第章 岩石变形与应变基础

第三章岩石变形与应变分析基础（二）第一节应变

一、线应变和剪应变二、主应变与应变椭球

第二节变形

一、非旋转变形和旋转变形二、变形阶段三、塑性变形机制

四、破裂变形

五、递进变形

第三节有限应变测量概述

一、标志体原始形态为圆球

二、标志体原始形态为椭球5/19/20231第四章岩石变形与应变分析基础

变形是泛指岩石受力后经受了位移而使其初始位置发生改变的过程，变形结果是形成褶皱、节理、断层及劈理等各种变形构造。因此各种构造也是岩石变形后的终止位置，岩石及其内部各质点的初始位置和终止位置的连线称位移矢量，表征质点变形前后的距离和方向的改变，但不代表真正的位移途径。位移的基本方式有平动、转动、体变(或容变)与形变(或畸变)四种。前二种表现为岩石整体的刚性运动，通常不涉及到岩石内部各质点相对位置的变化;体变是岩石的大小(即体积)的变化，形变是岩石形状的变化，二者均使岩石内部各质点间相对位置发生了变化，亦即引起了岩石的应变。5/19/20232Hobbs:整体直移旋转畸变（形状、大小改变）Spencer:位置变化（纯直移）方位变化（旋转）畸变体变本课堂：平动转动体变(或容变)

形变(或畸变)5/19/202335/19/20234

四种位移方式并不绝然对立，而往往是彼此交叉出现。如断裂变动，对两盘的局部来说是平动或兼有转动，但对岩块整体而言则亦包含体变或形变;又如褶皱变动，岩层各部分发生的变形是不同的，外弯部分有平动与形变，拐点部位有平动、转动和形变。因此构造研究中常以“变形”来泛指岩石受力后由原有态势转变为新的态势而产生的各种构造现象。5/19/20235

以变形前后物体的尺寸相比较，当其相对变形量非常小，全部变形几乎在弹性范围内时,称小变形。若相对变形量较大，明显超越了弹性范围，则称大变形。小变形相对变形量的上限是百分之一(Means，1976)，力学中的理论与公式都是建立在小变形理论基础上的，而构造地质研究的变形大多属于大变形范畴。然而小变形与大变形并非绝然无关，无限小变形的积累能够达到大于百分之一的相对变形量，因此构造地质研究中还是可以有条件地运用力学中的理论与公式。5/19/20236第一节应变

一、线应变和剪应变

岩石变形后内部质点间线段长度的改变为线应变，二相交直线间的角度改变为剪应变。二者均以相对变形来度量的，因此应变是无量纲的。(一)线应变线应变亦称垂直应变，以e或ε表示，指岩石变形后的相对伸长(或缩短，伸长取正值，缩短取负值，均以百分数表示)。设变形前后同一线段的长度分别l0和l1，则:

e=(l1－l0)/l0…………..(4-1)

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线应变还可用长度比S、平方长度比λ来表示。S为变形后与变形前同一线段长度之比。亦即:S=l1/l0=1+e………….(4-2)

λ=（l1/l0）2=[（l0+e）/l0]2

=(1+e)2………….(4-3)e、S、λ三者均系度量直线的相对变化值的，知其一即可算出另二者。材料力学实验表明，当杆件经受单向拉伸(或挤压)时，除纵向变形外，还有横向变形，在弹性变形范围内，杆件的横向线应变与纵向线应变之比的绝对值为一常数，称为泊松比(ν)，其值与材料的性质有关，但不超过0.5，如花岗岩为0.14~0.27，玄武岩0.22~0.30，砂岩0.10~0.30，页岩0.20~0.39，灰岩0.20~0.31等。泊松比所表征的这一现象称为泊松效应，它对解释岩石的某些变形具有重要意义，如岩石中的一些张节理就是在侧向挤压力作用时由与其垂直方向上的伸长变形所引起的。5/19/20238(二)剪应变

变形前两条相互垂直的直线，变形后其夹角偏离直角的量ψ称角剪应变(图4-1),ψ角的正切称为剪应变γ，即:

γ=tgψ…………(4-4)在小变形的条件下,ψ角很小，图4-1中的ab≈a′b，故剪应变亦可用ψ角的弧度值表示。在地质上，与剪切面垂直的线段(即图4-1中之ab线段)向右偏斜(即右行剪切)的剪应变取正值，向左偏斜的取负值，这同前一章剪应力值的取向符号正好相反。ψ图4-1剪切变形aa′bcdd′5/19/20239二、主应变与应变椭球

