【正文】 快速壓實而孔隙水不能及時排出 , 可使孔隙壓力異常增大。 1. 快速施力與慢速施力對巖石變形的影響 : 快速施力 , 不僅加快巖石的變形速度 , 而且使巖石的脆性變形得以加強。 以上兩種現(xiàn)象均與時間有關(guān) , 它們都反映了一條規(guī)律 , 即長時間的緩慢變形會降低材料的彈性極限。 Ramsay 在研究造山帶巖石變形時 , 排出了沉積巖和變質(zhì)巖巖石能干性差異的順序由強到弱如下 : 沉積巖 : 白云巖 → 長石砂巖 → 石英砂巖 → 巖屑砂巖 → 粗?；?guī)r → 細?；?guī)r → 粉砂巖 → 泥灰?guī)r → 頁巖 → 巖鹽、硬石膏 變質(zhì)巖 : 變基性巖 → 粗?；◢徠閹r → 細?；◢徠閹r → 石英二長云母片巖 → 石英巖 → 大理巖 → 片巖 。 3. 蠕變與松弛對巖石變形的影響 : (1) 蠕變 : 是指在應(yīng)力不增加的情況下 , 隨著時間的增長 , 物體變形繼續(xù)緩慢增加的現(xiàn)象。地質(zhì)條件下的巖石變形持續(xù)的時間相當(dāng)漫長 , 一個造山帶的變形和形成可能要經(jīng)歷幾百萬年乃至上千萬年。這種 巖石孔隙內(nèi)的流體的壓力稱為孔隙壓力 。當(dāng)巖石中有溶液或水蒸氣時 , 會降低巖石的強度極限 , 增加了巖石的韌性。 玄武巖巖石實驗表明 , 在 500MPa 的圍壓下 , 25℃ 時玄武巖的強度極限為 1500MPa, 而在 500℃時 , 玄武巖在 100MPa的壓應(yīng)力下就開始塑性變形 , 當(dāng)溫度升至 800℃ 時 , 則只需 200MPa巖石就發(fā)生塑性變形了。組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等內(nèi)在因素 。 I 3射線與擠壓方向的夾角在應(yīng)變量圍 20%時小于 45176。因此 , 遞進變形既涉及變形的空間分布規(guī)律 , 也涉及到時間因素 , 它是巖石變形的歷史過程。 剪裂角的大小與巖石所處的溫度、壓力條件有關(guān) , 這是因為同一種巖石在不同的變形條件下 , 例如頁巖 , 隨著圍壓的增加 , f值逐漸減小 , 其包絡(luò)線成為一條弧形曲線 , 表明剪裂角 q變大 , 但破裂時所需的剪應(yīng)力增加很少。 。在 s、 t坐標(biāo)的平面內(nèi) , 上式為兩條直線 , , 稱為 剪切破裂線 , 該線與極限應(yīng)力圓的切點代表 剪切破裂面 的方位及其應(yīng)力狀態(tài)。 但從野外實地觀察和室內(nèi)巖石實驗來看 , 巖石內(nèi)兩組共軛剪裂面的交角常以銳角指向最大主應(yīng)力 s1方向 , 即包含 s1的共軛剪切破裂角常常小于 90176。 插入視頻 —— 晶格位錯 3. 斷裂變形 : (1) 斷裂變形的概念 : 外力達到或超過受力物體的強度 極限 , 物體的內(nèi)聚力遭到破壞而產(chǎn)生破裂 , 叫做斷裂變形。礦物具有由原子或離子在三度空間周期性的有規(guī)律的排列的結(jié)構(gòu) , 稱礦物晶格結(jié)構(gòu) , 這種結(jié)構(gòu)中每個結(jié)點上的原子或離子在外力超過它們之間的內(nèi)聚力時 , 就會產(chǎn)生 位錯滑移變形 。由于巖石力學(xué)性質(zhì)不同 , 不同巖石的三個變形階段的長短和特點也各不相同。但在大應(yīng)變的情況下 , 二者不可混用。 當(dāng)壓應(yīng)力作用方向與先存破裂面垂直時 , 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 , 雖然巖石中有斷裂存在 , 后期構(gòu)造應(yīng)力場不會產(chǎn)生應(yīng)力集中 。 