第三节影响岩石力学性质与岩石变形的因素如图所示的大理岩变形实验应力—应变曲线表明：在低围压下，岩石基本上表现为脆性，在较低的应力差下就会发生脆性破坏。当围压超过1000×105Pa时，其弹性极限和强度极限都大大提高，增强了韧性而不容易破裂。其原因是：围压增大可使固体物质的质点彼此接近，内聚力增强。可见，在近地表条件下，岩石断裂相对容易发育。而在地下深处，褶皱就相对容易发育。2.温度效应许多岩石在常温常压下是脆性的，随着温度升高，岩石的屈服应力随之降低，弹性减弱，韧性显著增强。易于变形（指形态的改变）。图中的玄武岩的实验应力—应变曲线表明了这一特征。3.溶液的影响当岩石中含有溶液或水汽时，一方面由于水的润滑作用以及对矿物晶键的弱化作用，岩石的弹性极限降低了，塑性增加了，使岩石易于塑性变形。另一方面，在应力作用下，溶液有利于重结晶作用，可促使某些矿物溶解或形成新矿物，从而有利于易于塑性变形。4.孔隙压力的影响岩石孔隙内流体的压力称为孔隙压力。实验证明，孔隙压力降低了围压的作用。如图所示，由g降到a点，岩石中孔隙压力增大，岩石的屈服极限和强度极限都随之降低，易于破裂。这种现象称为应变软化，即使岩石在较小的外力作用下就能发生较大的变形。5.时间的影响因素1）应变速率沥青、麦芽糖等韧性物质，在快速冲击力的作用下会像脆性物质一样破碎，但如果缓慢地对它们施加压力则会发生塑性变形。由此可见：应变速率高时，岩石屈服极限高，表现为脆性变形；应变速率低时，岩石屈服极限低，表现呈塑性变形。2）重复受力事实表明：多次重复受力，物质容易变形。例如：多次击打岩石，虽然作用力不是很大，也可能使之破裂。3）蠕变和松弛岩石在应力长期作用下，即使应力很小也会缓慢地发生永久变形，这种现象称为蠕变。岩石应变保持不变的状态下，随着时间的推移，应力将减小以至消失，这种现象称为松弛。（围压、温度、孔隙压力、溶液和时间等因素对岩石力学性质影响的概括，见P61表）。上述各因素对岩石力学性质影响，对研究构造地质学的提示：1.随着深度加大，围压、温度、孔隙压力、溶液等因素也随之变化。因而在地壳不同的深度会表现为不同的变形习性：一般来说，岩石在接近地表或地壳浅处，多呈脆性。愈向深处，愈来愈表现为韧性。2.地质条件下的岩石变形持续的时间是长期的，通常以百万年为单位，有的是多期次反复作用的，因此时间因素对岩石变形的影响具有关键意义。正如吉格奈格斯(Gignoux)所言：“只要有足够的时间，任何岩石在任何应力下都能够流动。”复习题