(一)主应变、主应变面及主应变轴在变形体内部任何一点总可以截取一个立方单元体，在这个单元体中，三个相互垂直的面上只有线应变(伸长和缩短)而无剪应变，这个线应变称主应变;三个相互垂直的面，称主应变面。三个相互垂直的主应变方向，称主应变轴(习惯上常略去“主”字)。它们之间可以相等，但通常是不等的，因此有最大应变轴(X或A轴)，中间应变轴(Y或B轴)和最小应变轴(Z或C轴)之分。其中最大应变轴相当于最大伸长轴，而最小应变轴相当于最大缩短轴。中间应变轴可以伸长也可以缩短，但其值介于最大应变轴与最小应变轴之间。当简化成平面变形处理问题时，是假设Y(或B)轴不变的。5/19/202310

(二)均匀应变和非均匀应变根据变形后物体内部各点的应变特征是否相同而有均匀应变和非均匀应变之分。

均匀应变是变形物体内部各点的应变特征相同，即该物体经受了均匀变形，其特征是，变形前的直线或平行线在变形后仍是直线或平行线，其中任一小单元体的应变大小和方向就可代表整体的应变特征;反之为非均匀变形，其特征是，变形前的直线或平行线在变形后不再是直线或平行线。常见的岩石变形方式有:挤压、拉伸、剪切、弯曲等四种，前三者属均匀变形，弯曲(如褶皱)则属非均匀变形。5/19/202311

在分析褶皱变形时，可近似地看作是若干连续的局部均匀变形而形成的整体，不能用局部均匀变形的微小单元体来表征褶皱整体的应变特征，但可用各连续微小单元体的应变特征及其系统变化来表征整体构造变形特征(图4-2)。此外，有些微观尺度上的非均匀变形在宏观上则可近似地看作是均匀变形，这样，也可以一个平均的应变图形表征总体的变形特征。图4-2弯曲变形整体变形是非均匀的，但每一小圆近似于均匀变形，且与相邻小圆的变形呈连续而系统的变化5/19/202312(三)应变椭球及其在构造研究中的应用设想物体内有一均质的圆球，在其受力作用后发生均匀变形而成为椭球，即应变椭球。应变椭球通常是一个三轴不等长的椭球，其中三个互相垂直的对称面的交线相当于椭球的三个互相垂直的直径，它代表主应变方向，并规定λ1、λ2、λ3三个方向分别对应于椭球的最大、中间、最小的直径方向，即最大、中间、最小主应变方向(图4-3)。若取圆球的半径为1，那么椭球在λ1、λ2、λ3三个方向的半径则分别为λ11/2、λ21/2

、λ31/2(图4-3)，平行于主方向λ1、λ2、λ3的坐标轴分别为X、Y、Z，则在应变椭球上各点坐标与主应变的关系为:5/19/202313图4-3应变椭球的三个主应变方向(λ1、λ2、λ3与一对圆截面(后者交线平行λ2方向)下图为应变椭圆S1S2AACCBTD5/19/202314在一个经受均匀变形的岩体中，如果能够给出主应变的取向和大小，相应地也就给出了应变椭球在空间上的形态和大小，从而也就确定了应变状态。在没有取得主应变大小资料的情况下，就只能从纯几何学角度运用应变椭球形象地表示各构造之间的几何关系。(1)λ1、λ2、λ3三个主应变方向相当于应变轴X、Y、Z三个方向。因此，张节理总是平行于与椭球体最长轴垂直的YZ面。(2)褶皱的轴面、各类流劈理、片理平行于与C轴垂直的XY面。5/19/202315(3)应变椭球中有一对其交角为λ1与λ3所平分的、包含λ2、的圆截面(图4-3)，在中间主方向不变的平面变形中，这一对圆截面上所有的直线均无伸缩，是无畸变面，其圆半径等于初始球半径。在三轴椭球中，这一对圆截面上所有直线均呈等伸长或缩短，是均匀畸变面。不论是无畸变面还是均匀畸变面，均只是被形象地看作是一对共轭剪切面，其交线平行Y轴(或λ2方向)，它控制着剪节理、逆断层与平移断层的发育。(4)应变椭球可在假定中间轴不变的前提下，简化为应变椭圆。这样，上述各构造面与应变椭圆长短轴的关系就变为各构造面走向与应变椭圆的长短轴的关系。5/19/202316

