過(guò)多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造變形, 在早期構(gòu)造變形的部位, 尤其是在斷裂的端點(diǎn), 拐折點(diǎn), 分枝點(diǎn)以及兩條或兩條以上的斷裂的交匯處, 都是后期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的應(yīng)力集中部位。有破裂存在的巖石再次受力后,

10、其應(yīng)力集中與受力條件有密切關(guān)系, 例如, 張應(yīng)力作用方向與先存破裂面垂直, 則在破裂面兩端產(chǎn)生應(yīng)力集中區(qū); 當(dāng)壓應(yīng)力作用方向與先存破裂面垂直時(shí), 則不出現(xiàn)應(yīng)力集中區(qū)。 此外, 應(yīng)力集中還與巖石的力學(xué)性質(zhì)有關(guān), 當(dāng)巖石呈韌性時(shí), 雖然巖石中有斷裂存在, 后期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中; 而巖石呈脆性狀態(tài)時(shí), 后期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)則在斷裂處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。10/11/2022二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析地球的演化經(jīng)歷二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力集中現(xiàn)象在斷裂帶中容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位示意圖10/11/2022二、應(yīng)力集中現(xiàn)象的分析1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力集中現(xiàn)象在三、構(gòu)

11、造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的概念應(yīng)力場(chǎng)某個(gè)地質(zhì)體（物體）內(nèi)部各點(diǎn)的瞬時(shí)應(yīng)力狀態(tài)所組成的空間(在三維空間上的組成的總體)，稱為應(yīng)力場(chǎng)。均勻應(yīng)力場(chǎng)、非均勻應(yīng)力場(chǎng)地殼中的應(yīng)力場(chǎng)，是由地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，是形成地質(zhì)構(gòu)造的主要因素。構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)指地殼內(nèi)一定范圍內(nèi)某一瞬時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。 10/11/2022三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的概念10三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的特征是指應(yīng)力分布規(guī)律（大小、性質(zhì)、方向、方式和變化）和構(gòu)造形跡的總和10/11/2022三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的特征10三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析a.按對(duì)象規(guī)模分局部構(gòu)造

12、應(yīng)力場(chǎng)區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)全球構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)分類b.按時(shí)間分古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)（分析推斷得出）現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)（儀器測(cè)出）10/11/2022三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析a.按對(duì)象規(guī)模分局部構(gòu)三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)圖應(yīng)力場(chǎng)的表示方法：一般地，用地質(zhì)體（物體）內(nèi)各點(diǎn)的主應(yīng)力1、 2 、 3 ，或最大或最小剪應(yīng)力 的大小和方位來(lái)表示其應(yīng)力場(chǎng)的狀態(tài)和特征。構(gòu)造應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)圖依次沿相鄰的各點(diǎn)的主應(yīng)力或剪應(yīng)力方向連接得到的軌跡線稱為應(yīng)力軌跡線(又稱應(yīng)力網(wǎng)絡(luò))，由其繪制而成的應(yīng)力軌跡圖(應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)圖)能夠客觀地形象地定性表示某個(gè)地質(zhì)體（物體）內(nèi)的應(yīng)力分布狀態(tài)。10/11/2022三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)

13、1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)圖10/三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析10/11/2022三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析10/10/20221.2 應(yīng)力狀態(tài)分析單向壓縮的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)最大應(yīng)力跡線最大剪應(yīng)力跡線最大剪應(yīng)力跡線10/11/20221.2 應(yīng)力狀態(tài)分析單向壓縮的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)最大應(yīng)力跡線最大剪1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析單向拉伸的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)最大應(yīng)力跡線最大前應(yīng)力跡線最大剪應(yīng)力跡線10/11/20221.2 應(yīng)力狀態(tài)分析單向拉伸的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)最大應(yīng)力跡線最大前1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析純剪切的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)最大應(yīng)力跡線最小應(yīng)力跡線最大剪應(yīng)力跡線10/11/20221.2 應(yīng)力狀態(tài)分析純剪切的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)最大應(yīng)力跡線最

