岩石结晶不同粒度的粘结岩石的形成矿物显微镜
岩石的力学特性
岩石的力学构造有几种不同的状态，这些状态取决于用
以进行研究的尺度和细节．
许多岩石含有结晶集合体和被不同量的粘结材料结合在
一起的非结晶颗粒． 结晶的化学组成可能是比较均匀的(如
在某些石灰岩申那样)，或者是非常不均匀的(如在花岗岩
中)．而且，晶体的尺寸可能是均匀的或有些变化，但它们一
般具英寸的量级，因而粒度较小．这些结晶一般代表在其上
进行力学特性研究的较小尺度．一方面，结晶之间的边界常
常代表岩石构造的薄弱点，它不那么能看成是连续的，另一方
面，晶体本身的变形提供了有关岩石承受的变形的有益证据．
在几英尺到几百英尺范围的尺度内，某些岩石的构造是
连续的，但它更经常地被裂缝、节理和分割成不同层的层面所
中断． 正是这种尺度和这种不连续性才是工程上较关心的，
在工程中，结构以其为基础或建造在其中的岩石具有类似的
尺寸．
岩石的总体力学特性，取决于其每种构造特征．然而，在
不同环境中个别特征具有重要的变化．
在某些阶段，对岩石力学特性附加上数值变得十分必要．
这些数值很容易从岩石试件的实验室试验来获得．这些试件
通常有几英寸的尺寸，并含有足够多的构造颗粒，以便认为是
大致均匀的．这样一来，虽然在这种试件上单个颗粒的特性
彼此可能十分不同，而且单个晶体本身常常是各向异性的，然
而它们和它们之间的颗粒边界以充分随机的方式相互作用，
使得试件具有平均的均匀特性．这种平均的特性并不必然是
各向同性的，因为岩石的形成或变质的过程常使构造颗粒的
排列成行，因而从尺寸、组成和分布上看其相互作用是随机
的，但从其各向异性上看，则不是随机的．这种被认为是均匀
的岩石试件具有显著的各向异性．
在更大的尺度上，裂缝、节理、层理和较小的断层引起有
关岩体连续性的重要问题．如果岩体承受拉伸、流体压力或
超过其对滑动的摩擦抗力的剪切时，则这些扰动可能间断岩
体位移的连续性．当这些扰动与岩石中构造尺度相比较小时，
其作用是改变岩体的力学特性，但仍然可按连续介质处理．
然而，当其具有足够的尺寸时，必须将其作为构造或边界的一
部分来处理．
施加在岩体上的荷载通常是由重力引起的，而且压应力
比非压应力更常遇到．在此情况下，与岩石特性和连续性有
关的较重要的因素是岩石中各种尺寸的裂缝和节理表面之间
的摩擦．如果情况是沿任何表面都不可能滑动，则系统可以
很好地按具有平均试验试件特性的连续岩石近似处理．如果
在任何表面上有可能滑动，则系统不得不按这些表面所分割
的单元来处理，而且在这些表面上具有摩擦的边界条件．
