岩石变形最基本的形式是线变形和角变形。它们具体组成了五种变形方式(图3-8)。
(1)拉伸变形和挤压变形:这种变形是沿物体轴线方向有一对大小相等、方向相反的力的作用,使物体内质点间距离拉长或缩短而引起的变形,这时物体沿轴线方向伸长或缩短(图3-8A、B)。在拉伸和缩短中,物体不仅沿轴线方向发生变形,在垂直轴线方向上也发生变形。在描述变形程度时,用压缩(或拉伸)应变来表示。
(2)剪切变形:是物体受到一对大小相等、方向相反且不在一条直线上的外力(剪切力)作用,物体内质点沿作用力方向滑动位移引起的变形(图3-8C)。
(3)弯曲变形:物体受到垂直于其轴线的外力作用(包括力偶)可使其发生弯曲变形(图3-8D)。其重要特征是弯曲的凸侧受到拉伸,而凹侧受到挤压,其间有一个既不受拉伸又不受挤压的中和面。野外的褶皱构造就是岩层弯曲变形的结果。
(4)扭转变形:是指物体两端受到一对扭矩作用时发生的形变(图3-8E)。
图3-8 岩石各种变形方式的图示
物体的变形还可分为均匀变形和非均匀变形两种。岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。其特征是:原来的直线,变形后仍然是直线;原来互相平行的直线,变形后仍然互相平行;原来的平面变形后仍然是平面;原来互相平行的平面,变形后仍然互相平行。岩石各点变形的方向、大小和性质发生的变化的变形称为非均匀变形。弯曲和扭转属于非均匀变形。