知名大学构造地质学讲义第章变形岩石应变

第4章变形岩石应变分析基础徐海军地球科学学院第一节

变形和位移地质体变形的基本方式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。变形的基本方式可分为四种：平移、转动、形变和体变。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。第二摘节应逢变苗的龙度夺量应扶变垒（st胆ra士in）应变仪与应凝力状鬼态的养含义悄不同在，它借是表皂示物盖体的变形半程度。应耗力状叫态是个指某哗一瞬首间作菜用于孕物体壁上的码应力械情况芽，而茂应变帆是指技与初置始状旋态比瓜较的滋物体爱变形类后的冠状态蒸。应成变蛛是虚物恩体扎受夺应侨力政作梨用穴发战生根变概形象的寇产逗物姻，械应恭力嫌与搬应倘变搞之垃间许的徒关会系图是痕一次种因果汽关系。应犁变若（st浙ra宪in）应变赚：是听物体斥变形谅程度亚的度算量，岛即物我体形锁状滤和提大艇小点的拼改琴变逆量。线应达变：抹物体钟内部芝质点扛间线轮段长拘度的疏变化悟量。剪应成变：旋物体满内部限相交荷线段浸间的电夹角注大小呢的变族化量友（偏晕斜量帖）的洽正切夺。伸长度平方长度比剪应变剪变角线左应岂变线妈应忍变e：变孤形前农后长到度的支改变露量。式遭中诉，l0、l1－变牛形前还、后姥同一道线段弓的长犁度。地质膛上，栋把伸方长的e取叹正泰值酒，坦缩意短训时妖的e取寻负港值仆。线蓝应年变这妻种炭线抖应抓变取表糕示共的未拉去伸尊变智形醋，团伸亲长吹了6护0遗%，e变隙化夺范摸围美从-1（待强遗烈银压挠缩询）纹→0（沟长润度瓶没叛有谋变决化资）耐→邪∞扯（冤极累度兴伸肥长嘱）平方阁长度肉比λ是应柏变测岭量中套常用梯量，无为同期一线搭段在旬变形旦前、娇后长扫度之除比的御平方会。线应帖变计裁算的动地质雁实例箭石乓原来手长度凡（l0）8死2词m闪m拉长倍箭石超长度烫（l1）1您8设5屯m仁me=甚1.买25伸备长黑率12址5％λ=(向1+谅e)2=5好.0扔6箭遮石欠化灰石果不亦仅芹被意拉丹长槐了12器5％目，烟而枣且梢化液石赠周筝围驼岩梯石苦也碰被拉长焦了1印2功5％剪家应犯变断（隶角图应涨变售）变敢形为前药相唐互研垂锐直护的糟两离条郊直挖线具，电变柿形陶后辆其圆夹劝角任偏即离言直秤角重的桂量旦称午为铁角找应烘变样（φ）暂或配简蛛称巾角扛剪抓应袍变奶，南其辫正滔切梁称周为爷剪洗应罚变巨（γ）美：γ=保t揉gφ剪应纸变的侮地质既实例在右舞行剪馒切时匙为正对，左走行剪萌切时魂为负仔。三锁叶朋虫答变秤形第践三肆节均匀首变形辩和非尾均匀垮变形均匀盒变形变形夸前后膝物体率各部被分的变形魄性质、方教向和大小都何相央同衔的羊变联形坟，虚即废为应均具匀乏变邪形寇。条其劈燕特害征家为零：原来杂的直滔线或件平浆面章，它变幼形梅后绘仍绵然守是谁直办线阿或湾平稿面搅，煤但腔方久向钻可隐能沾改盏变贸。原来套互相平惭行的直摆线或治平面拼，变夏形后所仍然停平行籍，方常向也必可能冬改变用。变形邪物体膀中同记一方角向的六直线松具有相她同凤的辱伸灶缩赚量晓和户角以度悦的脂变狱化，如岔正方敬体-菱扯形饲体啦、哭圆-椭圆孟。非均赴匀变遵形变形县前后秆物体湖各部乓分的茂变形抄性质屠、方迫向和阁大小怎都有确变化退的变希形，敲即为疏非均陕匀变劝形。肝其特辽征为凝：原崇来泼的钥直全线赠或奴平同面唇，击变驳形缠后塘为自曲妙线思或稀曲站面偶。原从来箭互赌相挠平袖行环的副直堂线因或栗平庸面章，犁变瞎形巩后键不膛再牢平串行置。变态形舞物诊体邪中阴同临一侵方达向幕的顿直从线涂，尊伸与缩吐量须和虫角此度烂的暂变杜化要是芬不烫同淹的岂。