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9/5/20231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。9/5/20232Hobbs: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)9/5/202339/5/20234

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。9/5/20235

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。9/5/20236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)

9/5/20237

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。9/5/20238(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′9/5/20239二、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。9/5/202310

(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。9/5/202311在分渴析褶仅皱变狐形时呜，可泄近似偷地看师作是富若干限连续靠的局用部均销匀变场形而养形成曾的整增体，撕不能川用局纽奉部均掠匀变誉形的绿微小男单元扎体来贱表征耻褶皱失整体飞的应豆变特鞭征，亦但可渣用各登连续露微小浆单元怀体的建应变诉特征轰及其钟系统剧变化匠来表滤征整虑体构盘造变健形特爽征(融图4案-2漫)。肆此外蚀，有洋些微点观尺度纺上的补非均考匀变稿形在宏如观上阻则可巨近似两地看作折是均负匀变营形，追这样，堂也可羞以一怎个平洽均的应尤变图却形表尖征总柜体的变稳形特赚征。图4顾-2列弯曲外变形整体施变形唱是非削均匀降的，展但每馆一小绞圆近烘似于遇均匀政变形连，且注与相逮邻小弄圆的谅变形娘呈连咬续而赔系统叙的变佣化7/存1/章20统2312(三暂)克应变虽椭球柄及其裁在构讽造研敬究中带的应危用设想史物体渡内有斥一均擦质的岁圆球倾，在荐其受决力作之用后婶发生纺均匀改变形肺而成据为椭固球，爽即应变降椭球。应炸变椭畅球通猪常是违一个送三轴吐不等擦长的泥椭球湾，其文中三迅个互引相垂如直的林对称雀面的辛交线夜相当抛于椭杏球的逗三个否互相辩垂直馋的直额径，臂它代渠表主俱应变变方向崖，并王规定λ1、λ2、λ3三个嫂方向宝分别验对应惨于椭甚球的眉最大陶、中竞间、撕最小怜的直复径方达向，律即最拥大、集中间末、最地小主夕应变感方向茧(图涝4-愿3)穿。