14、小應(yīng)力1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析直扭剪切附加側(cè)向壓縮的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)10/11/20221.2 應(yīng)力狀態(tài)分析直扭剪切附加側(cè)向壓縮的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)10/1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析直扭剪切附加側(cè)向拉伸的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)10/11/20221.2 應(yīng)力狀態(tài)分析直扭剪切附加側(cè)向拉伸的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)10/1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析旋扭剪切的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)10/11/20221.2 應(yīng)力狀態(tài)分析旋扭剪切的應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)10/10/202 例如, 一矩形物體在單向拉伸條件下, 僅有主張應(yīng)力s3的軌跡和最大剪應(yīng)力tmax軌跡線; 而在單向擠壓的條件下, 僅有主壓應(yīng)力s1和最大剪應(yīng)力tmax的軌跡線。1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析10/11/2022 例如, 一矩形物體在單向

15、拉伸條件下, 僅有主三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力等值線圖主應(yīng)力或剪應(yīng)力的應(yīng)力等值線圖能定量地表示某個(gè)地質(zhì)體（物體）內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力分布及其變化特點(diǎn)。因此，這兩種圖件是常用的有效的應(yīng)力狀態(tài)表示方法之一。10/11/2022三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析應(yīng)力等值線圖10/10三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力的研究方法古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)從構(gòu)造形跡的力學(xué)性質(zhì)及空間分布規(guī)律入手，反推形成構(gòu)造形跡時(shí)的應(yīng)力場(chǎng)的特征。反序法。節(jié)理統(tǒng)計(jì)、巖組分析、泥巴模擬、光彈模擬、數(shù)學(xué)地質(zhì)模擬等?，F(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)在地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上用儀器進(jìn)行實(shí)地測(cè)定。10/11/2022三、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)1.2 應(yīng)力狀態(tài)分析構(gòu)造應(yīng)力的

16、研究方法一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析巖石的變形與位移變形巖石受力后，內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的位置發(fā)生改變，使其形態(tài)或體積發(fā)生變化的現(xiàn)象。變形可分為 體積的改變形狀的改變體積、形狀均有改變10/11/2022一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析巖石的變一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析位移物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的位置在變形前后的相對(duì)變化。（平移、旋轉(zhuǎn)、體變、形變）平移、旋轉(zhuǎn)：改變坐標(biāo)，不改變形態(tài) （內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)位置不變）體變、形變：改變形態(tài)和體積 （內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)位置改變）10/11/2022一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析位移10一、巖石的變形和應(yīng)變的概念

17、1.3 巖石變形分析位移位移的四種方式10/11/2022一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析位移位移一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析巖石的應(yīng)變應(yīng)變是指變形前后物體的形狀、大小或物質(zhì)線方位的改變量。（變形的程度）10/11/2022一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析巖石的應(yīng)一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析巖石的應(yīng)變線應(yīng)變變形前后線段長(zhǎng)度的變化（ ）應(yīng)變量計(jì)算： A. 單位長(zhǎng)度比： 式中：線應(yīng)變量； L 0、L變形前、后同一線段的長(zhǎng)度比（伸長(zhǎng)為正；縮短為負(fù)） B. 平方長(zhǎng)度比：式中：變形后、前同一線段的長(zhǎng)度比的平方10/11/2022一、巖石的變

18、形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析巖石的應(yīng)一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析L0L10/11/2022一、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析L0L101.3 巖石變形分析 剪應(yīng)變巖石在剪應(yīng)力或扭應(yīng)力作用下，使巖石內(nèi)部原來(lái)垂直的兩條微小線段所夾直角的改變量。 （1）定義： 角應(yīng)變：變形前相互垂直的兩條直線， 變形后其夾角偏離直角的量（） 剪應(yīng)變：角應(yīng)變的正切（ ）（2）應(yīng)變量計(jì)算：= tg （右偏為正；左偏為負(fù)）10/11/20221.3 巖石變形分析 剪應(yīng)變巖石在剪應(yīng)二、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析主應(yīng)變、主應(yīng)變面和主應(yīng)變軸主應(yīng)變：三個(gè)相互垂直的截面上的線應(yīng)變

