【正文】 部分地區(qū)巖體的天然應(yīng)力狀態(tài)起著決定性的 作用，而剩余構(gòu)造應(yīng)力作用僅局限于一些地區(qū)。 區(qū)域性的地表剝蝕卸荷作用在增大某些巖體內(nèi)的水平應(yīng)力方面有著重要的作用。 如下圖所示： AB為原始地面，則巖體內(nèi)任一深度h0+h處 的 P點的應(yīng)力為： σh=σv=γ(h0+h) 此后，巖體經(jīng)剝蝕而出露地表。假定剝蝕厚度為 h0， 則上述 P點處的 σv和 σh 分別變?yōu)椋? σv=γ(h0+h)γh0=γh σh=γ(h0+h)μ/(1μ) γh0=γh+((12μ)/(1μ))γh0 (a) 可見地表卸荷在增大侵入巖體內(nèi)水平應(yīng)力方面起了重要作用。 巖體內(nèi)的自由臨空面包括地表的和地下的兩類，前者主要是地表水流的切割造成的；而后者則與各種成因的地下洞穴的形成有關(guān)。n ⑵ 最大主應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸增大，至臨空面達(dá)到最大值， 而最小主應(yīng)力則恰好相反，即由內(nèi)向外逐漸減少，至臨空面處變?yōu)榱?，有時甚至出現(xiàn)拉應(yīng)力。 錦屏河谷下切后最大主應(yīng)力分布錦屏河谷下切后剪應(yīng)力分布圖n ⑶ 通常將最大主應(yīng)力（或剪應(yīng)力）在臨空面附近增大（或減少）的現(xiàn)象稱為 應(yīng)力集中， 而將變化后的主應(yīng)力與初始應(yīng)力之 比 稱為 應(yīng)力集中系數(shù)。n n 因此，在高應(yīng)力區(qū)，河谷臨空面附近的應(yīng)力集中，往往使周圍巖體內(nèi)的應(yīng)力（特別是坡腳和谷底）超過其強度， 使巖體發(fā)生破裂變形， 生成 各類表生結(jié)構(gòu)面 。n 值得一提 的是， 垂直于最大主應(yīng)力的河谷段， 臨空面附近的應(yīng)力集中程度要比平行于最大主應(yīng)力的河谷段 高得多。 模型 Ⅰ 表示的是兩長一短的彈簧被同時固定在兩端的夾具之間。但是 A類彈簧受到的是壓縮變形，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力；而 B彈簧則因處于引張狀態(tài)而產(chǎn)生拉應(yīng)力。 巖體切割面附近的殘余應(yīng)力效應(yīng) 非均質(zhì)的承載巖體，卸荷后，天然巖體內(nèi)形成自我平衡的殘余應(yīng)力體系，可用圖 Ⅰ 及圖 Ⅱ 所示的力學(xué)模型來表示。與模型 Ⅰ 不同的是，以阻尼器（粘滯性約束元件）代替彈性約束元件 B彈簧。所以， 從整體來看，這類殘余應(yīng)力體系始終處于內(nèi)力緩慢降低的動平衡之中。 “約束元件 ”一旦喪失其 約束能力 （例如當(dāng)拉應(yīng)力超過其抗拉強度時），束縛于體系內(nèi)的殘余應(yīng)變能就會突然而猛烈地以膨脹回彈和生成垂直于卸荷方向的引張裂面的方式釋放出來，對以該巖體為地基或環(huán)境的結(jié)構(gòu)物發(fā)生影響或危害。 （ 2） 三向應(yīng)力狀態(tài)及其所決定的 現(xiàn)代構(gòu)造活動類型 呈有規(guī)律的空間分布：① 潛在逆斷型應(yīng)力狀態(tài)區(qū)主要分布于喜馬拉雅山前緣一帶，其主要特點是兩個水平主應(yīng)力均大于垂直主應(yīng)力。n 。 n 衛(wèi)星影象及天然地震的震源機制資料還揭示，在西藏高原內(nèi)腹 ，還存在著一個局部潛在正斷型應(yīng)力分布區(qū) (圖 2—19) 。該區(qū)天然地震的震源機制也大多屬正斷層，且主拉應(yīng)力軸為近東西 (圖 2—21) 。一般認(rèn)為，白堊紀(jì)末印度板塊從西南向北北東方向推移，并在始新世中期末，即大約距今 3800萬年前與歐亞板塊相碰撞（對接）。 斷裂帶附近的局部構(gòu)造應(yīng)力集中作用n ⑴ 一般規(guī)律n 對于一個三向受力的巖體，那些與最大主應(yīng)力成 30176。左右交角的斷裂，特別是這類方向的雁行式或斷續(xù)直線式排列的斷裂組，應(yīng)力集中程度最高。n n ⑵ 局部構(gòu)造應(yīng)力集中區(qū)的發(fā)育與活斷層的關(guān)系n 活斷層或活動斷塊的特定部位，往往形成很高的局部構(gòu)造應(yīng)力集中地區(qū)。