※ 引述《uray (Juan de Fuca)》之铭言： : : Byerlee's law 他预测了在脆性行为主控的地球内部岩体 : : 他发生滑动所需的shear stress会随深度增加 这大家都知道 : : 从公式上看出来岩体内聚力项已经不见了,但我很好奇的是 : : 地球内部的岩体又不见得发生过破裂了,为何他的cohesion项直接消除了 : ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ : 让我搞清楚,原po要问的问题应该是这个 : : 看起来Byerlee's law是说岩体若要沿preexisting fracture发生frictional sliding : : 他所需要的shear stress. : : 但是地球内部明明就不一定会有破裂面存在....想不太通 : : 还是...只是单纯用这个公式来说明地球脆性主控层是随深度增加而强度增大?? : 这段是原po的推论还有矛盾点 : : 抱歉....中文不太好 请多多包涵@@ : : -- : : ◆ From: 61.58.74.222 : : → sonatafm2:没有消除, 是cohesion项和深度呈正比, 所以归到正向力里 01/21 18:15 : : → sonatafm2:再说Byerlee's law是估算岩石"破裂"所需的剪应力. 01/21 18:17 : : → sonatafm2:如果没有破裂, 当然不能由此公式推算剪应力. 01/21 18:17 : : → sonatafm2:此公式最大的贡献(争议)是估算岩石的摩擦系数. 01/21 18:20 : 这个问题要回到 Byrelee's Law 到底用来干嘛 : 胡植庆老师的讲义没说错 : 此公式是适用於有preexisting fracture的情况 : 可以参照任何一本构造地质学或断层力学课本 : 推文的解释有点不太正确 : 回到原po的问题 : 看起来其实有两个问题 : (1)地球内部又不一定破裂面存在 : (2)若没有破裂面,内聚力(cohesion)怎麽被忽略了? : 对於问题(1) : Byrelee's Law就是针对已经有构造存在的情况 : 所以要用此公式 : 当然是假设已有构造存在 : 反过来说 : 若没有已存在的构造或破裂面 : 此公式也不适用 : 另外此公式描述的只是在brittle rocks里面 : frictional sliding along preexisting fracture : 所以可以想像在这里所说的地球内部 : 其实也不是真的很深 : 此深度大概是brittle zone或locking depth的深度而已 : 也就是15-25km左右 : 也可以想见在brittle rocks里面 : 当然很容易会有很多断层等破裂面 : 至於问题(2) : 按照前段 : 基本上就已经假设都有破裂面存在 : 但就算是已经有破裂面存在 : cohesion其实也没有不见 : 可以看看Byrelee's Law的图 : http://0rz.tw/JWDP0 : 可以看到其实有两条线段 : 一条是normal stress比较小的时候 shear stress = 0.85 normal stress : 一条是normal stress增加之後 shear stress = 50 + 0.6 normal stress : 所以在正向力比较小的时候 : 两个块体之间(已有破裂面存在)的cohesion可以被忽略 : 但当正向力增加到一定程度之後 : 两个块体会比较紧密 : cohesion就会出现 : 并且可以用第二条线外插到y轴求得 (以此图来说cohesion是50 MPa) 感谢uray补充, 我想解释一下我会这样说明Byerlee's law的原因. 如果要用 preexiting fracture 来解释Byerlee's law我不反对, 请注意Byerlee 当初是以岩心作为实验, 我不认为岩心是切分成两个块体作实验的, 所以当然在crust 里, 破裂会沿着最弱面破坏, 所以才会有胡老师所言, 沿着pre-exiting fracture 破裂.但是请注意,这个公式是实验室里所得到的结果, 都是剪力破坏, 并没有分成两个块体下去实验的. 所以你的解释有点不太精准. 接下来是解释所谓的cohesion 问题, 如果如你所言解释公式, 就会造成, 岩石 间的摩擦系数, 会随的深度增加而变小? [normal stress = depth x gravity x rock density]. 所以现在其实不是用单一条不同斜率去解释 请参考此图, http://ppt.cc/hdGw [Reservoir geomechanics 2007, Cambridge], 也就是说, 实验之後推得其和正向力的关系式, 其系数等同於最大静摩擦, 再不考虑 孔隙水压的影响下, 推测在脆性岩石圈的摩擦系数介於0.6到1之间. cohesion的问题在於难去界定其该采用的深度为何, 所以当你真正在使用Byerlee's law时, 已经没有考虑cohension的问题. 所以其实最早的问题应该不存在, 因为 现在基本上已经不这麽用了. 结论就是, 请参考新图, 另外 Byerlee's law 是以实验室的岩心实验, 再不考虑 孔隙水压, 求得剪应力正向力的关系式, 其系数等同於摩擦系数(0.6~1间). 以上式来推出在脆性岩圈,其破裂会沿其弱面(若存在pre-exiting fracture), 或是其剪力破裂方向破裂, 所需要的剪力大小. 故当你在估算应力的量值时, 可藉由岩石的摩擦系数算出其水平应力之比. 和构造没有关系...... 欢迎有兴趣的大家加入讨论. --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 140.115.21.209 ※ 编辑: sonatafm2 来自: 140.115.21.209 (02/10 12:41) ※ 编辑: sonatafm2 来自: 140.115.21.209 (02/10 12:44) ※ 编辑: sonatafm2 来自: 140.115.21.209 (02/10 12:48)