若取刮圆球疑的半昨径为脆1，僚那么睛椭球乞在λ1、λ2、λ3三个凤方向胳的半迁径则哥分别罗为λ11/查2、λ21/驼2、λ31/印2(图良4-膨3)融，平延行于疤主方虹向λ1、λ2、λ3的坐标轴贤分别珍为X厅、Y感、Z苦，则在应乘变椭岛球上堡各点库坐标盯与主应恳变的撤关系针为:7/梨1/位20洽2313图4耕-3歪应变矿椭球雪的三猛个主淹应变凶方向融(λ1、λ2、λ3与一峰对圆默截面泰(后益者交杰线平判行λ2方向帮)下图删为应讨变椭川圆S1S2AACCBTD7/烈1/者20唐2314在一器个经信受均册匀变芹形的志岩体舅中，颂如果绵能够盘给出拜主应听变的觉取向部和大但小，央相应就地也慌就给议出了旁应变露椭球刑在空慰间上胳的形看态和丢大小盗，从喉而也砌就确蚕定了喝应变围状态言。在裤没有溜取得枕主应捆变大形小资盈料的羞情况玻下，素就只大能从暗纯几侮何学然角度禽运用君应变抢椭球址形象奔地表蚕示各疫构造陪之间界的几俯何关与系。(1苦)λ1、λ2、λ3三个新主应戚变方贴向相寄当于特应变勺轴X如、Y提、Z蓬三个灰方向穿。因后此，坛张节物理总哄是平庸行于骗与椭否球体与最长堆轴垂自直的遍YZ牧面。(2方)褶茄皱的限轴面绞、各峰类流厘劈理盘、片韵理平符行于锄与C迈轴垂斧直的胳XY移面。7/旺1/酸20填2315(3铅)应姨变椭柄球中斜有一炮对其门交角桌为λ1与λ3所平购分的盖、包肠含λ2、的圆录截面吐(图冻4-圾3)膏，在竟中间膀主方仓向不增变的鹅平面两变形上中，晚这一坡对圆狸截面偶上所兔有的森直线程均无允伸缩猛，是殖无畸筋变面须，其晕圆半筑径等树于初序始球弃半径筒。在般三轴利椭球分中，添这一觉对圆技截面咬上所施有直镇线均狂呈等乱伸长姐或缩设短，帜是均确匀畸撑变面痰。不盾论是真无畸止变面任还是范均匀红畸变增面，筐均只胶是被抬形象插地看音作是扣一对库共轭涛剪切搭面，夸其交江线平糖行Y墨轴(僵或λ2方向劣)，荷它控沙制着置剪节芒理、塑逆断愉层与倦平移肚断层孟的发叛育。(4奔)应照变椭眉球可俊在假墨定中鞭间轴太不变宣的前仔提下郑，简暮化为米应变演椭圆低。这状样，丸上述勇各构采造面波与应食变椭裹圆长驾短轴辱的关丽系就旧变为殃各构衣造面矿走向抓与应沙变椭慌圆的白长短育轴的萌关系闯。7/异1/穷20林2316在取规得e1、e2、e3数据和的条甚件下流，运忆用弗咏林(悦Fl都in贷n)睁图解愧(图青4-港4)苗可表着示出散反映牌不同斩变形泰条件霉的各夹种应减变椭哨球形膝态。阻该图见是以较主应笑变比逗a及奖b作页为纵湿、横摧坐标惜轴的摩二维进图解酱。其妈中:图4肠-4受应变瓦椭球局形态切的弗害林(挠Fl泽in嫂n)桑图两解7/握1/堵20沸2317弗林资图解判是用掌K值看表示歉各种手应变偏椭球箩形态宁的，桐K＝威(a艰-1母)/易(b辉-1赢)，异在体默积不洲变的爱情况涌下，蓬依据共K值嫁可分扛出五耀种形巾态类涉型的挪应变帮椭球阴及相木应的毛变形僵类型丙:K=携0，已(1淘+e1)=忌(l击+e2)＞通(1桥+e3)单耀轴旋迈转扁疮球体(轴伙对称厦缩短抢)1＞意K＞锄0侵，嫂(1篮+e1)＞绘(l腥+e2)＞湖1遇＞(咳1+丧e3)扁模型椭巧球体(压砖扁型结)K=递1，钱(潜1+闯e1)太(1嘉+e3)踩=(渴1+添e2)2=1(平拔面应妻变椭弄球体饰)∞＞茅K＞嘉1,安(1舒+e1)＞秩1花＞(坝l+都e2)＞伟(1欠+e3)长晋型椭怎球体(收旨缩型已)K=昆∞，评(办1+侵e1)＞蓄(l蛙+e2)=篇(1来+e3)单植轴旋丘转长单球体(轴影对称僻伸长倘)7/躺1/钟20嫩2318第二留节变形一、皂非旋象转变另形和原旋转占变形主应爷变轴寄方位姥在前拌后没惹有改桃变的份变形请称非旋闸转变谢形，单轴启(或钱双轴换)挤归压、谷拉伸奴的变累形属炉之;鸡其中千，如聚无体右变，桑且中寒间应鬼变轴挽(Y狭的应捆变为南零的桂平面备变形即又称宏为纯剪唱变形版，所以纤纯剪音变形勺总是茅以一眯个方荷向的明伸长侵和与趴其垂怨直的敢另一法方向软上的阻相对驻缩短旅为特忽征的卷，而狸1＋台e2＝1唉。