19、。主應(yīng)變面：只有線應(yīng)變的三個(gè)相互垂直的截面。應(yīng)變主方向：三個(gè)主應(yīng)變方向。（也稱主應(yīng)變軸）應(yīng)變方向平行最大伸長(zhǎng)方向，為最大主應(yīng)變方向1（最大主應(yīng)變軸A或X）介于二者之間：為中間應(yīng)變方向2（中間主應(yīng)變軸B或Y）平行最大壓縮方向，為最小主應(yīng)變方向3（最大主應(yīng)變軸C或Z）10/11/2022二、巖石的變形和應(yīng)變的概念1.3 巖石變形分析主應(yīng)變、二、巖石的變形的方式1.3 巖石變形分析10/11/2022二、巖石的變形的方式1.3 巖石變形分析10/10/20三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析 1. 均勻應(yīng)變： （1）定義： 物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)變特點(diǎn)相同的變形(變形性質(zhì)、方向和大小都相同) （2

20、）特點(diǎn)：變形前 變形 變形后直線 直線平行直線 平行直線平面 平面平行平面 平行平面 10/11/2022三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析 1. 均勻三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析 2. 非均勻應(yīng)變： （1）定義： 物體內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的應(yīng)變特點(diǎn)發(fā)生變化的變形 (變形性質(zhì)、方向和大小發(fā)生變化的變形) 例如, 彎曲和扭轉(zhuǎn)就是非均勻變形, 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)主要研究的多是這類變形, 但在具體研究時(shí), 多把整體的非均勻變形分解成局部的均勻變形來(lái)討論分析, 即把非均勻變形視為若干連續(xù)的局部均勻變形的總和。 （2）特點(diǎn)： 變形前 變形 變形后直線 曲線平行直線 非平行直線平面 曲面平行平面 非

21、平行平面 10/11/2022三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析 2三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析 3. 連續(xù)變形：物體內(nèi)從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)是逐漸變化的（如彎曲）。4. 不連續(xù)變形：物體內(nèi)從一點(diǎn)到另一點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)是突然變化（如斷開）。 褶皺是一種非均勻連續(xù)變形10/11/2022三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析 3. 連續(xù)三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析非均勻變形A.變形前；B.變形后；C.不連續(xù)變形彎曲變形10/11/2022三、均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變1.3 巖石變形分析非均勻變形彎四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析在外力作用下，巖石變

22、形要經(jīng)歷彈性變形、塑性變形、斷裂變形三個(gè)階段。這三個(gè)階段依次發(fā)生, 但不是截然分開的, 而是彼此過(guò)渡的。由于巖石力學(xué)性質(zhì)不同, 不同巖石的三個(gè)變形階段的長(zhǎng)短和特點(diǎn)也各不相同。1.彈性變形巖石在外力作用下變形, 當(dāng)外力解除后, 巖石又恢復(fù)到變形前的狀態(tài), 這種變形行為叫彈性變形。 特點(diǎn)：應(yīng)力與應(yīng)變成正比。（受力愈大，變形愈大，但有上限彈性極限）地震為例，小地震恢復(fù)，大地震破壞。10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析在外力作用下，巖石四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析 線段0B彈性變形階段。在巖石變形的初期階段, 應(yīng)力應(yīng)變圖上為一段斜率較陡的直線0A, 說(shuō)明應(yīng)力與應(yīng)變成正比