在取得e1、e2、e3数据的条件下，运用弗林(Flinn)图解(图4-4)可表示出反映不同变形条件的各种应变椭球形态。该图是以主应变比a及b作为纵、横坐标轴的二维图解。其中:图4-4应变椭球形态的弗林(Flinn)图解5/19/202317弗林图解是用K值表示各种应变椭球形态的，K＝(a-1)/(b-1)，在体积不变的情况下，依据K值可分出五种形态类型的应变椭球及相应的变形类型:K=0，(1+e1)=(l+e2)＞(1+e3)单轴旋转扁球体(轴对称缩短)1＞K＞0，(1+e1)＞(l+e2)＞1＞(1+e3)扁型椭球体(压扁型)K=1，(1+e1)(1+e3)=(1+e2)2=1(平面应变椭球体)∞＞K＞1,(1+e1)＞1＞(l+e2)＞(1+e3)长型椭球体(收缩型)K=∞，(1+e1)＞(l+e2)=(1+e3)单轴旋转长球体(轴对称伸长)5/19/202318第二节变形

一、非旋转变形和旋转变形主应变轴方位在前后没有改变的变形称非旋转变形，单轴(或双轴)挤压、拉伸的变形属之;其中，如无体变，且中间应变轴(Y的应变为零的平面变形又称为纯剪变形，所以纯剪变形总是以一个方向的伸长和与其垂直的另一方向上的相对缩短为特征的，而1＋e2＝1。图4-5a为非旋转变形;在其变形过程中，三个主变轴方向始终保持着与作用力平行或垂直的关系5/19/202319主应塌变轴林方位舱在变棕形前广后发尤生改汗变的蛇变形级称旋转且变形;其六中，勿如无方体变弄，且贫中间誉应变讯轴(围Y，锈不发击生变驴形的场平面柄变形猴又称以为单剪弃变形。在执构造抬地质须研究违中，谅由剪暴切作刃用产共生的兴变形林常有补条件久地简昨化为仗单剪馅变形衣问题个来处流理。尚图4络-5岛b为昌旋转炕变形袍，在拖其变柏形过盐程中董，应寻变轴锯方向采与作俱用力电呈一散定角富度相赢交，秆随着辫变形以的发致展，炮其交谦角也役不断择改变虎。5/能12感/2然02酿3204-序5非酸旋转婆变形祖(a断)与将旋转臣变形聋(b疲)ab5/修12根/2掠02槽321二、蒙变形厌阶段从物骗理性言质分贵析，篮固体朗的变醉形通国常分哑为三个衰阶段，若椅详细桐划分塔，则骨可为四个墓阶段。现坊以低立碳钢慰的拉卷伸实胳验为栽例，戴将其赤在逐慕渐加游载至以材料彻发生铺破坏驰的整基个过可程中吹应力破(σ)和肤应变隔(e朵)的成关系楼表示挡在直隙角坐妈标系所中，支从而违得到颜应力望和应应变曲旦线(监图4厨-6谊)。材分析亭该曲谁线特军征，冻可依巾次划柏分出锯弹性庸、流毕动、鼻强化鼻和破复坏等抬四个妙变形词阶段熟，现站分别折叙述牢如下命。5/巩12鸭/2煮02本322(一该)、踪蝶弹性扔变形签阶段图4装-6龙中的廉OA稿段为伏直线院，说得明应脸力与续应变冲呈线测性关零系，建符合添虎克桑定律碧，即σ=Ee，E厕为弹菠性模村量或念称杨猎氏模杂量。柱A点悲的应保力σπ称比例酷极限。过室了A替点，袄直线童开始闯略为持弯曲米，但赴不明洗显，才至B弊点以减后才掉明显袋弯曲斗，B枯点的荡应力σy称弹性融极限，一卡般材朗料的喇A、匹B二泡点非邮常接护近。顾在整当个O灿AB冻范围未内，必应力裁消除党后，色变形园也消膜失，肥这一钢阶段礼称弹性是变形侨阶段算，其茧变形蜂是可这逆的线。5/啄12拼/2洗02蓝323(二煮)、暑流动堡变形稿阶段过B宝点以困后，李如应倒力继贵续增价加，赵试件恰的伸葱长速芬度明遍显增锅快，鸡如图渡4-国6所析示，写越过糠C点彩后出讽现一片个水治平线葡段C菜D，钟这种荷载寸基本背上不室变而在试件晃却不育断伸努长的猪阶段尚，称橡为流唉动变揪形阶薪段。这个丙阶段萍的C点仆称为种屈服愉点，该链点的华应力στ称为屈服室极限滥或流仰动极线限，粱故亦王称屈锐服应诸变阶氧段。5/填12住/2属02秘324(三类)、疗强化该变形荒阶段试件茫经过母流动带阶段滚后，远若要拢使其吵继续暖变形摆，则扣需要童克服鉴其中惭不断特增长胀的抵滨抗力别，这位是因族为材述料在膨塑性阶变形芬过程荣中不复断发望生强胖化，龄故这绝一阶胆段称串为强化油变形付阶段。由外于在翠强化疮阶段裳中试遗件的辈变化解主要林是塑妥性变笋形，株所以日要比陶弹性谷变形魄阶段姐内的梁变形絮大得舌多。最若在役此阶惨段Z沸点卸浑载，遭则应浇力－颂应变治曲线惜下落曲至M探点，左即保叉留了εs段的销塑性握变形救(εt回复崭了弹涂性变汉形)兄，故蔽塑性贱变形引是不絮可逆陶的永彼久变伯形。流动托变形顾阶段犁和强难化变躺形阶夏段可灿以合划起来贝称为励塑性董变形膜阶段段。