4变形岩石应变分析基础
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构造地质学复习资料1.绪论1.构造变形的场的基本类型:伸展构造,压缩构造,升降构造,走滑构造,滑动构造,旋转构造。
(伸、缩、升降、减、滑、旋)。
2.朱志澄将构造层次分为:表构造层次、浅构造层次、中构造层次、深构造层次。
其中表、浅构造层次为脆性破裂域,中深构造层次为塑形流变域。
2.沉积岩岩层构造1.构造的类型、成因、规模、和形态千差万别,但是从几何学看,基本可以归纳为:面状构造和线状构造。
2.面状构造的三大产状要素:走向、倾向、倾角。
(1)走向:1.走向线:倾斜平面与水平面的交线.2.走向:走向线两端所指的方向(相差180°)(2)倾向:1.倾斜线:倾斜平面上与走向线垂直的线。
2.倾向:倾斜线(下端)在水平面上的投影所指的方向。
(3)倾角:倾斜平面与水平面的交角。
(4)视倾斜线:当剖面与岩层的走向斜交时,岩层与该剖面的交迹线。
(5)视倾角(假倾角):视倾斜线与其在水面上的投影线间的夹角。
(真倾角总是大于假倾角)3.沉积岩层的原生构造(1)原生构造:沉积、成岩过程中所形成的构造。
(2)次生构造:成岩之后,遭受地质作用变化后的构造。
(3)层理:由于岩石成分、构造和颜色的突变或者渐变所显示出来的一种成层构造。
4.原生构造鉴定岩层的顶低面(1)递变层理(韵律层理、粒序层理)递变层理的特点是:在一个单层中,从底面到顶面粒度由粗到细。
(下粗上细)(2)层面暴露标志:泥裂、雨痕泥裂:在剖面上呈“V”字型,开口示顶、尖端示底。
雨痕:凹面示顶,凸面示底。
5.倾斜岩层倾斜岩层露头界线复杂,表现为与地形等高线交切关系,并显示出一定的规律性,即在经过山脊和河谷时,均呈“V”字形态展布,即“V”字形法则。
相反相同(岩层倾向与地面坡向相反,露头线与等高线同向弯曲)相同相反(岩层倾向与地面坡向一致,岩层倾角>地面坡角,露头线与等高线反向弯曲。
)相同相同(岩层倾向与地面坡向一致,岩层倾角<地面坡角,露头线与等高线同向弯曲。
岩石的变形特性岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之二)一、内容提要:本讲主要讲述岩石的变形特性、强度理论二、重点、难点:岩石的应力-应变曲线分析及岩石的各种强度理论。
三、讲解内容:四、岩石的变形特性与岩石的强度特性一样,岩石的变形特性也是岩石的重要力学特性。
只有对岩石的变形特性的变化规律有了足够的了解,才能应用某些数学表达式描述岩石的变形特性,进而运用这些表达式计算岩石在外荷载作用下所产生的变形特性,并评价其稳定性。
在实际的工程中,经常遇到岩石在单轴和三轴压缩状态下的变形问题。
(一)岩石在单向压缩应力作用下的变形特性1. 岩石在普通试验机中进行单向压缩试验时的变形特性岩石的变形特性通常可从试验时所记录下来的应力-应变曲线中获得。
岩石的应力-应变曲线反映了各种不同应力水平下所对应的应变(变形)规律。
以下先介绍具有代表性的典型的应力-应变曲线。
1)典型的岩石应力-应变曲线分析图15-1-17例示了典型的应力-应变曲线。
根据应力-应变曲线的变化,可将其分成OA,AB,BC 三个阶段。
三个阶段各自显示了不同的变形特性。
(1)OA阶段,通常被称为压密阶段。
其特征是应力-应变曲线呈上凹型,即应变随应力的增加而减少。
形成这一特性的主要原因是存在于岩石内的微裂隙在外力作用下发生闭合所致。
(2)AB阶段,也就是弹性阶段。
从图15-1-17可知,这一阶段的应力-应变曲线基本呈直线。
若在这一阶段卸荷的话,其应变可以恢复,由此可称为弹性阶段。
这一阶段常用两个弹性常数来描述其变形特性。
即弹性模量E和泊松比。
所谓弹性模量,是指应力—应变曲线中呈直线阶段的应力与应变之比值(或者是该曲线在直线段的斜率)被称作平均模量。
就模量的概念而言,岩石的模量还有初始模量、切线模量、割线模量等。
在岩石力学中比较常用的是平均弹性模量E和割线模量E50,E50是指岩石峰值应力一半的应力、应变之比值,其实质代表了岩石的变形模量。
所谓泊松比,是指在弹性阶段中,岩石的横向应变与纵向应变比之值。