23、, 與A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值為比例極限; 線段AB為曲線, 這時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變不成比例, 與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值y為彈性極限. 在B點(diǎn)前撤除應(yīng)力, 巖石可恢復(fù)到變形前的形態(tài).直線的斜率tan/E稱彈性模量10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析 線段0B彈四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析2.塑性變形物體受力變形, 當(dāng)作用力超過(guò)物體的彈性極限, 在物體中產(chǎn)生永久性不可恢復(fù)的變形叫塑性變形。特點(diǎn)：外形變化，但內(nèi)部結(jié)合力尚未破壞，任保持其連續(xù)性。褶皺構(gòu)造就是巖石塑性變形與彈性變形結(jié)合的具體表現(xiàn)。其本質(zhì)就是質(zhì)點(diǎn)的滑動(dòng)位移。此外，巖石在強(qiáng)大的應(yīng)力下產(chǎn)生的壓溶和重結(jié)晶作用，也能促使巖石的變形。巖

24、石塑變性質(zhì)分類脆性巖石：塑性應(yīng)變幅度3%脆性韌性：塑性應(yīng)變幅度%韌性巖石：塑性應(yīng)變幅度10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析2.塑性變形物四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析塑性變形的特點(diǎn): BD 曲線為塑性變形階段。應(yīng)力與應(yīng)變呈非線形關(guān)系, 當(dāng)外力解除之后物體也不能恢復(fù)原狀。在應(yīng)力應(yīng)變圖上, 從B點(diǎn)開始, 受力物體進(jìn)入塑性變形階段, 過(guò)B點(diǎn)后, 曲線顯著彎曲, 當(dāng)達(dá)到C點(diǎn)后, 曲線變成近水平狀態(tài), 這意味著即使載荷增加很少, 甚至沒(méi)有增加載荷的情況下, 變形也會(huì)顯著增加, 此時(shí)巖石抵抗變形的能力很弱, 這種現(xiàn)象稱為屈服或塑性流變, C點(diǎn)為屈服點(diǎn), 對(duì)應(yīng)該點(diǎn)的應(yīng)力值sg稱

25、屈服極限。過(guò)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。 10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析塑性變形的特點(diǎn):1四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/10/202四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/10/202四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/10/202四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析10/10/20

26、2四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析斷裂變形： （教材29頁(yè)定義）定義：當(dāng)應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)巖石的強(qiáng)度極限時(shí)，巖石的內(nèi)部結(jié)合力遭到破壞，就會(huì)產(chǎn)生破裂面，巖石失去連續(xù)完整性，這時(shí)就發(fā)生了斷裂變形。幾個(gè)概念：強(qiáng)度極限：是指在常溫常壓下使固體物質(zhì)開始破壞時(shí)的應(yīng)力值。強(qiáng)度：巖石抵抗外力作用的能力。一般巖石的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于巖石的抗剪、抗張強(qiáng)度。（抗壓強(qiáng)度約為抗張強(qiáng)度的30倍）10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析斷裂變形： （教四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析斷裂變形的特點(diǎn): 應(yīng)力與應(yīng)變呈非線性關(guān)系, 受力物體失去連續(xù)性。 在應(yīng)力應(yīng)變圖上, D點(diǎn)即為巖石的強(qiáng)度極限點(diǎn), 對(duì)應(yīng)該

27、點(diǎn)的應(yīng)力值sD為強(qiáng)度極限, 過(guò)D點(diǎn)后, 應(yīng)力下降較快, 巖石產(chǎn)生破裂, 失去連續(xù)完整性。10/11/2022四、巖石變形的階段1.3 巖石變形分析斷裂變形的特點(diǎn):1五、巖石的力學(xué)性質(zhì)1.3 巖石變形分析巖石的變形與巖石的力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。 巖石的彈性與塑性巖石具有彈性變形的性質(zhì)，稱為彈性。地震波的傳播，對(duì)研究地質(zhì)構(gòu)造無(wú)直接意義。巖石具有塑性變形的性質(zhì)，稱為塑性。 褶皺構(gòu)造 巖石是既具彈性，又具塑性的彈塑性材料，不存在消長(zhǎng)關(guān)系。巖石的脆性與韌性 脆性: 巖石在彈性變形階段后至斷裂前, 沒(méi)有或只有極小的塑性變形(抗剪強(qiáng)度抗張強(qiáng)度10/11/2022七、巖石的強(qiáng)度和斷裂變形方式1.3 巖石變形分析巖