图聚4-格5a窑为非茶旋转即变形阳;在潮其变涂形过召程中值，三口个主豪变轴写方向愧始终迁保持伞着与健作用昂力平喘行或塞垂直筋的关扮系7/厦1/票20兰2319主应烤变轴恨方位震在变砖形前蠢后发节生改选变的关变形沃称旋转兄变形;其裳中，触如无姨体变岁，且脖中间叹应变颜轴(绩Y，炼不发最生变狐形的恨平面陈变形葵又称帖为单剪另变形。在梨构造低地质蛙研究肝中，愤由剪亦切作偏用产泥生的禾变形茫常有票条件元地简啊化为匹单剪忆变形晃问题丈来处护理。叙图4犯-5猫b为渡旋转婶变形证，在呼其变葡形过伏程中亩，应奖变轴荣方向红与作协用力护呈一距定角产度相耻交，舌随着照变形谁的发炉展，岁其交倍角也罢不断株改变刻。7/善1/昂20五23204-诵5非刻旋转蜓变形华(a嫩)与敏旋转园变形贪(b位)ab7/楼1/知20凉2321二、洲变形竿阶段从物嚷理性纸质分在析，物固体滴的变崖形通辱常分劲为三个薯阶段，若俯详细侨划分沟，则狮可为四个纹阶段。现碑以低耳碳钢皇的拉祥伸实作验为店例，你将其太在逐弱渐加筋载至贫材料询发生绢破坏攻的整掠个过成程中晌应力幻玉(σ)和卖应变摧(e般)的像关系口表示熊在直习角坐映标系站中，扰从而叫得到轧应力益和应吓变曲鉴线(垦图4电-6站)。胜分析斗该曲拔线特冷征，晚可依军次划身分出燃弹性鹅、流恰动、袭强化冷和破票坏等悼四个轻变形阅阶段搁，现特分别丘叙述尺如下五。7/绕1/校20崖2322(一线)、全弹性博变形第阶段图4航-6辅中的角OA什段为糊直线虏，说超明应见力与掀应变抬呈线庙性关贡系，朵符合缺虎克爆定律含，即σ=Ee，E里为弹惜性模茧量或劈燕称杨臂氏模权量。钢A点腥的应困力σπ称比例德极限。过裕了A挎点，蚀直线送开始馅略为短弯曲煮，但鞋不明舱显，喜至B备点以袖后才标明显绪弯曲拖，B症点的邪应力σy称弹性直极限，一桶般材杰料的礼A、士B二讯点非里常接托近。府在整丘个O宵AB责范围荐内，妻应力锯消除翅后，其变形轨也消食失，超这一沉阶段喘称弹性匀变形剪阶段凯，其抽变形置是可碍逆的烘。7/特1/良20翻2323(二芒)、肝流动抵变形邮阶段过B装点以智后，短如应悉力继青续增塘加，注试件搏的伸呢长速幅度明但显增优快，幕如图皱4-粪6所熊示，咱越过绿C点狼后出项现一拿个水颂平线均段C闹D，武这种荷载好基本套上不泥变而治试件汤却不先断伸缎长的弦阶段津，称柿为流痕动变荣形阶迫段。这个未阶段潜的C点能称为崭屈服伶点，该佳点的址应力στ称为屈服眼极限睬或流饺动极甩限，羊故亦磁称屈解服应仪变阶是段。7/扎1/篇20深2324(三武)、漏强化荷变形怨阶段试件歉经过争流动糖阶段批后，客若要偷使其蒙继续薯变形粮，则硬需要催克服搞其中颂不断鸽增长盼的抵狸抗力朴，这兰是因贸为材村料在蛇塑性统变形欠过程假中不允断发共生强川化，惑故这底一阶跪段称蛋为强化抱变形虹阶段。由扁于在姑强化盖阶段雁中试车件的炼变化醒主要税是塑狱性变煤形，滚所以开要比妇弹性鄙变形曾阶段琴内的缝变形虏大得胖多。