地质构造分析的力学基础.pptVIP

递进变形过程中，变形物体内部不同方向的物质线可以有不同的拉伸和压缩变形历史（不属两期变形的产物）. (六) 变形岩石的应变测量 1. 原理：根据标志物求取有限应变椭球体. 2. 主要标志物类型 1) 原始为圆球或椭球的标志物（如鲕粒、砾石）. (六) 变形岩石的应变测量 2) 已知原始形状的其它标志物（砾石、化石、晶体）. 具体方法参照Ramsay《现代构造地质学方法》 郑亚东《岩石有限应变测量和显微构造》 主要内容 1. 应力分析 2. 变形分析 3. 影响岩石力学性质与岩石变形的因素 (一) 主要因素 1. 内因： 1) 岩石成份. 2) 结构. 3) 构造. 2. 外因： 1) 围压. 2) 温度. 3) 溶液. 4) 孔隙压力. 5) 时间. 6) 应力状态. (一) 主要因素 2. 应变：变形程度的度量 1) 小变形应变: 1~3％.　　 2) 大变形（有限变形）: 应变＞1~3％. (一) 变形和应变的概念 3. 均匀变形和非均匀变形 1) 均匀变形：各部分的变形性质、方向、大小均相同, 特征： a) 变形前的平面、直线变形后仍保持平面和直线. b) 变形前相互平行的平面和直线变形后仍保持平行. (一) 变形和应变的概念 2) 非均匀变形：物体内部各部分变形的方向、大小和性质不一致. 非均匀连续变形可以分解成若干部分，按均匀变形的方法加以研究. 4. 线应变和剪应变 1) 线应变. 2) 剪应变：g＝tanf. f a a′ b c d d′ (一) 变形和应变的概念 5. 主应变和应变主方向 在均匀变形条件下，变形物体内部总是可以截取这样一个立方体，其三个相互垂直的截面上只有线应变而无剪应变，这三个线应变称为主应变，这三个主平面称为主应变面. a) 最大应变主方向(λ1)或最大主应变轴(X or A)：最大伸长方向. b) 最小应变主方向(λ3)或最小主应变轴(Z or C)：最大压缩方向. c) 中间应变主方向(λ2)或中间主应变轴(Y or B). (一) 变形和应变的概念 (二) 岩石变形的阶段 1. 弹性极限sy：受力超过这一数值后，岩石发生永久变形. sB 2. 比例极限sp：受力在这一数值以下，变形遵循胡克定律: s＝Ee. E-弹性模量 (二) 岩石变形的阶段 sB 3. 强度极限sB：受力超过这一数值后，岩石发生破裂. sB (二) 岩石变形的阶段 4. 应变硬化：已受变形的岩石，再次加载，其弹性极限有所增高的现象. sB (二) 岩石变形的阶段 (二) 岩石变形的阶段 γ－－屈服极限 (二) 岩石变形的阶段 5、塑性变形 sB 6. 断裂变形. 张裂 (二) 岩石变形的阶段 剪裂 7. 剪切断裂的主要参数： 1) 共轭剪破裂角：2q. 2) 剪裂角：q. (二) 岩石变形的阶段 － 2(1.7-3.3) 50(20-80) 页 岩 － 15(10-20) 250(150-350) 玄武岩 3-9 8(5-20) 100(31-262) 大理岩 3-6 17(10-20) 96(6-360) 石灰岩 1-3 10(5-15) 75(11-252) 砂 岩 5-7 20(15-30) 150(37-379) 花岗岩 抗张强度 抗剪强度 抗压强度 岩 石 (单位MPa) 抗压强度﹥抗剪强度﹥抗张强度 7. 常温常压下各类岩石的强度极限 (二) 岩石变形的阶段 8. 材料力学性质分类 1) 脆性材料：破坏前塑性变形＜5％的材料. 2) 韧性材料：破坏前塑性变形﹥10％的材料. 3) 脆－韧性过渡材料：以上两者之间. (二) 岩石变形的阶段 9. 岩石韧性变形的机制 1) 粒间滑动：如砂子的塑性变形. 2) 粒内滑动： 平移滑动 双晶滑动 (二) 岩石变形的阶段 认为塑性形变为线状晶格缺陷(位错)沿滑移面运动引起的 理想完好的晶格(A)、刃型位错（B）螺型位错（C） 3) 压溶重结晶作用： 1. 库仑剪破裂准则：t =to+sm= to+ stgf to －内聚力 m－内摩擦系数(tgf ) f －内摩擦角 适用条件：脆性岩石，围压较小 (三) 剪裂角分析 剪裂角q =45o-f/2 n q s1 (90o+ f)/2 q =90o-(90o+f)/2 2. 莫尔剪破裂准则：Tn=f(sn) 适用条件：塑性岩石，围压较大 随着温度、围压的增加，剪裂角逐渐接近于45°，但不会超过45°(剪裂角＞45°情况一般与递进变形有关). (三) 剪裂角分析 3. 格里菲斯准则(自习) 特点：来自数学推导. (三) 剪裂角分析 1. 椭球方程 (四) 应变椭球体 应变是根据椭球体的形状和大小与变形前的原始圆球体的形状和大小的比值确定的。 2. 特征要