3. 應(yīng)力軌跡 : 構(gòu)造應(yīng)力場中各點的主應(yīng)力 (最大主應(yīng)力 s中間主應(yīng)力 s最小主應(yīng)力 s3)或 /和剪應(yīng)力作用方位的跡線叫 應(yīng)力軌跡 , 又稱應(yīng)力跡線或應(yīng)力網(wǎng)絡(luò)。 (8) 靜水壓縮 : 所以平面上的應(yīng)力都是壓應(yīng)力 , 并且都相對 , 沒有剪應(yīng)力 (圖 H), 在應(yīng)力莫爾圓圖上它是位于橫軸上靠壓應(yīng)力的一側(cè)的一個點 , 在地球的深部 , 這種應(yīng)力狀態(tài)是可能存在的。 截面 時 , 對應(yīng)的應(yīng)力摩爾圓圓周上最高和最低點 ,此時 , sa = (s1 + s2)/2 ， ta= (s1 s2)/2 =tmax 和 ta= (s1 s2)/2 =tmix,， 即 在此截面上有剪應(yīng)力絕對值最大。 5 cos2a＝ 0 4 sa = (s1 + s2)/2 在（ 10）中代入 a=45176。據(jù)應(yīng)力 疊加原理，采用兩個 單軸應(yīng)力狀態(tài)的 疊加方法 1）先求出由 p1單獨作用在 Aa截面上的應(yīng)力 , 由單軸應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析公式 （ 4） 和（ 6） ,即得 p1單獨作用形成的應(yīng)力 sa= s1(1+cos2 a ) / 2 （ 4） ta = s1 sin2 a /2 （ 6） 2） 再求由 p2單獨作用在 Aa截面上的應(yīng)力 : s? = s1(1+cos2 ? ) / 2 （ 7） t? = s1 sin2 ? /2 （ 8） ?＝ 90+a 代人 （ 7） 和（ 8）即得 s ? =s2(1cos2a) / 2 t ? =s2sin2a / 2 3） 根據(jù)疊加原理 : s = sa + s ? t= ta + t ? 可得 s =(s1 + s2)/2+ (s1 s2) cos2a /2 （ 9） t= (s1 s2) sin2a/2 （ 10） 已知雙軸應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力公式 s =(s1 + s2)/2+ (s1 s2) cos2a /2 （ 9） t= (s1 s2) sin2a/2 （ 10） 討論 : (1) 兩個互相垂直截面 Aa, A?.上的應(yīng)力 : 先求 Aa截面上的應(yīng)力 , 由公式公式（ 9） 和（ 10）可得 : sa =(s1 + s2)/2+ (s1 s2) cos2a /2 ta= (s1 s2) sin2a/2 同理可求 A?截面上的應(yīng)力（ ?＝ 90+a） s? =(s1 + s2)/2(s1 s2) cosa /2 t?= (s1 s2) sin2a/2 由以上結(jié)果得 : sa + s?= s1 + s2=常量 結(jié)論 : 在兩個互相垂直的截面上的主應(yīng)力之和為一常量 , 且等 于二主應(yīng)力之和 又 由 ta= (s1 s2) sin2a/2 t?= (s1 s2) sin2a/2 得 ta= t? 結(jié)論 : 兩個互相垂直的截面上的剪應(yīng)力值大小相等 , 剪切方向相反 , 這一關(guān)系稱為剪應(yīng)力互等定律 討論 : (2) 求 smax smin tmax 據(jù) s =(s1 + s2)/2+ (s1 s2) cos2a /2 （ 9） t= (s1 s2) sin2a/2 （ 10） ① 當(dāng) a=0176。 