28、石的七、巖石的強(qiáng)度和斷裂變形方式1.3 巖石變形分析巖石的斷裂方式巖石受力發(fā)生斷裂的方式有張裂和剪裂兩種，張裂是在張力作用下產(chǎn)生的，當(dāng)張應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)巖石的抗張強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生張裂。剪裂是在剪應(yīng)力作用下產(chǎn)生的。當(dāng)剪應(yīng)力達(dá)到或超過(guò)巖石的抗剪強(qiáng)度時(shí)就會(huì)發(fā)生剪裂。受力類型張裂剪裂擠壓作用拉伸作用剪切作用10/11/2022七、巖石的強(qiáng)度和斷裂變形方式1.3 巖石變形分析巖石的八、巖石剪裂角的分析1.3 巖石變形分析巖石剪裂角和庫(kù)侖剪切破裂線的概念在巖石變形實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn), 巖石受到擠壓力的作用, 會(huì)在與擠壓力方向成一定交角的位置形成一對(duì)剪切破裂, 由于這一對(duì)剪切破裂是受同一作用力而形成的, 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中稱

29、這一對(duì)剪切破裂為共軛剪切破裂。 當(dāng)巖石發(fā)生共軛剪切破裂時(shí), 包含s1象限的共軛剪切破裂面中間的夾角稱為共軛剪切破裂角（2）s1作用方向與剪切破裂面的夾角稱為剪裂角（）10/11/2022八、巖石剪裂角的分析1.3 巖石變形分析巖石剪裂角和庫(kù)八、巖石剪裂角的分析1.3 巖石變形分析 二維應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析可知, 兩組最大剪應(yīng)力作用面與s1或最小主應(yīng)力軸的夾角均為45, 二剪裂面之間的夾角為90, 二剪裂面的交線是中間應(yīng)力軸s2的作用方向。 但從野外實(shí)地觀察和室內(nèi)巖石實(shí)驗(yàn)來(lái)看, 包含s1的共軛剪切破裂角常常90, 通常在60左右, 而共軛剪切破裂的剪裂角則45, 也就是說(shuō), 兩組共軛剪裂面并不沿理

30、論分析的最大剪應(yīng)力作用面的方位發(fā)育, 這個(gè)現(xiàn)象可用庫(kù)倫、莫爾強(qiáng)度理論來(lái)解釋。 10/11/2022八、巖石剪裂角的分析1.3 巖石變形分析 二維應(yīng)力狀態(tài)的1.3 巖石變形分析據(jù)巖石實(shí)驗(yàn), 庫(kù)倫剪切破裂準(zhǔn)則認(rèn)為, 巖石抵抗剪切破壞的能力不僅與作用在截面上的剪應(yīng)力有關(guān), 而且還與作用在截面上的正應(yīng)力有關(guān), 設(shè)產(chǎn)生剪切破裂的極限剪應(yīng)力為t, 可寫成如下關(guān)系式: t=t0+msn 式中t0 是當(dāng)sn =0時(shí)巖石的抗剪強(qiáng)度, 在巖石力學(xué)中又稱內(nèi)聚力, 對(duì)于一種巖石而言t0是一常數(shù)。sn是剪切面上的正應(yīng)力, 當(dāng)sn為壓應(yīng)力時(shí), sn為正值, t將增大;當(dāng)sn為張應(yīng)力時(shí), sn為負(fù)值, t將減小; m為內(nèi)摩

