地应力的概念（地应力）

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1、（1）地应力和现今地应力沉积盆地中的岩层是处于三轴应力状态下的，所谓“应力状态”是指应力的大小和方向，通常采用三个法向应力来表示岩石单元的应力环境：σσ2、σ3分别代表最大、中间、最小三个主应力，相应用σv、σH、σh分别代表垂向、水平最大、水平最小主应力。

2、按照岩石力学的规定，压应力为正，拉张力为负，剪切应力一般不做限定。

3、现今地应力是相对古应力而言的，是指地层目前的应力状态。

4、古应力是地质历史时期中某时间的应力状态（包括岩石变形时的应力）。

5、目前地应力一般是岩层在地质历史中经过多期变形、破裂后（应力集中、释放过程）到目前还“剩余”的应力。

6、由于现今构造还在不断活动，严格来讲，现今地应力随着时间是在不断“变化”的“场”，在大部分沉积盆地中，相当一段时间内（按人类活动时间作参照系），由于变化速度小，我们认为其是相对“稳定”的。

7、（2）有效应力盆地中任何一个孔隙性岩石，其外在负荷总是被岩石骨架和孔隙流体所“承受”（Gretener，1979讲座）。

8、因此，有效应力是指沉积岩石骨架所“承受”地应力。

9、流体所“承受”的力为地层压力。

10、Terzaghi（1923）（引自石油工程丛书，地层压力评价）提出了著名的有效应力公式：S=σ+Pb （1-1）式中：S——岩石所“承受”地应力，MPa；σ——岩石骨架有效应力，MPa；Pb——岩石孔隙流体压力，MPa。

11、由于岩石骨架的胶结作用和颗粒间的支撑作用，使得孔隙流体不必“完全承担”其应受的那部分力（Handin，1963）。

12、因此，上式可以修正为：S=σ+aPb （1-2）其中：a——修正系数（也称孔隙弹性系数）。

13、有效应力也是矢量，有大小和方向。

14、长期实践证明，上述公式即使对于孔隙度小于1%的结晶岩石也是适用的（Gretener，1979讲座）。

15、文中如果不特别注明，所涉及的应力均指有效应力。

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