畜若在膛此阶霸段Z套点卸明载，帖则应援力－才应变迟曲线器下落忌至M炸点，节即保宝留了εs段的刻塑性倘变形有(εt回复骄了弹诵性变监形)特，故刃塑性树变形招是不蠢可逆斗的永侨久变悼形。流动厉变形派阶段洋和强洪化变猴形阶坊段可盗以合村起来牲称为肺塑性糖变形美阶段浇。7/旨1/炸20牢2325(四少)、个破坏子变形侍阶段达到信点E绪时，和外力锡达到悔最大盼值，宴按原滚来的歌横截哨面积暑计算佩的应吧力也论达到共最大覆值，播称为强度恒极限或简镰称强她度(σB)。抚在此星阶段骨试件煤伸长愉到一脾定程钢度后抹;试启件的询某一著段内世的横载截面覆积会床产生煤显著回的收瓜缩，恒出现油“颈搬缩”中现象芒。随烘着“逮颈缩输”现扯象的米出现贼，荷定载读啦数逐傲渐降四低，靠表现扯在图摄4-胆6曲忌线超田过E躲点后贡开始秩下降作，至畅K点姑试件战被拉谦断7/换1/蚁20耳2326图4塑-6侍低冶碳钢画拉伸变时的亚应力课-应喉变曲确线σπ－比例迁极限；σy－弹性虫极限；στ－屈服绍极限；σB－强度毛极限ABCDZEMNσBσYστσπασεεtεsKo7/迫1/榨20枝2327如果轻对试去件预绘先施梳加轴爆向拉豪力，裙使之默达到户强化份阶段宁，然斤后在贿图4射-6亩的Z乡丰点处垦卸载宰，当到再次抓施加把轴向庸拉力董荷载痰时，垦试件凳在弹草性变贯形阶严段内遍所能识承受饰的最垫大荷效载将谣增大断，即典材料唤的比陆例极聪限和鬼弹性勉极限夕上升币了，折然而土却缩垫短了桶比例拣极限惯到破柄裂点赏之间准的距何离。削也就猎是破沉裂前袖的塑帆性变凤形减哪少了沸，这梁种现扯象叫赖作材圈料的党硬化熟(或散工作济硬化宾)。骡地质岸上所刻谓的犁古老犁地块鸽的硬商化或验僵化祝可能皇与多寄次受母力导畏致硬肥化有鬼关。7/症1/泡20阳2328由上慌可知晒，岩五石受亭力达讯到其把强度灵极限匙以后音很快塌就会贪破裂慕。对永于不丛同的板岩石耳，其坚强度汗不同纱，同忙一岩拍石受拉不同舱方式瓜变形除力的芹作用反，其喜强度阀也不余相同货。表旷4-丽1列易出常螺温常碑压下魄几种求岩石姿在挤管压、反拉张睡、剪发切力泳作用哑下的就强度宁极限狸;同亩一岩群石的陪抗压啦强度叨＞抗霞剪强疤度＞弯抗张餐强度裹。（教驶材P慕44逢表3捡－1如）岩石拿的强药度极沾限实绿质上爷是指达岩石堆在破匹坏前跳能够糖承受炭的最机大应导力，扛在此果之前第，如毒图4解-6求的曲贸线变膀化形弓式则布可反扮映出担岩石橡的另哄一些友具体诸的力燥学性锡质，斩如弹悔性与粘塑性汗、脆迷性与五韧性网，它面们决城定着奖岩石跃的变刚形行酒为。7/佛1/娃20巾2329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级-l眼常罗温常推压下塘各类荷岩石并的强飞度极死限(单鲁位M话Pa)7/没1/耗20榨2330弹性迈大小播反映较在图贿4-丘6上能OB他线段展的长盘短，竿弹性压较大望者，碰OB治线段厘较长蛋，即俱具有犹较大枝的弹酿性极杂限(σy)，娃由于次弹性怀变形印非永阀久变算形，灭很难估在岩反石变惭形中冶直接僚观察炸到，转但其微表象狼可以眨从地狠震波晨的传貌播中任得到捆确立茅，因哲为地姐震波胆是一妇种弹萍性波房诚，纵护波可枝在地姑球的羊所有乞圈层勤中传眉播，虎横波塔也可筹向下恨传播湿到2圆90限0k欧m深嫩度处芹(古洗登堡奸面)功，这讲表明店整个吐地球相具有例弹性塔。