31、擦系數(shù), 即為上述直線方程中的直線的斜率, 如果以直線的斜角f表示, 則m=tanf, 因此, 上式可寫成: t=t0+sn tan f10/11/20221.3 巖石變形分析據(jù)巖石實(shí)驗(yàn), 庫(kù)倫剪切破裂準(zhǔn)則認(rèn)為,1.3 巖石變形分析t=t0+sn tan f 上式為庫(kù)倫剪切破裂準(zhǔn)則的關(guān)系式, f為巖石的內(nèi)摩擦角。在s、 t坐標(biāo)的平面內(nèi), 上式為兩直線, , 稱剪切破裂線, 該線與極限應(yīng)力圓的切點(diǎn)代表剪切破裂面的方位及其應(yīng)力狀態(tài)。圖中可以看出, 該切點(diǎn)并不代表最大剪應(yīng)力作用的截面,而是代表略小于最大剪應(yīng)力的一個(gè)截面。其上的壓應(yīng)力值介于s1 、s3之間, 并接近s3 值。剪切破裂線總是向著s軸的負(fù)

32、方向傾斜, 說(shuō)明該截面上的剪應(yīng)力值比最大剪應(yīng)力值略小, 其上的壓應(yīng)力值卻比最大剪應(yīng)力面上的壓應(yīng)力要小得多, 因此, 該截面阻礙剪裂發(fā)生的抵抗力也就小得多, 所以, 在這個(gè)截面上最容易產(chǎn)生剪切破裂。10/11/20221.3 巖石變形分析t=t0+sn tan f10/101.3 巖石變形分析t=t0+sn tan f當(dāng)巖石發(fā)生剪切破裂時(shí), 剪裂面與最大主應(yīng)力軸s1的夾角(剪裂角)q=45-f/2, 共軛剪裂角為2q=90f。由此可見(jiàn), 剪裂角的大小取決于內(nèi)摩擦角(f)的大小, 內(nèi)摩擦角小, 剪裂角就大, 內(nèi)摩擦角大, 剪裂角就小。 不同巖石的內(nèi)摩擦角是不同的, 在變形條件相同的情況下, 脆性巖

33、石的內(nèi)摩擦角往往要大于韌性巖石的內(nèi)摩擦角。巖石沿著與最大主應(yīng)力軸分別呈45-/2和135- /2 夾角的兩個(gè)剪面破裂。10/11/20221.3 巖石變形分析t=t0+sn tan f巖石沿著與1.3 巖石變形分析莫爾剪切破裂準(zhǔn)則:該準(zhǔn)則認(rèn)為, 相當(dāng)多材料的內(nèi)摩擦角f并不是一個(gè)固定的常數(shù), 其破裂線的方程一般表達(dá)式為: t n =f (sn )該破裂線稱莫爾包絡(luò)線, 其為曲線, 包絡(luò)線各點(diǎn)坐標(biāo)(sn , t n )代表各種應(yīng)力狀態(tài)下在即將發(fā)生剪切破裂的截面上的極限應(yīng)力值。由于f角是變化的, 因而剪裂角q也是變化的, 但仍小于45。10/11/20221.3 巖石變形分析莫爾剪切破裂準(zhǔn)則:10/

34、10/202一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形應(yīng)變橢球體的概念巖石發(fā)生變形時(shí), 其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)位置將發(fā)生變化。設(shè)想在變形前巖石中有一個(gè)半徑為1 的單位球體, 變形后成為一橢球體。這一個(gè)橢球的形態(tài)和方位表示了巖石的應(yīng)變狀態(tài), 稱為應(yīng)變橢球體.應(yīng)變橢球有三個(gè)互相垂直的主軸, 沿主軸方向只有線應(yīng)變而沒(méi)有剪應(yīng)變。 在三個(gè)主軸不等時(shí), 分別叫最大應(yīng)變軸, 最小應(yīng)變軸和中間應(yīng)變軸.10/11/2022一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形應(yīng)變橢球體的一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形1. 定義： 用來(lái)表示應(yīng)變狀態(tài)的橢球2. 特征： (1)變形前是球，均勻變形后為一橢球 (2)有三個(gè)相