岩石应变率效应测试方法与分析引言岩石是地质学中重要的研究对象,其物理力学性质对于地下工程和地质灾害研究具有重要意义。
了解岩石的应变率效应能够帮助我们更好地理解岩石的力学行为和变形特性。
本文将介绍岩石应变率效应的测试方法与分析。
一、应变率效应的定义应变率效应是指岩石在受到应力加载时,其变形特性随着加载速率不同而发生的改变。
这种效应与岩石内部的应力传递机制和变形机制密切相关。
二、岩石应变率效应的测试方法1. 恒定加载速率测试法这种方法是最常用的岩石应变率效应测试方法之一。
通过在岩石样本上施加一定的加载速率,观察岩石样本的应力-应变关系曲线,从而得出其应变率效应。
根据不同的加载速率,可以得到不同的应变率效应曲线。
2. 应变速率增减测试法此方法通过控制加载速率的变化,观察岩石样本的响应,以得出不同加载速率下的应变率效应。
这种方法可以更直观地展示岩石的变形特性,尤其在高速加载和减速加载过程中。
3. 脉冲加载测试法这种方法主要用于测试岩石样本在瞬间加载下的应变率效应。
通过施加瞬态冲击载荷或脉冲波形载荷,观察岩石样本的变形响应,从而得出其应变率效应。
三、岩石应变率效应的分析1. 强度与应变率效应的关系分析岩石的应变率效应与其强度存在密切的关系。
通常情况下,随着加载速率的增加,岩石的强度也会增加。
这是因为加载速率增加会导致岩石内部的应力传递机制发生变化,从而增加强度。
2. 岩石类型与应变率效应的关系分析不同类型的岩石具有不同的强度和变形特性,因此它们的应变率效应也会有所差异。
例如,脆性岩石在高速加载下表现出更明显的应变率效应,而韧性岩石则相对较低。
3. 温度与应变率效应的关系分析温度对岩石的应变率效应也有一定的影响。
通常情况下,高温会导致岩石的强度下降,同时也会降低其应变率效应的大小。
结论岩石应变率效应测试方法的选择应根据具体需求和研究目的来确定。
了解岩石的应变率效应对于地下工程、地质灾害预测和地质资源开发具有重要的意义。
《构造地质学》第一章绪论一、地质构造与构造地质学二、构造尺度与构造层次的概念地壳或岩石圈不同深度的物理化学条件所导致的地质构造在垂向上的分带性。
不同的构造层次分别显示不同的主导变形机制。
三、构造解析的思想1.对不同岩石类型地区和不同尺度的地质构造采取不同的研究方法野外观察和地质填图始终是研究地质构造的基本方法。
2.构造解析分析和解释地质构造要素的空间关系和形成规律的方法学,内容包括对构造的几何学、运动学和动目的:了解地质构造的发生条件、形成机制和演化过程。
四、学习构造地质学的意义1.理论意义阐明地壳构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序,探讨地壳构造的演化和地壳运动规模及其动力来源。
2.实践意义应用地质构造的客观规律指导生产实践,解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。
由角度不整合限定。
思考题1. 构造尺度与构造层次的概念。
2. 对地质构造主要从哪几个方面进行研究?各有什么主要内容?3. 学习构造地质学有什么意义?第二章沉积岩层和岩浆岩的原生构造及其产状一、倾斜岩层与直线的产状要素1. 岩层的产状要素走向、倾向和倾角。
(图中直线MON),走向线两端延伸的方向即为该岩层的走向,有两个数值。
倾斜线下倾方向在水平面上的投影线所指的方位就是该岩倾角:岩层的倾斜线与它在水平面上投影线之间的锐夹角就是该岩层的(真)倾角。
注意:规定:水平岩层的倾角为0°;直立岩层的倾角为90°,走向有两个数值。
当观察剖面与岩层的走向斜交时,岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线,视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称视倾角,也叫假倾角。
视倾角的值比倾角值小,两者之间的关系为: tanβ=tanα·cosω2. 倾斜岩层产状表示法(1)方位角表示法:“倾向∠倾角”如:213︒∠54︒、0︒∠ 25︒、60︒∠ 60︒地质学上一般采用方位角表示法。
以正北为0°,正东90°,正南180°,正西270°。