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第四章 变形岩石应变分析基础 参考书籍 本章主要内容 变形和位移 位移 **变形概念的进一步理解 应 变 应变的一般情况 应变的度量 线应变 剪应变 应变椭圆与应变椭球 应变椭球的方程式 旋转应变与非旋转应变 三维应变的弗林（Flinn）图解 三维应变的弗林（Flinn）图解参考注释 三维应变的弗林（Flinn）图解参考注释 六、 递进变形 共轴与非共轴递进变形 纯剪切与简单剪切 应变历史及应变椭圆分区 岩石有限应变测量（课外阅读材料） 应变测量概述 1. 长短轴法 测量步骤： 2. Rf /φ法 De Paor 的Rf/ φ网 3. 摩尔圆法 4. 心对心法－Fry法 思考题 50％资料线：变形前长轴与应变主轴成±45°的不同轴比的椭球变形后所在的方向与轴比。 Rf φ Rf φ 2）在透明纸上画上左上图的Rf和φ轴并标上刻度，同时标上参考方向 3）测量标志体的长短轴比（Rf）及其与参考方向的夹角（ φ ） 4）将测量数据投到透明纸上 5）将带有测量数据的透明纸蒙在如左上图那样的曲线图上，使透明纸和曲线图中的φ轴重合，对不同Rs的曲线图逐个套用，直到找到一个曲线图，其上的50％资料线和主轴将所有数据点四等分。此时该曲线图的Rs即为测量值 6）透明纸上的参考轴与曲线图主轴的夹角即为参考轴与实际应变主轴的夹角 测量方法：1）根据应变标志体长轴的统计方位， 在测量面上标一参考的应变主轴方向。 要求：应变标志体变形后可辨认变形前相互垂直的标志线。 * 1.Means, W.D.,1976,Stress and Strain, Spring –Verlag New York, Inc 中文译本：《应力与应变》，[美] W.D.米恩斯，淮南煤炭学院译，煤炭工业出版社出版，1980.10 2.The techniques of modern structural geology. v.1,strain analysis / John G. R... 中文译本：《现代构造地质学方法.第一卷应变分析》徐树桐主译 1991年， 变形、位移和应变的概念 旋转应变与非旋转应变 递进变形、全量应变与增量应变 岩石的变形阶段 变形：当物体受力时发生的初始形状、方位或位置的变化 岩石变形的五种方式：按变形后的状态可分为均匀变形与非均匀变形 变形、位移和应变的概念 平移 旋转 ( 虚线为可能的路径） 形变 体变 P 0 P 1 P 0 P 0 P 0 P 1 P 1 P 1 岩石发生位移的四种方式 变形岩石内部质点初始位置到终止位置之间的移动距离就是位移。 变形：物体受外力作用，内部质点间距离发 生变化，导致物体形状或体积的变化 平移 转动 形态变化或形变 体积变化或体变 位 移 变形 刚体运动 应变：岩石变形的度量，即岩石形变和体变程度的 定量表示 物体变形时内部各质点的相对位置发生变化 变化的两种方式：线段长度的变化，称为线应变 两线间的角度变化，称为剪应变 一般通过线应变和剪应变定量说明物体的变形程度 原始状态 原始状态 原始状态 挤压 拉伸 剪切 ——线应变 ——角应变 伸长度：单位长度的改变量 e = (l - l0) / l0 长度比：变形后的长度与原长之比 S = l / l0 = 1 + e 平方长度比 λ = （1 + e）2 倒数平方长度比 λ′= 1/λ 杆件的简单拉伸变形 线应变是物体内某方向单位长度的改变量。 设一原始长度为l0的杆件变形后长度为l，则其线应变e为： 一般把伸长时的线应变取正值，缩短时的线应变取负值。 物体变形时，任意两条直线间的夹角一般会发生变化。初始相互垂直的线，变形后一般不再垂直，这种直角的改变量ψ[sai] 称为角剪应变。 剪应变：角剪应变的正切 γ = tgψ ψ γ 应变椭圆：二维变形中初始单位圆经变形形成的椭圆 应变主轴：应变椭圆的长、短轴方向，该方向上只有线应 变而无剪切应变。 最大应变与最小应变：应变主轴方向上的线应变，即应变 椭圆长、短轴半径的长度，其值分别为λ11/2和λ21/2 应变椭圆轴比：应变椭圆的长、短轴比Rs ＝λ11/2/λ21/2 应变椭球：三维变形中初始单位球体经变形形成的椭球 应变主轴： 应变椭球的三