35、互垂直的主軸（X、Y、Z），分別代表最大、中間、最小應(yīng)變軸（或1、2、3；A、B、C ） (3)有三個(gè)相互垂直的主平面（YZ、XZ、XY），分別垂直X、Y、Z軸 (4)應(yīng)力與應(yīng)變有密切關(guān)系： 最大應(yīng)變軸平行最小壓應(yīng)力軸和最大張應(yīng)力軸 最小應(yīng)變軸平行最大壓應(yīng)力軸和最小張應(yīng)力軸10/11/2022一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形1. 定義：1一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形分別以X,Y,Z (或A, B, C) 來(lái)表示應(yīng)變橢球的最大, 中間, 最小應(yīng)變軸, 包含任意兩個(gè)主軸所構(gòu)成的平面叫主平面. 所以, 應(yīng)變橢球體具有XY, YZ, XZ ( 或AB, BC, AC) 主軸構(gòu)成

36、的三個(gè)主平面。10/11/2022一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形分別以X,Y,一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形應(yīng)變橢球體的三個(gè)主軸方向與地質(zhì)構(gòu)造的空間方位有關(guān)： 垂直最小應(yīng)變軸Z軸的主平面(XY面, 或AB面)是壓扁變形面, 它代表了褶皺構(gòu)造的軸面, 片理面等面狀地質(zhì)構(gòu)造的方位. 平行最小應(yīng)變軸Z軸的主平面(XY面, 或AB面)是最大壓縮方向. 垂直最大應(yīng)變軸X軸的主平面(YZ面, 或BC面)是拉伸變形面, 它代表了張節(jié)理等面狀地質(zhì)構(gòu)造的的方位. 平行最大應(yīng)變軸X軸的主平面(YZ面, 或BC面)是最大拉伸方向, 它常常反映在礦物的拉伸定向排列上. YZX10/11/202

37、2一、應(yīng)變橢球體1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形應(yīng)變橢球體的三二、遞進(jìn)變形1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形遞進(jìn)變形的概念在同一動(dòng)力持續(xù)作用的變形過(guò)程中, 如果應(yīng)變狀態(tài)發(fā)生連續(xù)的變化, 這種變形叫做遞進(jìn)變形 遞進(jìn)變形是一個(gè)過(guò)程, 在此變形過(guò)程中, 巖石內(nèi)部的應(yīng)變狀態(tài)隨變形過(guò)程的發(fā)展而變化, 會(huì)依次出現(xiàn)性質(zhì)和方位不同的應(yīng)變狀態(tài), 并導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造變形的發(fā)展及其力學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)化。因此, 遞進(jìn)變形既涉及變形的空間分布規(guī)律, 也涉及到時(shí)間因素, 它是巖石變形的歷史過(guò)程。 10/11/2022二、遞進(jìn)變形1.4 應(yīng)變橢球體與遞進(jìn)變形遞進(jìn)變形的概念1二、遞進(jìn)變形對(duì)于同一變形過(guò)程來(lái)說(shuō), 增量應(yīng)變和全量應(yīng)變之間是有密切關(guān)系

38、的, 全量應(yīng)變的大小等于各階段增量應(yīng)變之和。10/11/2022二、遞進(jìn)變形對(duì)于同一變形過(guò)程來(lái)說(shuō), 增量應(yīng)變和全量應(yīng)變之間是二、遞進(jìn)變形10/11/2022二、遞進(jìn)變形10/10/2022二、遞進(jìn)變形10/11/2022二、遞進(jìn)變形10/10/2022二、遞進(jìn)變形遞進(jìn)的簡(jiǎn)單剪切是非共軸遞進(jìn)變形的典型實(shí)例。 10/11/2022二、遞進(jìn)變形遞進(jìn)的簡(jiǎn)單剪切是非共軸遞進(jìn)變形的典型實(shí)例。 10一、巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素巖石礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，所處的地質(zhì)環(huán)境包括圍壓、溫度、溶液、孔隙壓力、應(yīng)力作用方式和作用時(shí)間等，對(duì)巖石的力學(xué)性質(zhì)和變形的影響都是十分明顯的。巖石的成

