第三章 岩石力学性质

四、格里菲斯准则：
当σ1<-3 σ3 σ3=－T0 当σ1>-3 σ3 τn2=4T0(T0+ σn)
五、时间 1．应变速率
降低应变速率，岩石的屈服极限降低，韧性增大。
2．蠕变和松弛
蠕变和松弛在低于岩石弹性极限下导致岩石发生塑性变形， 相当与降低岩石弹性极限，韧性增大。
六、能干性 反映岩石变形程度的பைடு நூலகம்异，近似可以用 粘度的大小来说明。 注意能干性和韧性差异两个概念。
影响岩石力学性质的各种因素
y
u=u(y)
非线性粘性流体： τ＝K γm K：流体的稠度 m：流动指数 岩石既具有弹性，也具有粘性。 0
x
第二节 影响岩石力学性质的因素
一、岩石的各向异性： 二、围压
增大围压，岩石的强度和韧性增大
三、温度
增大温度，岩石的屈服极限降低，韧性增大。
四、孔隙流体
孔隙流体的存在，可以降低岩石强度，促进岩石塑性变形 孔隙流体压力的存在，促进岩石发生脆性破裂。
影响因素 围压增大 温度增大 孔隙压力增大 溶液增多 应变速率减小
强度 增大 减小 减小 减小 减小
韧性 增大 增大 减小 增大 增大
第三节
岩石变形的微观机制
一、脆性变形机制 微破裂 碎裂作用 二、塑性变形机制 1．晶内滑动：低温变形机制 沿一定滑移面 的滑移方向滑 移，可形成晶 格优选方位和 形态优选方位 碎裂流
岩石可以发生很大变形，但晶粒本身 无变形，因此无晶格优选和形态优选。
第五节 岩石断裂准则
一、几个概念 断裂准则 二、库仑准则： τ 包络线 剪裂角θ 内摩擦角ϕ
τ0 2θ σ
τmax=(σ1-σ3)/2=τ0
二、库仑－纳维叶准则：
τ＝ τ0＋µσn = τ0+σn*tanϕ
三、莫尔准则：
τn=f(σn)
第四章
第一节 岩石力学实验
一、实验装置和试样： 三轴压力机，可控温，压力 差应力σ1－ σ3 试样：圆柱状
岩石力学性质
二、实验结果： σy：屈服应力 强度 弹性变形 塑性变形 断裂变形 应变硬化 脆性 韧性 e1 e2 e σy’ σy σ
三、粘性和粘度： du 线粘性流体：τ＝η dy =η γ
晶内滑动的机制是位错滑动：
2．位错蠕变：高温变形机制。T>0.3Tm 多边形化作用：形成亚晶粒
动态重结晶作用：形成细小的新颗粒，即核幔构造
3．扩散蠕变：通过空位运动和原子运动来实现。 体积扩散蠕变——纳巴罗－赫林蠕变 晶界扩散蠕变——柯勃尔蠕变 4．溶解蠕变：流体参与
5．颗粒边界滑动：T>0.5Tm，扩散速率大。