5/穷12铃/2害02饥325(四择)、齐破坏咬变形净阶段达到陈点E泛时，泻外力脸达到损最大锡值，笼按原涨来的姥横截索面积获计算昼的应齿力也阶达到扛最大板值，貌称为强度诊极限或简感称强痛度(σB)。迁在此打阶段屡试件们伸长概到一辩定程程度后福;试掀件的汪某一北段内之的横挨截面誉积会回产生迟显著块的收穷缩，吴出现柱“颈旗缩”朱现象霜。随锦着“冈颈缩舅”现盾象的票出现转，荷鸦载读姻数逐过渐降浮低，饥表现促在图甩4-王6曲望线超转过E艇点后偏开始俊下降翅，至抄K点袄试件队被拉硬断5/贡12然/2圾02赠326图4机-6看低论碳钢怀拉伸率时的言应力厨-应己变曲抄线σπ－比例尝极限；σy－弹性宣极限；στ－屈服姿极限；σB－强度璃极限ABCDZEMNσBσYστσπασεεtεsKo5/乳12血/2询02乒327如果翁对试文件预性先施熟加轴碌向拉攀力，滋使之栏达到戚强化者阶段岔，然焰后在南图4终-6幕的Z碧点处势卸载桨，当现再次牧施加莫轴向咏拉力稠荷载银时，幻玉试件阔在弹瞧性变只形阶怎段内转所能蓬承受调的最石大荷友载将忠增大疗，即沸材料改的比直例极泥限和撒弹性授极限泽上升但了，送然而码却缩埋短了泰比例音极限换到破圈裂点调之间帮的距笛离。阶也就含是破会裂前爽的塑慎性变仁形减山少了密，这潜种现虏象叫要作材鸭料的婶硬化降(或平工作真硬化信)。无地质陆上所誉谓的肃古老廉地块撤的硬途化或宇僵化偿可能体与多届次受骆力导摔致硬浆化有讽关。5/怕12俗/2教02苏328由上赶可知们，岩痰石受湖力达卸到其诊强度振极限桶以后酒很快搞就会厕破裂滋。对圆于不锯同的衬岩石冠，其仗强度加不同材，同宜一岩容石受酱不同薪方式糟变形虎力的悟作用雹，其化强度症也不吩相同悔。表施4-蛛1列左出常赞温常弄压下智几种共岩石术在挤芝压、桃拉张鼓、剪芬切力秧作用英下的传强度蛛极限柳;同赴一岩泊石的卡抗压脖强度馒＞抗亡剪强森度＞通抗张动强度誉。（教员材P男44贿表3扩－1痛）岩石邮的强绳度极钱限实纺质上穷是指择岩石悄在破畅坏前希能够接承受权的最艘大应顾力，岁在此应之前督，如乡丰图4翠-6训的曲谢线变雅化形锤式则屈可反沾映出箭岩石似的另傲一些鸟具体扰的力乳学性网质，垒如弹岛性与合塑性王、脆点性与凉韧性瘦，它责们决最定着肌岩石躺的变浑形行第为。5/浩12问/2占02明329岩石抗压强度抗剪强度抗张强度花岗岩150(37-379)20(15-30)5-7砂岩75(11-252)10(5-15)1-3石灰岩96(6-360)17(10-20)3-6大理岩100(31-262)8(5-20)3-9玄武岩250(150-350)15(10-20)－页岩50(20-80)2(1.7-3.3)－表4显-l掩常厦温常侮压下拴各类不岩石未的强个度极萄限(单冷位M捧Pa)5/训12渐/2易02鲜330弹性天大小玩反映贫在图旷4-迎6上缘瑞OB调线段动的长捆短，游弹性阁较大雹者，臭OB抖线段典较长安，即育具有效较大的的弹梳性极守限(σy)，榜由于佳弹性脖变形类非永野久变惧形，纷很难组在岩希石变典形中捕直接众观察渡到，朋但其摇表象素可以蛋从地成震波闻的传斩播中赛得到妻确立蒸，因溉为地悼震波舌是一绿种弹傅性波距，纵活波可雄在地黄球的夸所有弦圈层稠中传旨播，轰横波他也可摸向下蔽传播挖到2遍90塌0k浴m深至度处沾(古颠登堡扮面)栗，这存表明德整个格地球割具有赶弹性传。此捏外，胖在坑躲道挖揉掘中院的“霞岩爆种”现假象也凑是岩盏层具跟有弹冈性的性一种鬼表象推。5/看12职/2餐02踩331塑性泽是指哲岩石瘦在所瞒受应涨力解侮除后轻产生忆永久守变形作的性丈质，治图4京-6红曲线术上B远E线妙段的持长短怨反映拌了塑核性的劝大小壮。褶皱盾、片颠理、捞压扁龄等构齿造即刻为岩喘石的终塑性畏表象辫。塑性营变形梨是永丑久变却形，变但其踩中必水包含席有弹获性变围形，亭但岩修石的废弹性是和塑僚性并难不存贞在互寄为消容长的项关系服。脆性逢与韧款性是俗表征卵岩石猎发生逼破裂昏的易舒、难及程度，换绕言之闪，岩辣石破伯裂前焰的塑续性阶衡段短滋者为誓脆性抹，长笔者为扎韧性歌，表吨现在遮图4虏-6呆上曲笋线中衫BK甜线段抹的短轿或长卡，通置常以匆岩石赶破裂吉前的悄永久棍变形顽量为醒5％棚为标诉准，兄小于漫5％危者为暑脆性总，大盈于5予％者止为韧边性，选如图柱4－极6下雄方的幸应力接-应霸变曲拖线所服示，傲破裂猫前的射的永制久变艘形量不愈小订，B血、K伴二点剖(图拐4-六6)轰愈接厕近，童即受脸力超温过弹努性极骑限后贺，岩笨石很以快出明现破描裂。5/播12顶/2臂02珍332在断裂作用以前的典型应变(％)＜11－52－85－10＞10压缩σ1＞σ2=

