围压

岩石的周围岩体对它施加的压力

围压是指岩石的周围岩体对它施加的压力。在地下深处岩石的围压，主要是由上覆岩石的重量所致，常称为静岩压力。地壳岩石的围压随埋深的增加而增高，两者大体呈线性关系。非均匀的各向压缩能增强岩石的弹、韧性，并提髙岩石的强度。

定义

围压是指岩石的周围岩体对它施加的压力。在地下深处岩石的围压，主要是由上覆岩石的重量所致，常称为静岩压力。岩石处于地下深处，承受着周围岩体对它施加的围压作用。岩石所处深度愈大，围压愈趋增高，其效应是，一方面增强了岩石的塑性；另一方面，大大提高岩石的弹性极限和强度极限。

式中为围压，单位为，为覆盖层的平均密度，单位为，为重力加速度，，为岩石的埋深，单位为。

岩石在围压作用下力学性质的变化，已有不少实验结果。这些实验结果表明随着围压的提高，岩石逐渐从脆性过渡较为韧性。在温度不变的条件下，随着围压的提高，碳酸盐岩石的永久变形明显逐渐增大。硅酸盐岩石的弹性极限随围压的增大有较大幅度提髙，直到围压提高到数百兆帕时，仍然保持脆性的性质。花岗岩类在室温下到一吉帕左右才转化为韧性，石英岩等甚至在二吉帕时仍为脆性。上述实验情况对于矿物也是一样，如磁黄铁矿和闪锌矿,在室温24°C下，随着围压增加,矿物的弹性极限和抗压强度均相应提高了。围压增强对材料力学性质的影响与材料本身的物理性质有关。如白云岩和花岗岩相比，前者相对塑性；闪锌矿和磁黄铁矿相比，前者较为塑性，而原来较为塑性的材料，在围压影响下，其强度的提髙显然较原为脆性的材料要少。

围压的作用

从von Karman (1911)首先用卡拉拉大理岩进行试验以来，人们对围压在取得岩石延性方面的作用（在有孔隙液体存在的情况下则是有效围压的作用）做了许多研究。为了证明岩石随压力增大由脆性向延性转变的特性，用大理岩在室温下试验，仍然是最方便的。实验结果表明随围压的增大，大理石的应力——应变曲线上出现的三种重要效应：

① 在围压超过大约20兆帕时，宏观破坏之前所达到的应变，增加得非常明显。这种从应变率只有分之几时就发生宏观破裂，到能承受更大量级分布应变的能力的变化，叫做脆性——延性转变。

② 围压越高，应力——应变曲线的总水平也变得越高。

③应力一应变曲线上的应变值，有持续增大的趋势。因而，曲线斜度也愈来愈陡，即围压越大，应变——硬化的范围和程度也越大。

围压对于岩石性质的影响称为围压效应。

围压效应的原因

围压影响岩石力学性质的原因在于高围压下使晶体凝聚力增大，质点彼此接近，其晶格不易破坏，即不易发生断裂，只能滑移，故表现为塑性变形。

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