地壳应力场

第1章 引言

1.1 物体内部应力

1.2 岩石应力的重要性

1.3 对岩石应力关注的历史

第一部分 定义与术语

第2章 应力定义

2.1 应力张量

2.2 主应力

2.3 应力摩尔圆

2.4 应力的可视化

第3章 岩石破裂准则

3.1 宏观唯象理论

3.2 微观机制破裂理论

3.3 断裂力学

3.3.1 裂纹起裂

3.3.2 裂纹传播

3.3.3 裂纹相互作用与贯通

3.4 非线性断裂力学

第4章 岩石应力术语

4.1 重力

4.2 构造应力

4.3 残余应力

4.4 结构应力

4.4.1 各向异性

4.4.2 非均匀质性

第5章 地壳应力模型

5.1 静岩应力

5.2 双轴应力状态

5.3 构造应力场

5.4 有效应力

5.5 实验室应力深度剖面

第二部分 应力测量

第6章 应力测量的物理学方法

6.1 力学方法

6.2 应变计和套芯解除

6.3 衍射方法

6.4 光学方法

6.5 超声波速法

6.6 微磁方法

第7章 地壳应力测量：基于钻孔的方法

7.1 测量技术分类

7.2 水压致裂法

7.2.1 水压致裂的理论基础

7.2.2 水压致裂应力测量实践

7.3 钻孔崩落

7.3.1 钻孔崩落的相关理论

7.3.2 钻孔崩落分析的应用

第8章 地壳应力测量：基于岩芯的方法

8.1 非弹性应变恢复法

8.1.1 流变学基础

8.1.2 松弛观测仪器

8.2 凯瑟效应

8.2.1 凯瑟效应三轴应力法

8.2.2 单轴凯瑟应力法

8.2.3 岩芯损伤与凯瑟应力

8.2.4 微物理模型

第三部分 应力数据解释

第9章 区域应力数据

9.1 德国大陆深钻场地（KTB）

9.2 核废料场地（芬兰奥尔基洛托）

9.3 美国圣安德烈斯断层深部观测网络

第10章 通用应力数据分析

10.1 应力大小的深度剖面

10.2 应力方向图和迹线平滑

10.3 应力状态与尺度相关性

10.4 最佳应力估算模型

10.4.1 数据提取与干扰

10.4.2 应力测量方法

10.4.3 综合应力分析和模拟

10.4.4 最终岩石应力模型

第11章 全球地应力

11.1 欧洲应力数据

11.2 世界应力图

11.3 板块构造解释

结束语

参考文献

光盘内容

《地壳应力场》是关于岩石应力的书适合于地球科学和岩石工程领域的学生，可以拓宽有关地壳应力场研究的视野。《地壳应力场》包括有关应力基本概念的介绍，使学生能够在不用担心练习中的矩阵变换情况下掌握柯西应力原理。对数学、物理、工程感兴趣的学生能够学会套芯解除法中通过应变计来测量原地应力。《地壳应力场》还展示了如四元封隔器、凯瑟效应等地应力测量前沿技术，以及如水压致裂等地应力测量传统技术。此外，本书还对地应力测量的钻孔技术（钻孔崩落）和基于岩芯的方法（非弹性应变恢复法）进行了解释。关于应力数据方面，我们选取了科学超深钻项目（德国，KTB）、核废料储存工程（奥尔基洛托，芬兰）和地震活动断层监测（SAFOD，美国）三个工程实例进行了详细的说明。世界应力图项目所产生的应力汇编也在本书中给出，并通过板块构造理论进行了解释。《地壳应力场》包括相关的练习以及由17个视频讲座构成的DVD光盘。视频讲座包括实验测试、现场用的技术设备以及对岩石应力领域著名专家的采访。世界应力图数据库也包含在DVD光盘内。