第四章 变形岩石应变分析基础ppt课件.ppt

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1、第四章变形岩石应变分析基础第一节位移和变形变形和位移当地壳中岩石体受到应力作用后，其内部各质点经受了一系列的位移，从而使岩石体的初始形状、方位或位置发生了改变，这种改变通常称为变形(deformation)。变形的基本方式可分为四种：平移(translation)、转动(rotation)、形变(shapechange)和体变(volumechange)。变形和位移平移：位置发生改变旋转：方位发生改变体变：体积发生改变形变：形状发生改变平移和旋转是物体整体空间位置的变化，而其内部各质点间相对位置不变，因此并不会改变物体的形态，仅引起物体的位移，称变位。体变和形变则使物体内部各质点间

2、的相对位置发生了改变，从而改变了物体的大小和形状，即引起了物体的应变。第二节应变应变应变(strain)：是物体变形程度的度量，即物体形状和大小的改变量。线应变(linestrain)：物体内部质点间线段长度的变化量。剪应变(shearstrain)：物体内部相交线段间的夹角大小的变化量（偏斜量）的正切。伸长度平方长度比剪应变剪变角第三节均匀变形和非均匀变形均匀变形变形前后物体各部分的变形性质、方向、和大小都相同的变形，即为均匀变形(homogeneousdeformation)。其特征为：1）原来的直线或平面，变形后仍然是直线或平面，但方向可能改变。2）原来互相平行的直线或平面，变形后

3、仍然平行，方向也可能改变。3）变形物体中同一方向的直线具有相同的伸缩量和角度的变化，如正方体-菱形体、圆-椭圆。非均匀变形变形前后物体各部分的变形性质、方向和大小都有变化的变形，即为非均匀变形(inhomogeneousdeformation)。其特征为：1）原来的直线或平面，变形后为曲线或曲面。2）原来互相平行的直线或平面，变形后不再平行。3）变形物体中同一方向的直线，伸缩量和角度的变化是不同的。连续变形(continuousdeformation)：物体内从一点到另一点的应变状态是逐渐改变的，称为连续变形。不连续变形(discontinuousdeformation)：物体内从一点到

4、另一点的应变状态是突然改变的，则应变是不连续的，称为不连续变形。第四节应变椭球体应变椭球体应变椭球体(strainellipsoid)：以椭球体的形态和方位来表示岩石的应变状态，该椭球体称为应变椭球体。基本要素：三个主轴1、2、3、或X、Y、Z、或A、B、C三个主平面XY面，YZ面，XZ面二个圆切面1、应变主轴：应变椭球体有三个互相垂直的应变主轴，沿应变主轴方向只有线应变而没有剪应变。根据三个互相垂直的应变主轴的线应变的大小，可分为最大应变主轴、最小应变主轴和中间应变主轴。2、主平面（主变形面）：包含任意两个应变主轴的平面。其中：AB面垂直最小应变主轴C轴，为最大压缩面，即代表最

5、大挤压变形面。BC面垂直最大应变主轴A轴，为最大拉伸面，即代表最大张裂变形面。3、圆截面：切过应变椭球体中心的切面一般为椭圆形，但其中有两个截面是圆形的，称圆截面。两个圆截面的交线是中间应变主轴B轴。两个圆截面与A轴的夹角一般小于45度。两个圆截面为最大剪切面，即代表最大剪破裂面。其同等发育时，则构成共轭剪切破裂面。第五节应变椭球体形态类型及其几何表示法弗林(Flinn)图解k=(1+e1)>(1+e2)=(1+e3)——轴对称伸长椭球体k=0(1+e1)=(1+e2)>(1+e3)——轴对称压扁椭球体k=1e2=0——平面应变椭球体11>(1+e2)>

6、(1+e3)——长形椭球体1>k>0(1+e1)>(1+e2)>1>(1+e3)——扁形椭球体b1>k>01

7、：有限应变、无限小应变1、有限应变：物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化，称为有限应变或总应变、全量应变。2、无限小应变：变形期中某一瞬间正在发生的小应变叫增量应变。如果所取瞬间非常微小，其间发生的微量应变可称为无限小应变。在递进变形过程中，如果各增量应变椭球体的主轴始终与有限应变椭球体的主轴一致，这种变形称为共轴递进变形(coaxialprogressivedeformation)。否则，即为非共轴递进变形(noncoaxi