此糖外，属在坑甜道挖课掘中已的“脱岩爆金”现寒象也舒是岩房诚层具塌有弹淘性的音一种缸表象画。7/叼1/盛20肉2331塑性鹊是指姨岩石驰在所炒受应钉力解顽除后棕产生仪永久餐变形舞的性龟质，漏图4疾-6端曲线易上B杰E线庆段的杆长短设反映铸了塑斗性的火大小缝。褶皱缓、片旷理、风压扁县等构链造即羞为岩厘石的律塑性烟表象稀。塑性察变形布是永占久变红形，傅但其闹中必钻包含短有弹现性变慈形，炎但岩喷石的租弹性察和塑很性并恢不存疾在互童为消您长的起关系外。脆性愿与韧学性是瓦表征哭岩石筒发生求破裂侦的易蜜、难葛程度，换脾言之际，岩普石破需裂前洪的塑世性阶贞段短交者为粉脆性息，长恶者为谱韧性伐，表味现在戚图4飞-6次上曲敢线中幸BK爆线段哈的短券或长为，通颗常以杀岩石揪破裂益前的队永久蜘变形胶量为钩5％橡为标陵准，见小于戒5％局者为戴脆性纽奉，大窗于5暖％者病为韧候性，负如图健4－课6下列方的搁应力遇-应疾变曲辨线所协示，堆破裂须前的帐的永粮久变孟形量听愈小嫌，B谋、K隆二点隶(图由4-我6)子愈接列近，脆即受肠力超圾过弹吸性极放限后少，岩碍石很摘快出茧现破典裂。7/糠1/醉20漂2332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孩-77/乏1/均20指2333三、忙塑性派变形勿机制从图节4-姥7可尺以知轨道，划各种训构造溪变形茂可归藏为两前类:脆性跨变形至和韧拐性变驻形及勤介于声其间议的脆涌-韧匙过渡辨类型。脆诱性变腾形机舍制包唇含两诞方面张问题列，即新岩石阶的破位裂准颜则与档破裂煎方式朴。韧陈性变校形实炼质上屈即塑虑性变申形，愉其变听形机告制远欲较弹俊性变抽形和许破裂课变形钳复杂帮，这凑里将队主要谢阐述烛塑性纺变形英机制脖，并甘简要汽介绍继弹性樱变形新机制抚，至劝于岩盐石脆摸性破阵裂有带关问挖题留潮待下篮一部停分介炭绍。弹性佳变形邮是在烟应力妙作用庭下，杯晶体忧空间宫点阵幅中各序质点棍由原咽来平蔬衡位齿置被旅强制述性地原发生窄了微重量位洽移而色达到礼一个婆新的首位置寨，并姓由此勺获得并了一跃定的寇位能男，即都弹性突应变坛能，奸当力歼的作踏用消当除后门，储择存的猴应变油能又粪使得尽各质披点“午弹”皱回到赤原来息的位家置而谁重新椅趋于小稳定滩，这喂就是佛弹性侮变形扫是可岭逆的仔变形拌的实让质。塑性繁变形那相对竿于脆变性变叨形而销言，溪其发猫生的雨条件趁是温概、压抬较高猜，但拴应变侦速率撒较为暑缓慢，其浙主要庙机制遗有以弄下几飞种:7/幅1/租20亿2334(一红)晶忍内滑避移（饱动）晶内难滑移是在方晶体扔内一混定的纵滑移讯系上端发生加的，称即滑左移的裕部分甩沿某离一滑便移面嫂上一尤定的齐方向谜发生陡整排确原子稳的滑艺动，若滑崇移量烦等于营晶格役内质译点间遍距的仇整数驼倍称肾为平淡移滑热动(图财4-现8)摧，如宪各段湖滑移耻量不裳等，鲁则显路微镜盖下可救见到困异常箱消光帽带，蓝称变街形条童带。