宏觀破裂前的微裂隙稱為亞臨界裂隙，控制其生長的主要因素是應(yīng)力強(qiáng)度因子（K）。應(yīng)力強(qiáng)度因子是對給定幾何形態(tài)和載荷條件下裂隙末端應(yīng)力場的度量，當(dāng)裂隙末端的局部應(yīng)力超過巖石的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子（Kc）時，裂隙就開始擴(kuò)展。巖石破裂強(qiáng)度取決于單個裂隙的性質(zhì)、應(yīng)力集中的初始密度、分布及化學(xué)和熱環(huán)境。
一般情況下，在應(yīng)力強(qiáng)度因子（K）<臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子（Kc）時，亞臨界裂隙生長表現(xiàn)為緩慢的、依時間而變化的裂隙生長過程，而當(dāng)K >Kc時，裂隙加速擴(kuò)展。促進(jìn)亞臨界裂隙生長的機(jī)制可能有以下幾種：
�。�1）彈性應(yīng)變能積累，是與快速破裂擴(kuò)展有關(guān)的主要機(jī)制。當(dāng)裂隙末端出現(xiàn)應(yīng)力集中，隨之發(fā)生彈性應(yīng)變能積累，彈性應(yīng)變能控制著裂隙擴(kuò)展。破裂的發(fā)育有追蹤巖石中軟弱部位的趨勢，或者穿切顆粒并追隨劈理方位，或者沿粒間而利用粒間邊界�，F(xiàn)存的表面裂隙、裂痕、顆粒邊界空隙和孔隙的頻率、方位、形態(tài)和分布都可能影響著由于突發(fā)破裂擴(kuò)展而破壞之前所積累的應(yīng)變量。彈性應(yīng)變能積累是與快速破裂擴(kuò)展（脆性破壞）有關(guān)的主要機(jī)制。
�。�2）晶質(zhì)塑性作用，致密位錯纏結(jié)或高密度雙晶發(fā)育，從而限制晶質(zhì)塑性引起的進(jìn)一步變形，并且有可能導(dǎo)致破裂的急速加工硬化，這時晶質(zhì)塑性可能有助于破裂作用。此外，在多晶集合體中，不同晶體因其結(jié)晶方位和滑移系不同，導(dǎo)致相鄰顆粒之間出現(xiàn)應(yīng)變不協(xié)和性，從而誘發(fā)顆粒邊界裂隙。
�。�3）擴(kuò)散作用，在張開的顆粒邊界或三節(jié)點處，點缺陷和空位集中，空位擴(kuò)散作用可導(dǎo)致空隙的發(fā)育，從而引起破壞。此外，雜質(zhì)向顆粒邊界的擴(kuò)散也可能導(dǎo)致顆粒邊界的脆化和破裂。
（4）相轉(zhuǎn)變和化學(xué)反應(yīng)，通過產(chǎn)生具不同體積的產(chǎn)物到反應(yīng)物中，誘發(fā)集合體內(nèi)的應(yīng)力集中，應(yīng)力集中可能引起空隙的形成，從而導(dǎo)致破壞。
以上四種機(jī)制歸為第一類亞臨界裂隙生長機(jī)制。這類機(jī)制可能是在不同應(yīng)變率條件和沒有流體參與的變形期間發(fā)生的。圖中箭頭指示破裂線位置隨溫度和壓力增大而變化的方向。
（5）水壓破裂，是由于流體作用的存在誘發(fā)破裂的出現(xiàn)。當(dāng)有效應(yīng)力大于巖石強(qiáng)度時，流體壓力引起水壓破裂或破裂擴(kuò)展。流體化學(xué)對破裂擴(kuò)展的控制在于，它通過裂隙末端發(fā)生化學(xué)腐蝕和反應(yīng)，導(dǎo)致亞臨界裂隙生長，從而引起破裂擴(kuò)展。
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