σ3拉伸σ3＞σ1=σ2典型的应力－应变σ1-σ2σ1σ3σ1σ3破裂图4嫁-75/相12愉/2绩02掘333三、肆塑性盒变形怒机制从图殊4-舌7可绢以知铸道，榴各种山构造秩变形轧可归快为两所类:脆性爱变形土和韧悬性变都形及真介于景其间百的脆蔬-韧检过渡稿类型。脆芳性变低形机缸制包串含两致方面凯问题占，即系岩石犹的破快裂准与则与障破裂皇方式啄。韧恶性变考形实磨质上刻即塑名性变赚形，阿其变民形机股制远浑较弹阅性变域形和絮破裂功变形芹复杂球，这和里将替主要屯阐述标塑性果变形津机制旁，并堂简要饥介绍紧弹性威变形重机制这，至捉于岩睁石脆闪性破呜裂有陶关问线题留计待下暗一部蓝分介示绍。弹性画变形例是在路应力厨作用沸下，浑晶体毙空间油点阵矛中各所质点棕由原庄来平发衡位适置被门强制凯性地光发生伙了微制量位坦移而芳达到鼓一个别新的逐位置纪，并聪由此坝获得爆了一狸定的蔬位能峰，即起弹性长应变虚能，淹当力叶的作匪用消漠除后吴，储魄存的脂应变晶能又约使得口各质辈点“刷弹”拼回到壤原来角的位旁置而早重新粮趋于谋稳定剪，这秃就是罚弹性托变形弟是可桐逆的威变形拥的实鸭质。塑性家变形泳相对秤于脆义性变劫形而顺言，竖其发慰生的肺条件师是温殿、压毫较高顺，但旷应变臭速率限较为史缓慢，其妙主要钢机制存有以秒下几粉种:5/隙12风/2六02券334(一自)晶键内滑步移（宋动）晶内震滑移是在娘晶体狡内一陡定的州滑移使系上质发生裙的，潜即滑糊移的境部分弄沿某茎一滑踪蝶移面吧上一某定的安方向深发生崭整排底原子迫的滑宁动，若滑象移量食等于悄晶格割内质燥点间倡距的券整数主倍称另为平谈移滑惯动(图幸4-取8)刷，如数各段直滑移造量不矛等，税则显堂微镜迫下可鹅见到监异常往消光牙带，撑称变招形条兽带。杀此外酸，在夺滑移块持续宜进行窜过程编中，俱还会伸使原歉来随林机定像向的尝晶体胁结晶梁轴发降生旋间转而卡趋于插适应容于应裁力作肃用，扬形成韵优选专方位馒的定怠向，逃如图脚4-阔9所督示为箭石英饶晶体良在A汇方向危上受组力而孕均匀缠缩短钟，假捏定只况有一布组平陵行于棋对角蜻线B极D的穗滑移刊面(旨00句01题)，冰晶格案沿B懂D方液向滑量移，连在持好续受炭力滑弟移过态程中腹，使线滑移扒面的侍法线的[0刘00沙1]热，即瓣C轴企逐渐行向挤弟压方白向旋便转，斩当应茧变达皮到7饥5％聋时，振所有拾石英娇晶粒麻的C暮轴便棕趋于λ方向唐而形坐成优追选方疾位的斧定向付构造孔。5/菠12宿/2犹02题3355/芒12输/2盲02关336若滑栏移量银为质格点间搞距的御非整痕数倍间，形板成以鱼滑移严面为山对称愿面、厦两侧厉晶体仓呈镜慨像对夜称的览机械进双晶剥(或哲称滑麦移双叹晶、渣次生愤双晶揪)，秩则称肺为双晶煎滑移骂(图驳4-餐10脸)。镜胆下可窜见到妖双晶副纹。弄双晶始滑移建常见牧于滑李移系耗较少娱的矿宝物中俩，如各长石趁、方晶解石妹，而秩滑移通系较缠多的蓝、韧鱼性较免强的蛛矿物扮，如劣石英觉一般环不发孙生双煎晶滑辞移。那双晶偿化是桨一种混较为棚快速拼的变顶形形裤式。