39、分巖石成分，在一定的條件下，對(duì)巖石的力學(xué)性質(zhì)和變形會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。含硬度大的粒狀礦物越多的巖石，強(qiáng)度越大，呈脆性變形，如石英砂巖，花崗巖等。含硬度的片狀礦物，強(qiáng)度越小，呈韌性變形，如粘土巖、片巖等。10/11/2022一、巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形一、巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造10/11/2022一、巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形二、圍壓（靜巖壓力）1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素巖石處于地下深處時(shí), 承受著周圍巖體對(duì)它施加的圍壓, 巖石所處深度越大, 圍壓就越大, 增大圍壓的效應(yīng)一方面增大了

40、巖石的強(qiáng)度極限, 另一方面增大了巖石的韌性。10/11/2022二、圍壓（靜巖壓力）1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素三、溫度1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素絕大多數(shù)巖石在近地表的常溫常壓的條件下是脆性的, 隨著巖石所處深度的增加, 溫度也隨之的升高, 溫度的升高導(dǎo)致巖石的強(qiáng)度降低, 彈性減弱, 韌性顯著增強(qiáng)。10/11/2022三、溫度1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素絕大多數(shù)巖石三、溫度1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素高溫塑性變形形成的腸狀褶皺10/11/2022三、溫度1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素高溫塑性變形四、溶液1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素影響巖石的強(qiáng)度和

41、質(zhì)點(diǎn)遷移能力(異?？紫读黧w) 。在干燥和潮濕這兩種不同的條件下, 巖石的力學(xué)性質(zhì)是大不相同的。當(dāng)巖石中有溶液或水蒸氣時(shí), 會(huì)降低巖石的強(qiáng)度極限, 增加了巖石的韌性。此外, 巖石中的溶液, 可以降低巖石內(nèi)礦物顆粒之間的粘結(jié)力, 使巖石受力后, 易發(fā)生顆粒粒間滑動(dòng), 從而造成巖石的塑性變形。溶液還可溶解巖石中的部分易溶組分, 在巖石中留下微小孔洞, 導(dǎo)致巖石的強(qiáng)度降低。10/11/2022四、溶液1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素影響巖石的強(qiáng)1.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素 巖石的變形實(shí)驗(yàn)還表明, 同一種巖石, 因其內(nèi)中的溶液介質(zhì)不同, 其強(qiáng)度降低的程度也不同。例如, 處于圍壓為1000MP

42、a的大理巖, 在煤油介質(zhì)內(nèi)的抗壓強(qiáng)度為810MPa, 但在水溶液中, 它的抗壓強(qiáng)度卻降低為156MPa, 僅為在煤油中的抗壓強(qiáng)度的五分之一。 溶液對(duì)巖石的力學(xué)性質(zhì)的影響的原因是, 溶液的加入使分子的活動(dòng)能力增強(qiáng), 由此導(dǎo)致了巖石的內(nèi)摩擦力和分子之間的凝聚力必然減少, 從而降低了巖石和礦物的強(qiáng)度。下表列舉了部分巖石在干燥和潮濕條件下抗壓強(qiáng)度的降低率(單位:Mpa) 10/11/20221.5 影響巖石力學(xué)性質(zhì)和變形的因素 巖石五、孔隙水壓力在沉積物沉積時(shí), 一些流體被封閉在粒間孔隙內(nèi), 沉積物被壓實(shí)后, 其中部分液體被擠出, 但大部分仍留巖石孔隙中和巖層中。這種巖石孔隙內(nèi)的流體的壓力稱為孔隙壓力 。在正常情況下, 地殼內(nèi)任一深度上孔隙水的流體靜壓力相當(dāng)于這一深度到地表的水柱的壓力, 約等于圍壓(靜巖壓力)的40%。由于快速沉積或構(gòu)造變動(dòng)使沉積物快速壓實(shí)而孔隙水不能及時(shí)排出