時 sa= s1/2 ta = s1 /2 = tmax 結(jié)論 : 在距主應(yīng)力面45176。 微小單元體六個截面上的三對主應(yīng)力 , 每對主應(yīng)力作用方向線叫做 主應(yīng)力軸 , 主應(yīng)力所作用的截面稱為 主應(yīng)力面或 主平面 （二） 應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力橢球體 (1) 應(yīng)力橢球體 : 當(dāng)物體內(nèi)一點主應(yīng)力性質(zhì)相同，大小不同 , 即s1s2s3時 , 可以取三個主應(yīng)力的矢量為半徑 , 作一個橢球體 , 該橢球體代表作用于該點的全應(yīng)力狀態(tài) , 稱為應(yīng)力橢球體，其中長軸代表最大主應(yīng)力 s1, 短軸代表 最小主應(yīng)力 s3, 中間軸代表 中間主應(yīng)力 s2 (2) 應(yīng)力橢圓 : 沿橢球體三個主應(yīng)力平面切割橢球體 , 可得三個橢圓 , 叫應(yīng)力橢圓 , 每一個應(yīng)力橢圓中有兩個主應(yīng)力 , 代表二維應(yīng)力狀態(tài) . 這三個應(yīng)力橢圓分別為 : s1與 s2橢圓 、 s1與 s3橢圓 、 s2與 s3橢圓 3. 一點的空間應(yīng)力狀態(tài)類型 (1) 三軸應(yīng)力狀態(tài) : 三個主應(yīng)力均不為零的狀態(tài) , 這是自然界最普遍的一種應(yīng)力狀態(tài) (2) 雙軸應(yīng)力狀態(tài) : 一個主應(yīng)力的值為零 , 另外兩個主應(yīng)力的值不為零的應(yīng)力狀態(tài) (3) 單軸應(yīng)力狀態(tài) : 其中只有一個主應(yīng)力的值不為零 , 另外兩個主應(yīng)力的值都等于零的應(yīng)力狀態(tài) （三）二維應(yīng)力分析 前述可知，這三種類型實際上是根據(jù)外力作用方式是單向，相互垂直的雙向或相互垂直的三向外力劃分的。 若單元體六個截面上的三對主應(yīng)力的值都相等時 , 稱為 等應(yīng)力狀態(tài) , 在這種應(yīng)力狀態(tài)下 , 物體只發(fā)生體積膨脹或收縮的變化而不會產(chǎn)生形態(tài)變化 (畸變 ). 當(dāng)單元體六個截面上的三對主應(yīng)力不都相等時 , 單元體截面上存在 最大主應(yīng)力 s1, 中間主應(yīng)力 s2和最小主應(yīng)力 s3, 這種應(yīng)力狀態(tài)可導(dǎo)致物體形態(tài)變化 (畸變 ), 其中 s1s3 之值 稱為應(yīng)力差。 時 5 cos90＝ 0 4 sa= s1/2 5 sin90＝ 1 4 ta = s1 /2= tmax (3) 當(dāng) a=45176。 時 ∵ cos2 a ＝－ 1 ， sin2 a ＝ 0 4 sa= 0 ta = 0 結(jié)論 : 在平行于單軸作用力的截面上 ,既無正應(yīng)力 , 也無剪應(yīng)力 2. 雙軸應(yīng)力狀態(tài)的二維應(yīng)力分析 一矩形物體 , 在其相互垂直的面上 , 分別作用有外力 p1和 p2,且 p1p2,。 時 : (a為作用力與所作用的截面法線之間的夾角 ) 在（ 9）中代入 a=45176。 和 a=135176。 (7) 一般壓縮 : 兩個主應(yīng)力均不為零且都是壓應(yīng)力 (圖 G), 其應(yīng)力莫爾圓圖為 , 圓心位于橫軸上靠壓應(yīng)力的一側(cè)的一個應(yīng)力莫爾圓。 2. 構(gòu)造應(yīng)力場 : 地殼中一定范圍內(nèi)某一瞬時的應(yīng)力狀態(tài)叫 構(gòu)造應(yīng)力場