造巖礦物顆粒微觀研究實驗型計量礦物顯微鏡
像巖石那樣造巖礦物顆粒的集合體,當(dāng)其斷裂時,試
作微觀考察,究竟是哪一部分結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂?
這樣的微觀斷裂形式,有如下三種。
(1)由顆粒內(nèi)部引起滑移的剪切斷裂。一般伴隨著永久應(yīng)
變。
(2)沿著顆粒內(nèi)部的晶格分離開的劈理。由拉應(yīng)力引起的,
一般不伴有永久應(yīng)變。
(3)顆粒和顆粒聞,從滑移直到分離。
上述三種斷裂形式,兩種或三種同時發(fā)生是經(jīng)常的。若以宏
觀斷裂面的方向和斷裂時的狀況,對這三種斷裂形式加以區(qū)別,
這幾乎是不可能的。特別是由于壓縮載荷發(fā)生斷裂時,是由微觀
上的裂隙不斷地、多次地發(fā)生和發(fā)展起來,以致最后引起宏觀上
的斷裂。
. 還有,物體的結(jié)構(gòu)和斷裂強度或斷裂機理之間的關(guān)系,雖然
已成最近顯著發(fā)展中的物性論乃至固體物理學(xué)的研究對象,但是.
有關(guān)巖石在這方面的問題,仍毫無進展,未獲解決。
強度的概念和抗壓強度
物體的強度不只是關(guān)系到物體的性質(zhì),也關(guān)系到同內(nèi)部應(yīng)力
狀態(tài)有關(guān)的量,只有首先確定了應(yīng)力狀態(tài),才能討論它的強度這
一概念。應(yīng)力有屬于垂直方向的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力,還有切線方向
的剪應(yīng)力,與此相對應(yīng)有抗拉強度、抗壓強度和抗剪強度。這
意味著在發(fā)生斷裂的面上,由于各個不同的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪
應(yīng)力單獨作用的結(jié)果引起斷裂時的抗拉強度、抗壓強度和抗剪強
度。因此作為強度試驗法,首先要尋求并取得在物體內(nèi)的特定
面上,使拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪應(yīng)力能單獨而均勻地發(fā)生作用的加
載條件。
對于巖石也可進行各種強度的試驗,但都必須加力于按規(guī)定
形狀做成的巖樣,進行實驗。先從抗壓強度談起。
壓縮試驗,是對已經(jīng)形成圓柱和角柱形的巖樣,只在軸向上
加壓縮力的試驗。確切地說,這種試驗是單軸壓縮試驗,和后面
所述的三軸壓縮試驗等有區(qū)別。一般單稱壓縮試驗就是指單軸壓
縮試驗,本節(jié)也只講單軸壓縮試驗。
壓縮試驗以及所有的巖石強度試驗,不只是測定強度,也測
定它的變形及應(yīng)變,還測定它的楊氏模量和泊松比等力學(xué)方面的
性質(zhì)。對巖樣進行壓縮試驗使用耐壓(強度)試驗機,變形和應(yīng)
變的測定使用測微儀和電阻應(yīng)變儀
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