構(gòu)造應(yīng)力模型

為了分析地殼上部任何一點(diǎn)應(yīng)力的作用方式，Vening－Meinez采用了一種簡(jiǎn)便的方法。在地球中，采用球體坐標(biāo)，從地殼上層取一單元體，以地心為原點(diǎn)，設(shè)所取的單元體的六個(gè)面均為主平面。

由沿BB'方向的力平衡條件：

上式說明，平行于水平面的各個(gè)應(yīng)力分量總和的絕對(duì)值與垂直方向應(yīng)力分量絕對(duì)值之比，等于地球半徑與受應(yīng)力作用巖層的深度d之比。如若受構(gòu)造應(yīng)力作用影響的地殼深度為2km的話，地球半徑以6000km計(jì)算，則垂直應(yīng)力分量約占水平應(yīng)力分量總和的1/3000。若受構(gòu)造應(yīng)力影響的地殼深度為10km，則

按其成因，構(gòu)造應(yīng)力可分為慣性應(yīng)力、重應(yīng)力、熱應(yīng)力、濕應(yīng)力四類。在大小和成因的統(tǒng)一性上，構(gòu)造應(yīng)力可分為基本應(yīng)力和附加應(yīng)力。前者是構(gòu)成地殼構(gòu)造應(yīng)力的基礎(chǔ)應(yīng)力，屬一級(jí)構(gòu)造力，地球勻速和變速自轉(zhuǎn)引起的應(yīng)力屬于此類；在空間上分為垂向主應(yīng)力和水平最大主應(yīng)力及水平最小主應(yīng)力，垂向主應(yīng)力是由靜巖壓力所引起的，而兩個(gè)水平主應(yīng)力則是由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的，因而人們常把地應(yīng)力稱為構(gòu)造應(yīng)力。從活動(dòng)的地質(zhì)時(shí)期劃分：新近紀(jì)以前的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)稱為古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)，新近紀(jì)以來的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)稱為現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。

在構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)研究中，我們只能知道構(gòu)造運(yùn)動(dòng)結(jié)果（例如地表或基巖的變形和破裂情況：地震得震源和震級(jí)等），而要尋找的是造成這些結(jié)果的力源，這是一個(gè)反序的問題。在構(gòu)造力場(chǎng)求解中，通常無法知道初始應(yīng)力狀態(tài)，不易弄清楚深部構(gòu)造的情況和深部地質(zhì)體的力學(xué)性能，只能進(jìn)行模擬或假想研究。

各種地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用力的影響下，地殼中所產(chǎn)生的應(yīng)力稱為構(gòu)造應(yīng)力。

斷層是巖體在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生的破裂，是沿破裂面兩側(cè)的巖體發(fā)生顯著位移或失去連續(xù)性和完整性而形成的一種構(gòu)造形跡。 根據(jù)斷層面，即巖石的裂縫和兩塊巖石運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的裂縫，位置的不同特征，科學(xué)家將斷層分為3種類型，正斷層，逆斷層，平移斷層。

構(gòu)造應(yīng)力對(duì)斷層作用引起斷層的錯(cuò)位移動(dòng)，就會(huì)在斷層的附近引起大量的微震事件 。

隨著巷道軸向與構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向（最大水平主應(yīng)力方向）夾角（0°-90°）的增大，巷道圍巖受力狀況逐漸趨于惡化，兩幫變形量明顯增大，安全率降低，對(duì)于巖性較差時(shí)這一趨勢(shì)尤為突出。因此，在深井開采時(shí)，在大的方面首先選擇適宜的采礦方法，如充填法，避免因構(gòu)造應(yīng)力而對(duì)巷道產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中。在布置采準(zhǔn)切割巷道時(shí)，為了減輕巷道圍巖的變形與破壞程度，巷道軸線方向盡可能與最大水平主應(yīng)力方向趨于一致。當(dāng)巷道不可避免地受水平應(yīng)力影響時(shí)，巷道軸線盡量與構(gòu)造應(yīng)力以小角度相交，并且采用適當(dāng)?shù)臄嗝嫘螤?，使斷面形狀與構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)相適應(yīng)。在滿足安全生產(chǎn)和便于施工的前提下，巷道最好采用寬度大于高度的矩形、拱形及橢圓形巷道。因構(gòu)造應(yīng)力對(duì)深井巷道圍巖產(chǎn)生的應(yīng)力較大，在支護(hù)巷道時(shí)，要從能量平衡角度出發(fā)，也就是支護(hù)系統(tǒng)在保持持續(xù)提供抗力的前提下，能夠吸收圍巖變形釋放出來的能量，在支護(hù)方式上，一般采用塑性支護(hù)構(gòu)件 。2100433B

按其研究對(duì)象的規(guī)模：局部構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)、區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和全球構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。

按時(shí)間上劃分：古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。

古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)只能從地殼上已經(jīng)存在的構(gòu)造及其組合特征去分析和推斷。

現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)可以通過儀器測(cè)定出來。

與地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)的地應(yīng)力場(chǎng)。通常指導(dǎo)致構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的地應(yīng)力場(chǎng),或者由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的地應(yīng)力場(chǎng)。

在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是指造成構(gòu)造組合形態(tài)的地應(yīng)力場(chǎng)；

而在地質(zhì)力學(xué)中，是指形成構(gòu)造體系和構(gòu)造型式的地應(yīng)力場(chǎng)，包括構(gòu)造體系和構(gòu)造型式所展布的地區(qū)，連同它內(nèi)部在形成這些構(gòu)造體系和構(gòu)造型式時(shí)的應(yīng)力分布狀況。地質(zhì)力學(xué)把構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)學(xué)力學(xué)分析列為鑒定某種構(gòu)造體系或構(gòu)造型式的必要步驟之一，并且將構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)區(qū)分為古構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)和現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)等。

是指地殼內(nèi)一定范圍內(nèi)某一瞬間的應(yīng)力狀態(tài)。構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)中應(yīng)力的分布和變化是連續(xù)而有規(guī)律的。