应力与节理

很早就发现电梯地板上的这组裂缝了。昨天乘坐电梯低头又看到时,突然有了一些新的认识。想知道这组裂缝包含哪些信息?今天就来好好挖掘分析一下。

电梯地板上呈现的一组裂缝照片,比例尺可参考旁边拍照时投影下的手机影子

局部放大照片,可以大致将这写裂缝分为3组,编号为1-3。其中第1、2组裂缝比较平直,裂缝宽度窄,两组组恒“X”形态。第3组呈上下展布,宽度较宽。这应该算比较典型的“共轭剪节理”,在野外岩石上也常发育这种现象。


编号1、2-共轭剪节理,3-张节理,4-张性翼裂缝


野外发育的共轭剪节理及竖向张节理(曾佐勋,构造地质学,2008)

编号4的这组裂缝,比较宽,而且偏离主剪面走向,推测其为“翼裂缝”(wing crack),具有张性。翼裂缝是沿着最大主应力轴的方向生产的。


翼裂缝与最大主应力轴夹角在0-45°之间,长期发展后两者将近乎平行(Haakon Fossen,Structural Geology,2010)


翼裂缝、张裂缝及其受力状态(Haakon Fossen,Structural Geology,2010) 

张节理和翼裂缝比较宽,岩石比较破碎疏松,可以想象如果岩体内部密布张节理,其导水性能将较高。另外注意到,在两组剪节理交汇的地方,破裂面积也比较大,表明断裂交汇处,岩体的渗透率也将增强。这些地方是寻找与流体运移相关的资源的目标位置。

最后受力方面,推测当时地板受到了局部的竖向挤压,才产生了这几组破裂。

地板受到箭头所示的局部挤压,产生4组破裂
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