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| 巖石變形的時(shí)間因素 | |
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應(yīng)變速率的影響
一般應(yīng)變速率的降低，使材料的屈服極限降低，變成韌性。巖石的應(yīng)變既有快速?zèng)_擊時(shí)的變形，如隕石的碰撞或地震的發(fā)生，但更經(jīng)常的是長(zhǎng)期而緩慢的變形。對(duì)美國(guó)西部圣安德列斯斷裂帶及歐洲阿爾卑斯山的變形速率的估計(jì)，都在10-12/S到10-14/S左右。巖石在這種緩慢的應(yīng)變速率下，都表現(xiàn)出韌性的特點(diǎn)。
赫德（1963）對(duì)大理巖在不同應(yīng)變速率下的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，隨著應(yīng)變速率的降低，巖石的屈服應(yīng)力顯著降低（下圖）。在初始的彈性變形后，是相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期的具應(yīng)變硬化的塑性流動(dòng)。在最緩慢的應(yīng)變速率下（3.3×10-8/S），巖石接近于完全塑性，不再增加應(yīng)力而可以繼續(xù)變形。但這個(gè)應(yīng)變速率也比代表性的地質(zhì)應(yīng)變速率要低得多。為了把這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推，應(yīng)用于地質(zhì)應(yīng)變速率下，赫德用提高變形時(shí)的溫度來(lái)獲得相當(dāng)于降低應(yīng)變速率的效應(yīng)，得到模擬的地質(zhì)應(yīng)變速率條件。此時(shí)耶魯大理巖在300°C時(shí)的基本強(qiáng)度僅7-50MPa，其大小隨主應(yīng)力軸和原始各向異性的定向而變化。超過(guò)巖石屈服應(yīng)力，巖石成穩(wěn)態(tài)的粘性流動(dòng)。
蠕變
在應(yīng)力長(zhǎng)期作用下，即使應(yīng)力在常溫常壓的短期試驗(yàn)的屈服極限之下，巖石也會(huì)發(fā)生緩慢的永久變形，這種與時(shí)間相關(guān)的變形稱為蠕變。
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