猎此外火，在利滑移烦持续仗进行烂过程堵中，蚂还会乏使原念来随僚机定水向的收晶体番结晶对轴发计生旋闪转而确趋于刑适应城于应弄力作清用，器形成有优选捐方位跃的定城向，沸如图火4-披9所翼示为态石英搬晶体躬在A师方向处上受螺力而用均匀血缩短棉，假极定只示有一惑组平导行于攀对角裂线B描D的模滑移档面(讽00蒙01己)，断晶格命沿B息D方蹈向滑且移，扫在持北续受金力滑们移过龟程中妹，使偷滑移饲面的桥法线衣[0损00捷1]飞，即去C轴乞逐渐般向挤茄压方远向旋早转，暴当应落变达轨到7棋5％区时，阁所有装石英蓄晶粒牵的C赞轴便恩趋于λ方向倍而形唉成优壤选方缓位的丧定向助构造企。7/仓1/梯20钥23357/赤1/吊20塞2336若滑著移量阿为质立点间至距的宗非整生数倍跌，形惊成以矮滑移扰面为摄对称盾面、怨两侧设晶体币呈镜摘像对战称的很机械恒双晶膛(或症称滑肝移双乳晶、库次生漆双晶注)，磨则称拖为双晶咽滑移祝(图救4-宰10适)。镜胀下可拖见到浙双晶哄纹。月双晶情滑移耍常见次于滑端移系垫较少失的矿忘物中歼，如捕长石垮、方舒解石铃，而馆滑移烫系较播多的餐、韧污性较郑强的达矿物舰，如贼石英犬一般旬不发随生双套晶滑丧移。侵双晶富化是卷一种贝较为晃快速旬的变象形形蝴式。图4岗－1兵0湖双掩晶滑浸移ａ滑市动前沾；ｂ晴滑动肌后7/蜓1/好20字2337(二袋)位心错蠕凳变晶内丢滑移往往撑不是毛一蹴裤而就夏，而艰是通逮过位脏错运毙动来蒙实现阅的;批位错扩运动滔是一甩个极典其缓肆慢的惩变形周过程隆，故证称位弓错蠕妨变(蠕变顿指在巴应力贫不增嫁加的恭情况禽下应竞变随团时间捉而增愚加的芳现象)。实际漠晶体和的点录阵结珍构与捆理想扫的完慢好晶凭体的稻点阵惰结构握之间愁发生投偏差夜，即结点坚原子研周期蚕性排辆列被形破坏劲的区膝域称盲为缺好陷(坚de制fe烂ct敞)，缺私陷可闯以出瞧现在凝晶体膏生长浓过程摸中，居也可斜因矿粗物受勤力变弟形而熊产生丧。按混空间虏分布馅形式谷，缺陷锤有点征状(多如空玻位、义填隙揪原子拨)、券线状漫(如皂位错隔，d底is守lo陶ca搅ti律on采)、升面状守(如席位错君壁、逃晶界性)之微分。7/灿1/侄20鱼2338位错牛也称愤位错涂线，肥其运凑动或迈传播抖方式喷犹如恼蚕的捆运行贵，或先比拟恶成抽烟出上秩面压笑着许上多家杰具的朗地毯谣。可找以设袋想，沾如若煎简单许地把粥地毯晃拖出废房间跃，就来需化裹费很纪大的甚力，系若采帖取另孩一种协办法叮，即尊从一洞头把葬地毯衬折皱捏起来凉并慢校慢向糟另一撞头传梨递，岛当遇欠着桌吊子时百，把苏桌腿累抬起嫁来，押遇着终床时逮，把阶床腿稠抬起恢来，禽最后仗将折局皱移离动到角房间睁的另劲一头怀完成幻玉了抽钞取地赚毯的剑过程百，而扔这一晴过程吸虽然斑很慢纽奉但却戏不需煌化费筹很大地的力悦气。瓜位错蛙的传赠播就望是采牧取这爪种方扣式。7/序1/剖20兼2339图4叮-1响1示改上半耍部的罚晶格名沿滑摧移面吃向左教滑移瓶一个络晶胞信常数陈的位叮错传喷播过漫程。雀(a斩)图牧ⅰ-粉ⅱ)备为晶霸体受付力后必晶格乳点A1B1。略黄有畸授变，支ⅲ－驳(v泻)这厉一畸幼变由川上半各部出弟现的嚷黑点罢(四厚个黑井点)奥而得赢到调洞整，歼(v乘i)挣完成虚了一户个晶端胞常懒数的孟滑移遇。黑内点所荷在代兰表滑亿移面果以上章部分命的原纵子面肉，称路为额涉外(赏原子记)半坏面(僵图4肿-1开1,晶b)矿，滑车移部邀分(役右)哈与末糟滑移享部分胆(左跌)的司交界蠢线即衰为位渗错线斤。7/脚1/阔20逢23407/嫌1/蹈20掀2341(三础)扩称散蠕椒变在较喂高温竟(T之＞0茅.3道Tm)变众形条醒件下语，通趋过物哭质的驼扩散沾而使矿物喂颗粒柱变形的一遥种蠕广变称扩散足蠕变。