均机匀订变室形益的慈类夫型轴肯对愤称慌伸农展a嘱x首i雄a习l灰l必y尤s赢y俱m捏m俗e喇t适r惹i抓c雀e相x戚t臭e打n充s著i盏o胳n轴仰对脑称蚊缩奖短ax世ia粪ll混y焰sy汽mm除et室ri肺c鹊sh缠or但te执ni肾ng平面遗应变pl娇an永e构st拒ra峰in一剪般钻应用变g牧e乔n握e酷r扭a妥l捧s梨t椒r套a牺i刃n连续烫变形之、不疲连续颜变形连续航变形幕：物窝体内理从一劣点到松另一提点的笛应变丙状态碰是逐原渐改菊变的横，称趣为连鲜续变橡形。不连岗续变倒形：大物体音内从妹一点绘到另遍一点互的应沫变状恢态是跑突梢然改速变的螺，则惕应变龟是不芽连续伶的，祥称为乐不连轰续变弓形。第四桐节应变稀椭球牲体应变欠椭球扶体：以研椭球漠体的慢形态语和方鼻位来衔表示软岩石阴的应骆变状牢态，秒该椭互球体线称为城应变截椭球味体。基教本俱要堤素痕：三娃个害主柳轴1、谣2、济3、蒙或X、Y、Z、螺或A、B、C三个聪主平珍面XY面，Y志Z面西，X聋Z面两旧个竟圆男切浑面应评变牌椭叛球钢体拌（St蔽ra敢in辆e拘ll款ip棋so窑id）应铺变置主呆轴：应惑变椭举球体园有三颜个互陵相垂烂直的块应变娃主轴悉，沿软应变芽主轴像方向蜡只有隶线应找变而脂没有芽剪应饭变。鞋根据帮三个笋互相渔垂直怒的应超变主桑轴的捎线应最变的匙大小卡，可亿分为原最大王应变荡主轴壶、最液小应绳变主该轴和衔中间智应变块主轴读。主平熊面（经主变距形面拜）：包胳含任仁意两都个应盲变主戚轴的且平面钻。弃其中沈：A谜B面垂存直最辛小应玩变主脚轴C轴，态为最腿大压扑缩面立，即礼代表竭最大逐挤压贩变形额面。BC面太垂便直笛最液大止应争变欣主夺轴A轴畜，正为询最谋大猫拉酷伸腥面丙，网即删代霉表猜最城大剂张蛮裂被变郊形岭面队。圆腥截滴面：切姜过应右变椭披球体嫂中心纲的切饰面一错般为帜椭圆迟形，缠但其束中有事两个感截面奖是圆横形的缝，称桨圆截策面。车两集个圆伤截面响的交趴线是篮中间箭应变偿主轴B轴。怪两卸个圆思截面饺与A轴的营夹角死一般割小于45度改。两腥个关圆搜截酷面煮为顿最帽大者剪央切夏面俊，意即检代寸表郊最级大属剪举破里裂鉴面激。其怪同慎等古发疾育后时地，泻则梨构皱成邮共夕扼肺剪元切荒破悔裂碌面斗。非旋栗转变盾形（取纯剪充变形蜘）/旋转刺变形剃（简着单剪尾切应践变）纯饲剪士切命应互变彻（P镜u以r绵e巨s爸h级e覆a右r吧s仇t诞r钢a商i息n）是联一望种郑均魄匀在的糠非属旋皱转折应液变洁，筛其汗特庙征拉是汗平泼行飞于绘应怀变登椭洋球缘瑞的显主原轴哑的咸物临质沾线援在献变南形搭之锻后腹具热有等同严一就方勉位胸。简单筹剪切躲变形杂（Si推mp跟le类s使he架ar阻s虾tr息ai枪n）是懒一做种送均起匀纷的诱旋唇转僻应缴变粥，绞其量特竹征征是表应勿变挡主虽轴变是停旋笛转哭的箭。大命多谎数捎野浆外辽变盼形蛋露同头谱表揭明厅，简单初剪切的旋佣转形想变是祖天然盯构造燥形成婶的最嫁重要妹的地雄质作钻用。纯趣剪胖切皮应掘变晨（P捏u毕r祸e匀s南h够e疤a鲁r巷s获t湿r梁a营i鸽n）简请单记剪雾切够应此变窄（s挖i手m季p欺l周e参s久h责e俊a贵r倒s净t每r经a咱i衫n）褶请皱肝形则成傲过研程汇中饱的陵应垫变挨变山化第四裙节应郑变螺椭珠球睬体钻形巨态雪类乏型忌及荐其南几住何蔑表针示郑方呈法弗袭林扭图棋解（F炎l阀i秤n你n滩d言i盐a召g岭r纽奉a共m）k良=滋ta洋nα陕=涝(剥a-友1)位/(位b-戴1)其中鉴：a添=奖X轮/绑Y窑=办(塌1壶+准e1)/汉(1情+e2)b脏=接Y华/滔Z消=盾(踩1灶+插e2)/拔(1碍+e3)19壳35年，Z誉i紫n绿g温s首次刚提出您这种磨图解彻，19欠62年，F畅l气i毁n秒n把缸它幻玉应浓用翅于色构雀造肃地厅质导学辩。弗林懒图解（Fl越in仿n巴di应ag织ra门m）k=(1烈+e1)>定(1剑+e2)数=兄(蓄1雹+飞e3)轴对宫称伸离长椭能球体k纯=夕0末(升1剂+耍e1)炮=伙(采1篇+膛e2)>殃(棋1+古e3)轴对何称压富扁椭鹿球体k絮=圆1膝(训1定+是e1)油(腔1承+庸e3)＝(织1拐+框e2)2＝0平面跟应变势椭球埋体1<吼k<达∞(1针+e1)慨>1右>尸(金1+迁e2)损>慢(越1虹+大e3)长形洞椭球拒体1秤>盲k晒>肺0葛(啊1庙+液e1)>烫(1贵+e2)>论1>卷(菜1+驳e3)扁形纵椭球版体1长9激3四5年删，Z扑i美n舅g多s首驻次秤提蔬出冶这悔种冻图恋解甜，1巷9森6妈2年驻，F剖l傲i前n躺n把举它由应毫用懒于痛构惧造房诚地株质县学钉。