n 伊藤、熊谷等人的研究表明：巖體的應(yīng)變速率是決定粘彈性介質(zhì)力學(xué)性狀的主要因素。n 但當(dāng) C大于 C0時，則巖體的性狀近于彈性，即隨著應(yīng)變的發(fā)展，巖體內(nèi)的應(yīng)力不斷增大，最終導(dǎo)致突然的破壞。在天然條件下就可能出現(xiàn)三種不同的組合情況。破壞即可沿已有的斷裂發(fā)生，也可在巖體內(nèi)部發(fā)生，歷史上巖石圈遭受強烈運動時會出現(xiàn)這種情況。n (2)當(dāng)區(qū)域構(gòu)造力的作用使巖體的應(yīng)變速率 CR介于 C0和某一臨界值 Ca(相當(dāng)于使巖體內(nèi)方向有利的斷裂帶的 CF=C0時（此時 CR C0）的巖體應(yīng)變速率，見圖 2—28( a))之間，即 C0CRCa。日本列島地區(qū)地形變和斷裂新活動性的發(fā)展就是在這樣的背景條件下發(fā)生的。一些地震活動強烈地區(qū)的地表隆升速度的資料表明，地殼隆升速率大于或等于 2mm/a的可能屬于這類地區(qū)。 在這樣的條件下，由于巖體本身及斷裂帶的應(yīng)變速率均低于臨界應(yīng)變速率 C0 (如圖 2—28( a)中的 ③ 區(qū) ) ，故這類地區(qū)的特點應(yīng)是以地殼隆升或沉降為標(biāo)志的地形變微弱，無活斷層發(fā)育，故代表著現(xiàn)代構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)的情況。n 表 23 我國 σ v / γh比值統(tǒng)計資料σ v / γh 所占百分比 60n 從統(tǒng)計關(guān)系可以看出：n 地表表層巖體內(nèi)的垂直應(yīng)力成分主要由上覆巖層自重所引起，即隨深度而線性增大，且其增長率相當(dāng)于巖體的平均容重；n 大多數(shù)地區(qū)，在遭受區(qū)域性剝蝕的過程中，由于垂向卸荷不徹底而保存一部分剩余自重應(yīng)力，公式中常數(shù)項的存在就表明了這一點。n 平均水平應(yīng)力的分布及應(yīng)力狀態(tài)的的類型：平均水平應(yīng)力隨深度而增大，并可區(qū)分三種情況 ：n a. σ h σ v 沉積物沉積后未受構(gòu)造擾動或僅受輕微構(gòu)造作用或明顯遭受側(cè)向卸荷影響的巖體具有這種應(yīng)力狀態(tài)。 （ σ 2垂直，水平應(yīng)力場） 局部地帶的應(yīng)力異常分布n 在斷層及一些剪切帶附近垂直應(yīng)力及水平應(yīng)力隨深度的分布明顯高于同深度的其它地帶，正是這種異常往往導(dǎo)致誘發(fā)地震的產(chǎn)生。導(dǎo)致這種差異的原因有：n 應(yīng)力重分布作用往往會使地表附近巖體的應(yīng)力在量值和方向上變化很大，從而導(dǎo)致深淺部的不同；n 隨深度的 變化梯度 不同，從而導(dǎo)致深淺部應(yīng)力狀態(tài)的差異 .n 地表高應(yīng)力區(qū)及其地質(zhì)地貌標(biāo)志n 研究表明，高應(yīng)力區(qū)在地表地質(zhì)地貌上有明顯的表現(xiàn)。n 天然條件下高水平應(yīng)力釋放有關(guān)的淺表生時效變形現(xiàn)象 （ 1）隱爆 最早發(fā)現(xiàn)于美國南安大略省，其表現(xiàn)為近地表出現(xiàn)細(xì)長的隆褶或類似低角度逆斷層的斷隆，一般高度較小，而延伸長度較大。n 其發(fā)育特征有：n a. 發(fā)育在強度和厚度都不太大的近水平層狀巖層中；n n 。導(dǎo)致這種高水平應(yīng)力則是由構(gòu)造應(yīng)力及大陸冰川加載后的卸荷作用共同導(dǎo)致的。這是區(qū)域性卸荷剝蝕的結(jié)果。（ 3）谷下水平卸荷裂隙及谷坡內(nèi)水平剪切蠕動變形帶 大量的勘察資料表明，在高地應(yīng)力區(qū)內(nèi)的較開闊的河谷經(jīng)常有一系列開口良好，透水性很強的卸荷裂隙，特別是當(dāng)最大主應(yīng)力與河段走向垂直時，這種卸荷裂隙尤為發(fā)育。因此，這種裂隙最易產(chǎn)生于近水平產(chǎn)出的沉積巖分布區(qū)或緩傾角裂隙發(fā)育的巖漿巖分布區(qū)。n （ 4）應(yīng)力釋放型的深大拉張變形帶n 一些地段的谷坡后緣發(fā)育有深大的拉裂縫及