图4斑－1作0爱双贡晶滑赛移ａ滑从动前溜；ｂ吓滑动视后5/霜12无/2膊02哭337(二叙)位汗错蠕扔变晶内鲁滑移往往刚不是摘一蹴丈而就犁，而规是通控过位颠错运篮动来住实现报的;防位错引运动农是一秆个极直其缓辈慢的肿变形舱过程亡，故掠称位散错蠕备变(蠕变政指在那应力瞎不增榆加的门情况井下应隆变随乎时间好而增跨加的汗现象)。实际兼晶体招的点坟阵结杀构与森理想耍的完挽好晶丢体的欠点阵究结构抱之间错发生津偏差愈，即结点唉原子颠周期掩性排圆列被滋破坏仅的区驳域称政为缺纤陷(卖de送fe督ct爱)，缺叶陷可背以出旅现在豪晶体榜生长近过程缩慧中，突也可扭因矿泳物受避力变饿形而声产生施。按趟空间矮分布伶形式罗，缺陷鲁有点级状(并如空断位、低填隙蓝原子敢)、胡线状插(如间位错者，d葵is来lo宫ca证ti约on在)、把面状历(如蓄位错粘壁、咏晶界假)之棋分。5/闹12薪/2白02知338位错支也称纳位错董线，市其运捧动或景传播易方式朗犹如德蚕的寒运行觉，或吸比拟谦成抽标出上帝面压腥着许挡多家占具的怎地毯仓。可界以设泰想，医如若奖简单赞地把蜡地毯恋拖出同房间幻玉，就隆需化蚕费很御大的描力，卡若采槽取另夜一种疮办法牺，即拴从一绞头把询地毯茅折皱呜起来帆并慢泻慢向典另一胶头传锤递，承当遇性着桌骂子时含，把绑桌腿雨抬起嫌来，歪遇着石床时身，把扬床腿逮抬起似来，扰最后哨将折巡寿皱移饭动到袋房间轻的另博一头待完成亚了抽侄取地尊毯的留过程箩，而脆这一吐过程现虽然禾很慢礼但却倒不需证化费惕很大偏的力烧气。疗位错即的传身播就卧是采合取这牲种方抵式。5/上12鲜/2控02招339图4栋-1结1示筒上半携部的见晶格而沿滑浸移面薄向左述滑移良一个血晶胞因常数妇的位滔错传害播过伙程。炮(a恩)图氏ⅰ-戏ⅱ)枝为晶猪体受揭力后副晶格矛点A1B1。略斯有畸农变，梳ⅲ－总(v屈)这钟一畸哈变由涉上半桌部出驰现的锋黑点葡(四恼个黑敌点)起而得云到调麦整，御(v固i)贪完成凡了一肠个晶紧胞常刘数的穷滑移慎。黑伴点所榜在代蛛表滑堆移面市以上凶部分林的原念子面于，称足为额秀外(广原子斥)半滔面(园图4死-1姿1,洽b)酸，滑荐移部杯分(醒右)隐与末启滑移扰部分赢(左甩)的泡交界缎线即逃为位烈错线疯。5/比12房诚/2乓02敬3405/慢12行/2毒02垄341(三末)扩爬散蠕退变在较靠高温钞(T填＞0渗.3栋Tm)变碍形条坝件下熔，通栽过物赶质的奥扩散躬而使矿物子颗粒腿变形的一本种蠕景变称扩散汪蠕变。沿嫌晶粒高边界述的扩泥散作零用(辅又称分Co溜bl铺e蠕哭变)哨的一秧个常腾见的检变形物显微兰构造度是压力刮影，其摸形成肆与压榜溶作旧用有动关，阳即物颈质在消受高毫(压泳)应交力作撑用处滥溶解触并随侄粒间如水膜掘而向闹低(程张)此应力登作用饥处扩帖散而喝沉淀薯、结舱晶。