岩怀石盏应帖变威分钞析1、遗样赵品酬处魂理愁方保法观眠察在撇室柜内枕仔殃细业观赖察宽石凶英锤、俭黑纺云慎母匪等策矿盛物轰的按排跟列糠方究向套或挂优至选踢方陆位露，吼确观定袄面烈状池和笔线泥状禁组竭构资要剪素缸，牺确假定挥应类变陵主临轴煤的借方蜘向终。测碌量磨制势定向蚁薄片士，每晶标本乓切制逃三片养，代蔽表x搬y、y需z、x灰z三个雀主应英变面久。三鸦个薄摔片一吊组，洒利用萄显微柏镜横途丝刻升度测化量出抖石英码矿物谁颗粒菊的长驰短轴棚，每她薄片编测量4遗5～5康0颗德粒撑，捎记浮录廊数吩据朝。处点理数烂据金采接集槽完肚毕私后苏，制使香用Ro婆bi役n法对独数据怨进行闷处理萌，分奸别计胆算出Rs纳xz、Rs朽yz、R疏s员x肾y。以Ln娃Rs今xy为纵碌坐标销，L袜n效R雪s俭y咐z为航横漏坐异标猪，郊投与图遍，服将倡各屡样该品蹈应宵变乘主哪轴妥方测位扣赤餐平陕投避影隐。双留河悼岩碍体签三脉维笋应磨变跟测疑量显微通照片（幼视贞域手直沿径5m酸m）sh－12xy面隔（颗左焰上青）x虎z面扶（乞左琴下瓶）yz面课（保右花上故）刘强钉提炊供2、测量检结果样品xyyzxzKX轴产状Y轴产状Z轴产状SH-081.251.561.800.5095∠20212∠17285∠71SH-091.311.511.800.46263∠28190∠1498∠62SH-101.141.901.980.20129∠33213∠2326∠52SH-111.231.852.080.28149∠3049∠2321∠59SH-121.172.022.130.22269∠42185∠4495∠54SH-161.301.691.990.50135∠40225∠18331∠52SH-171.201.631.770.37134∠25228∠12338∠52SH-181.221.812.180.26217∠13124∠3023∠64SH-191.061.461.690.11237∠70111∠2735∠22SH-201.261.641.880.37200∠15102∠3215∠81SH-211.301.641.930.40126∠5350∠12332∠44SH-221.311.581.880.59113∠2512∠17316∠61SH-231.151.371.710.59212∠2120∠18300∠78SH-241.281.461.700.65141∠30214∠11315∠60SH-251.241.501.680.53147∠15204∠11325∠85刘强雪提羡供3、测量撞结果凤图解双河腥岩体F既l边i拢n撑n图言解笛（撕左捎）宅和牵应堪变执主裙轴清投塑影存（倦右挽）刘功强挠提届供第五赢节递进匀变形递爽进目变挖形有首限初应确变－馒－希物乞体目变口形辩最达终传状迈态侧与验初定始痰状览态集对偏比藏发灵生筹变齿化错，哑称疫为放有亮限访应桶变拥或仆总山应精变雄。无虚限毁小云应妈变－天－劈燕变丢形财过碍程宋中忍某眠瞬滤间烧正添在尘发子生黎的胜小掌应脖变袋叫增量沟应变，厌如待果贱取捧瞬敏间唱非灰常震微棍小派时镰，忙期杠间采发央生阔的求微顿量纳应屑变乐称让为屡无壳限命小笛应惹变屑。递进辉变形－似－污是砍许羊多矩无驻限略小苏应怕变轮逐览渐评累蜜积浮过革程吧的衡变提形明。在觉变欧形纱历朝史集任甜何酸一双个痕阶攀段笼：踩应唯变址状辫态衰都碰由剑已板经泰发帮生夺的锣有林限袖应束变在＋趋正知在窜发钱生寄的善无锯限理小依应泛变绿（木或详增锐量挪应惠变捆）戏组味成脾。递进飘变形用卡庄片模耍拟简蕉单剪绿切的插递进蓬变形碗过程