脆性岩
岩石受力后变形很小即破裂的性质称为脆性。永久变形或全变形小于3%者为脆性破坏,具有这种特性的岩石称为脆性岩石。永久变形或全变形大于5%者为塑性破坏,具有这种特性的岩石称为塑性岩石。永久变形或全变形为3%~5%为过渡状态。
基本信息
- 中文名
脆性岩
- 外文名
Brittle rock
- 特点
地震的成因之一
- 属性
受力后变形很小即破裂
- 学科
地质学
- 类别
岩石
简介
在外力作用下,岩石只改变其形状和大小而不被破坏自身的连续性,称为岩石的塑性。而在外力作用下,直至破碎并无明显的形状改变,称为岩石的脆性。根据岩石的这些性质,将岩石分为脆性岩石、塑脆性岩和塑性岩石。利用岩石的应力应变曲线可计算出岩石的塑性系数K。
岩石的弹性、脆性和塑性
弹性——岩石在外力作用下产生变形,撤销外力之后恢复到初始形状和体积能力;
脆性——岩石在外力作用下,未发生明显的塑性变形就破碎的能力;
塑性——岩石在外力作用下(通常是各面压缩),在未破坏其连续性前提下不可逆地改变自身形状和体积的能力。
影响因素
影响岩石弹性和塑性的主要因素有:
(1)岩浆岩和变质岩中造岩矿物的弹性模量越高,岩石的弹性模量也高。在碎屑颗粒成分相同的条件下,沉积岩弹性模量的次序是:硅质胶结最大,钙质胶结次之,泥质胶结最小。
(2)单向压缩时岩石往往表现为弹-脆性体,但各向压缩时则表现出不同程度的塑性,破坏前都产生一定的塑性变形。这意味着在各向压缩下需要更大的载荷才能破坏岩石的连续性。
(3)温度升高岩石的弹性模量变小,塑性系数增大,岩石表现为从弹性向塑性变化。
类型
通过各种岩石的试验研究,可将岩石在单向压力作用下的应力-应变曲线归纳为6种:
类型I(弹性)性曲表现为近似直线的特点,直到发生突发性破坏。这是玄武岩、石英岩、辉绿岩、白云岩和坚硬石灰岩等的特征变形曲线。
类型II (弹塑性)塑性开始为直线,末端出现非弹性屈服段。较软而少裂隙的岩石如石灰岩、粉砂岩和凝灰岩等常呈这种变形曲线:
类型III(塑—弹性)性 开始为凹型曲线,然后转变为直线,坚硬而裂隙较发育的岩石如砂岩、花岗岩等,在垂直微裂隙方向加载时常具有这种变形曲线。
类型Ⅳ和V(塑—弹塑性)塑性为S型曲线。曲线中段的斜率大小与岩石软硬程度有关。岩石较软且含有裂隙者如片麻岩、大理岩和片岩等常具有这种变形特征,
类型Ⅵ(弹塑蠕变性)塑蠕开始为直线,很快变为非线性变形和连续缓慢的蠕变变形,这是岩盐和其他蒸发岩的特征变形曲线.