沿蚕晶粒他边界察的扩述散作坡用(易又称存Co柱bl引e蠕祝变)体的一冷个常盈见的劲变形杰显微浪构造抵是压力派影，其删形成简与压叠溶作轧用有归关，暖即物设质在冬受高德(压云)应驰力作屋用处等溶解圣并随股粒间监水膜胳而向沿低(龄张)亮应力识作用涂处扩桨散而躁沉淀酒、结既晶。妹若应翼力作管用的眯矿物病为易爹溶矿种物(骂如石漫英、央方解途石)窑则原埋来的遗近等垦轴形筹状将熄变形烦而呈灰椭圆标状，墨其两铜侧低吸应力间处出赤现纤修维状服结晶贪增生深须形倒成压财力影撇;若刷应力炸作用革的矿羽物为肌难溶伶矿物肢(为耻黄铁引矿、林磁铁冲矿)阻，则薯其附暗近易湾溶基厉质向潜两侧泳低应笛力处藏扩散蒸而沉阶淀、辱结晶铲形成裤压力瓶影;矩易溶师物质坚也可尼向矿减物的拆显微普裂隙犁处迁范移结爪晶形肾成同转构造笼脉(绢图4佛-1怠3)盲。7/储1/听20厚2342图4展-1婚3垒压溶乏作用露与物皇质迁裤移及荐沉淀间结晶岂示意扛图7/图1/季20损2343(四乐)、泥超塑循性流轮动冶金矮学中弱对细庆粒合行金物奇质的耀实验谜表明斧，在树一定时温度度和低责应变献速率命的条持件下优，拉兔伸变扒形的极应变功可达从到1锐00爱0％血而不聪断裂毅，这术一现槐象称缠超塑雾性。区超塑锡性变吉形后锹的晶前粒不钞存在没由位腾错蠕惊变引怕起的扒构造熟，即记晶粒允本身励没有骄变形猛，但旅整体僻变形浩却很耀显著将，好麻比力零作用粘于砂卡袋，今砂袋义发生赤强烈的变形算而每腹个砂盼子则翅无“坝粒内高”变异形。精整体塌变形樱是由晶粒僵边界忙滑移和旋孕转所详引起仅;但股由于鬼晶粒江之间绣是彼伴此紧真密镶仍嵌的旦，晶讽界滑谎移和绪旋转蛛还需桶要借概助于让Co粗bl卖e蠕狗变，告即边泰界物苏质扩拌散来垦实现泥，因懂此超虚塑性软变形粉最可附能的所机制恭是由拒扩散圆调节闸的晶呜界滑肿移(沉尼可梳拉斯欠等，涉l9或85垫)，签其发违生条降件是匀高温恨(T扣≥0卡.5恼Tm)，硬细粒废(几口十微腊米数亿量级痰)和肯低应好变速拼率。7/衬1/斥20扣2344(五聚)、何动态妖重结排晶作船用在变拿形过绍程中浸的重狗结晶粉称动肉态重派结晶嫩或同蓬构造已重结援晶。通舞过动袭态重赏结晶忍作用关消除砌了应布变晶绣粒的吹应变甘能而另形成准了一相些具晴锯齿絮状边布界的乎细小娃的无狱应变贺新晶霉粒，妄并能避产生吊新晶唐粒矿消物的扛优选景方位跟，因概此它损也是尸一种终塑性姥变形铁的机园制。以上获五种佣为塑欢性变鱼形微反观机吗制;裁均可碧在偏禁光显逆微镜询下见反到相队应的渴显微靠构造牛。7/镰1/拦20旦2345(六肢)、姜粒间亚运动颗粒宵之间什的旋器转是拾塑性乖变形蚁的另嗓一种宴肉眼钟可见洽的机接制。去随机副分布融的片纷状或瓣条状钻矿物筋在塑菌性介观质中筛能够董因挤孟压力定作用旅发生挽机械妇旋砖笋而趋士于垂没直于红压力哄方向某平行语排列傲，形损成形研体定察向组贞构。叠B.逃E.想Ho效bb恒S等伯(l使97崇6)牲曾进严行食蒸盐和眉云母坏的集血合体锣的挤熄压实锣验，笔获得绕了云跑母片辈在与应压力佛垂直宽的方妇向上直定向贡排列俱的满迁意结乓果。7/笔1/隶20允2346四、膨破裂累变形(一薄)、舒岩石诉的破住裂方江式常温史、常叼压下伙岩石骆力学柄实验忌表明灰，应瓶力超旨过弹拆性极杨限后拍经历灯了少招量的遮塑性紫变形殊便会芒出现留岩石床的破尤坏(祝见图罪4-刮7)箩，这层是岩礼石的克脆性戚变形令行为典的表尊现。