阻若应忌力作叫用的暑矿物郊为易拥溶矿浮物(劲如石扩英、胃方解魄石)成则原泛来的轿近等辅轴形出状将办变形蜘而呈股椭圆并状，鞭其两尊侧低瓣应力娃处出驴现纤雪维状垃结晶较增生尚须形寄成压怎力影矛;若写应力科作用腾的矿柿物为栽难溶熔矿物亡(为摇黄铁良矿、顾磁铁博矿)数，则肚其附孩近易皮溶基抢质向垮两侧望低应片力处型扩散宝而沉厦淀、饿结晶眨形成忍压力浇影;咳易溶梅物质籍也可允向矿震物的委显微藏裂隙筐处迁屯移结辉晶形虚成同县构造穿脉(老图4嘉-1洁3)愈。5/查12歌/2远02咳342图4旦-1稿3镇压溶融作用担与物扁质迁胖移及墙沉淀元结晶善示意税图5/逢12春/2酸02喝343(四削)、膛超塑嫩性流悲动冶金奴学中愿对细钟粒合铅金物环质的浙实验粮表明趴，在想一定旦温度差和低鼠应变垫速率伍的条有件下逐，拉送伸变舰形的张应变齐可达疼到1膊00锻0％古而不呜断裂齐，这冬一现断象称皆超塑子性。婚超塑垦性变督形后侄的晶舱粒不辆存在团由位遭错蠕伍变引责起的公构造拔，即拢晶粒孤本身贿没有免变形闪，但气整体纳变形侵却很严显著薪，好误比力榆作用漫于砂闭袋，颤砂袋话发生忠强烈夺变形娃而每乔个砂川子则粥无“抽粒内赠”变卫形。右整体洞变形组是由晶粒址边界插滑移和旋烫转所旷引起狗;但衬由于乔晶粒枝之间捡是彼队此紧杯密镶重嵌的啊，晶屈界滑处移和耳旋转浮还需凡要借漫助于会Co在bl腾e蠕吵变，浊即边盗界物循质扩批散来独实现撤，因赖此超骂塑性踏变形世最可婆能的痒机制循是由名扩散骂调节浪的晶成界滑闸移(恐尼可础拉斯却等，训l9葡85批)，故其发对生条粉件是类高温醉(T其≥0大.5匠Tm)，佳细粒凤(几梁十微岩米数助量级显)和辜低应滨变速羽率。5/军12软/2居02芝344(五菠)、畏动态受重结地晶作瓶用在变溉形过较程中某的重哭结晶堡称动羽态重位结晶奔或同昨构造该重结牛晶。通因过动宏态重柜结晶振作用液消除阳了应害变晶袄粒的炸应变阶能而鲜形成鱼了一删些具其锯齿扰状边妖界的停细小顷的无菠应变倘新晶葱粒，驳并能往产生迁新晶村粒矿愁物的巨优选耻方位皆，因炎此它冰也是键一种塌塑性纽奉变形对的机方制。以上腰五种除为塑单性变豪形微别观机蒜制;狮均可级在偏床光显此微镜镇下见怨到相参应的巷显微腿构造逃。5/逮12竭/2习02驰345(六嫁)、多粒间凯运动颗粒撤之间抖的旋酷转是陡塑性单变形腰的另斑一种纵肉眼谣可见名的机摊制。股随机应分布攻的片耍状或机条状眉矿物晶在塑竖性介偿质中药能够服因挤蓄压力舞作用握发生蒙机械握旋砖稳而趋赠于垂滑直于锁压力印方向尖平行破排列蓄，形可成形催体定蔑向组口构。籍B.当E.榆Ho庭bb浪S等搭(l靠97勺6)断曾进败行食献盐和君云母塑的集揭合体音的挤榆压实给验，咏获得翻了云期母片宣在与矛压力愤垂直柜的方勺向上垂定向维排列呀的满控意结味果。5/交12散/2践02车346四、致破裂流变形(一舟)、纽奉岩石驱的破扯裂方晚式常温乒、常蹲压下肆岩石两力学酿实验织表明树，应山力超伍过弹仗性极填限后攀经历耳了少凭量的疮塑性像变形衰便会外出现撕岩石希的破合坏(筒见图滥4-霸7)膊，这驾是岩酱石的亦脆性锡变形群行为封的表酬现。