不同巖石的力學構造應力計量光學礦物顯微鏡
巖石的力學特性
巖石的力學構造有幾種不同的狀態,這些狀態取決于用
以進行研究的尺度和細節.
許多巖石含有結晶集合體和被不同量的粘結材料結合在
一起的非結晶顆粒. 結晶的化學組成可能是比較均勻的(如
在某些石灰巖申那樣),或者是非常不均勻的(如在花崗巖
中).而且,晶體的尺寸可能是均勻的或有些變化,但它們一
般具英寸的量級,因而粒度較小.這些結晶一般代表在其上
進行力學特性研究的較小尺度.一方面,結晶之間的邊界常
常代表巖石構造的薄弱點,它不那么能看成是連續的,另一方
面,晶體本身的變形提供了有關巖石承受的變形的有益證據.
在幾英尺到幾百英尺范圍的尺度內,某些巖石的構造是
連續的,但它更經常地被裂縫、節理和分割成不同層的層面所
中斷. 正是這種尺度和這種不連續性才是工程上較關心的,
在工程中,結構以其為基礎或建造在其中的巖石具有類似的
尺寸.
在巖石力學中應力常常是被測得的,
或者可以根據已知的解答求出,而重要的是應力場的詳細研
究.同樣,應變和位移常?梢詼y得,而它們是據以推導有關
應力場的資料所必需的.
應力分析是純靜力學的問題,它與對材料特性的假定完
全無關,材料可以是彈性的、塑性的、粘性的或任何其它性質
的.
應變分析是研究任何材料運動的基礎.如果運動可能是
很大的,則比起應力分析來,這是一件頗為困難的事.然而,如
果應變是無窮小的,加上必要的變更,理論就變得與應力分析
完全相似.