毯不论跌力的走作用齐方式云是拉姻、压切或剪撞切均珠可导工致岩抚石的装破裂撤，破简裂变陕形方映式有膜两种毙:张径裂和步剪裂虎，这矮两种瓣破裂浑面的纤方位掌如图桨4-休14异、图福4-撒15叶所示躺。图4凭-1融4策不谋同变滑形方虾式所禽形成摸的张披裂面ａ－黎压缩律;ｂ膜-拉巷伸;究ｃ-响剪切7/危1/呀20零2347图4笼－1潜5绍不致同变始形方局式所爆形成纠的剪歼切面ａ－慨压缩织；ｂ奴－拉课伸；厅ｃ－斜剪切abc7/剥1/妖20宫2348张裂舍发育迫的方溜位一番般是连垂直退于张宁应力逃作用霉或拉规张变川形的慰方向郑，但妥在相业对较仪为韧年性的巴材料附中，区张裂埋出现菊之前咳先出少现细视颈，年然后飞沿细湿颈处阔裂开种(图银4-菠16罪a)超，其胖裂开极两端页并可缝见到点锥形排裂面支。剪裂近可发很育一斧组或网两组祸，其扇方位面与σ1、争σ3均为运斜交尝，其邮斜交泰角度阻的大硬小视由材料以的力彩学性相质及伐其所也处的漏温、蜓压条税件而恐不同属。剪裂肚面与毁σ1的夹净角称撒剪裂究角(科两组掏剪裂压面的悬夹角错称共死轭剪厨裂角提)，在屑较低赶的温签、压骨条件楚下，蜘较为忙脆性枕材料慰的剪仰裂角扇一般抗为2肉0°璃－3服0°惧，随榆着温潮、压把的增完高及遮材料滥的韧辫性增河加，孕剪裂剃角亦宿渐增走大。图4驶－1巴6坚不跳同性业质材泉料的绝破裂末表现a.猫相对堤韧性膀材料捉,b盲.脆性材料7/吸1/极20压2349(二茄)、或岩石横破裂眼理论坊概述1、场最大呢张应煎力理熟论当张烟应力寨达到堡或超辅过岩弱石的洗抗张寸强度乳时，岩石爽将沿蒙最大望张应挠力作紧用的墙截面勇，即疗垂直钳于最锄大张刻应力恳轴(σ3)的臭截面挖发生穴破裂店，形中成张尚裂面。这个嘉理论终适用晨于围听压(睡即各毛向均牵压)小或移浅表待环境工下的单驾向拉溜伸的喜脆性驼破坏洽，如弱对张勒节理棍和部咽分正区断层孕的形械成的妙力学畅解释汇，但艺不能葬解释矿没有单张应弃力作韵用(慕如单矿向压配缩、培三向璃压缩漏等)嫁下材田料的壮破坏盖。从党表4知-1倍得知捏，同汁一岩监石的倚抗张威强度圣最小舒，理论拜上在景脆性办变形突条件房诚(或督环境游)下受张节仇理应衡是最鞋先发堂育的叨破裂哗构造义。7/快1/今20慎23502、星最大址线应漠变理观论该理宋论认眨为材抚料的眨破坏父是与客线应怒变有雁关，妹即沿垂直石于最童大伸沉长应弯变方支向ｅ3或X睡)的经截面议上发尼生张酸破裂。这部就意谜味着匹不论洁在何写种应淹力状盛态下歇，只荡要材叔料内填一点谜处的闹最大耍伸长饶应变昆达到鸦了材水料承颗受伸锤长应疾变的停极限次值就轿会出富现张岛破裂搞。这久个理显论是康对在请没有窗张应策力直电接作雨用情陷况下资单向筑挤压鸡或具洗有一旨定围绑压的润受力婶条件功下张姓裂形及成的岸解释神。7/葬1/扫20询23513、捉库伦伸-莫敢尔理买论剪裂飘面发活育的德方位喜及其教剪裂用角大贝小是触材料重力学脱中讨筑论较奏多的顷一个壤问题百。理省论上偷剪裂忙面似勤应发政育于汉最大哲剪应贞力作帽用的远面上难，即斩剪裂缸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