驳不论孤力的网作用抛方式鼓是拉椒、压底或剪捎切均落可导免致岩乓石的评破裂厚，破躬裂变辰形方醒式有丑两种除:张宫裂和忆剪裂阳，这辱两种偷破裂枣面的丛方位摄如图妖4-选14津、图闲4-共15别所示涛。图4陪-1巨4疏不笔同变错形方权式所疾形成掠的张咱裂面ａ－阀压缩我;ｂ翁-拉旁伸;挖ｃ-蛛剪切5/逗12谨/2底02圣347图4凶－1划5始不制同变勇形方耐式所恳形成异的剪遮切面ａ－日压缩锻；ｂ茶－拉抗伸；煮ｃ－据剪切abc5/叮12来/2尊02衬348张裂移发育泛的方影位一题般是像垂直朋于张饲应力餐作用奔或拉小张变剪形的表方向诉，但浅在相牲对较要为韧饮性的巨材料产中，盾张裂周出现据之前付先出机现细袍颈，妻然后恨沿细跪颈处私裂开戏(图目4-彼16且a)趟，其岭裂开虏两端爪并可牺见到榨锥形停裂面捏。剪裂贡可发拥育一佩组或愚两组心，其粥方位哪与σ1、哨σ3均为章斜交桥，其盟斜交篮角度恭的大笔小视眠材料染的力堡学性覆质及们其所狂处的劳温、址压条淘件而前不同贷。剪裂梢面与乏σ1的夹留角称蛮剪裂嚼角(纽奉两组酿剪裂究面的国夹角继称共分轭剪钩裂角越)，在设较低稀的温肚、压陵条件胖下，抄较为迅脆性带材料咬的剪部裂角黄一般己为2扁0°牙－3子0°于，随椅着温丹、压行的增伸高及虚材料召的韧费性增举加，葵剪裂锡角亦软渐增壤大。图4片－1仁6月不碎同性岁质材声料的潜破裂雄表现a.罢相对乏韧性蜻材料留,b图.脆性材料5/贩12签/2梁02旁349(二篇)、帽岩石励破裂援理论触概述1、统最大低张应贫力理提论当张蔑应力的达到作或超斩过岩跟石的饮抗张下强度垫时，岩石守将沿拿最大祸张应焰力作斩用的心截面妈，即携垂直惜于最席大张恢应力青轴(σ3)的抛截面喉发生配破裂诞，形姨成张家裂面。这个疫理论摄适用泽于围父压(绿即各制向均索压)小或挺浅表逗环境同下的单雅向拉侄伸的黎脆性傲破坏判，如盗对张巾节理勉和部意分正裳断层渗的形因成的郑力学道解释悬，但耍不能孔解释扶没有则张应元力作弟用(其如单族向压朴缩、筐三向侦压缩阿等)培下材炸料的笼破坏鞠。从宝表4失-1击得知善，同洽一岩烟石的缓抗张东强度描最小碍，理论库上在库脆性牧变形满条件筋(或强环境向)下串张节祝理应滩是最鸡先发冠育的鸣破裂斧构造泻。5/岩12额/2壳02缺3502、填最大详线应询变理眠论该理示论认衡为材渣料的低破坏胖是与软线应饥变有伏关，后即沿垂直里于最与大伸姜长应跃变方狡向ｅ3或X论)的猾截面浴上发迎生张辨破裂。这每就意避味着离不论配在何挨种应华力状村态下酱，只适要材捉料内邻一点刻处的烫最大暴伸长柜应变壳达到松了材撤料承域受伸监长应衫变的肯极限吼值就脱会出工现张岗破裂坛。这别个理峡论是肃对在势没有徒张应更力直战接作键用情罗况下驶单向猪挤压榆或具木有一镇定围疑压的伙受力辅条件崭下张尼裂形剥成的愤解释右。5/搞12飘/2掘02悠3513、甲库伦蹄-莫呼尔理赌论剪裂逮面发付育的近方位展及其条剪裂评角大鸽小是躬材料叨力学缩慧中讨婆论较粉多的餐一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