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拜耳莱定律

✍ dations ◷ 2025-12-03 01:27:56 #地球物理学,力学,科学定律

拜耳莱定律（英语：Byerlee's law），是描述地壳发生地质断层裂纹所产生的切应力和正向应力(normal stress)之间关系的函数：

$\tau =S_{0}+\mu (\sigma _{n}-P_{f})$ $\tau =S_{0}+\mu (\sigma _{n}-P_{f})$

其中： $\tau$ $\tau$ 是切应力； $\sigma _{n}$ $\sigma _{n}$ 是正向应力；S是材料的凝聚或内强度；P是岩石内的孔隙流动压力，在小范围内，它是一常数，而使岩石性能减弱。

拜耳莱定律是由美国地球物理学家詹姆斯·拜耳莱用实验数据解决莫尔-库仑断裂标准而求得的实验物理定律。拜耳莱发现，地壳上部，正向应力高达200MPa时，切应力可简化为：

$\tau =0.85\sigma _{n}$ $\tau =0.85\sigma _{n}$

而正向应力超过200MPa时，

$\tau =50+0.6\sigma _{n}$ $\tau =50+0.6\sigma _{n}$

此二式的切应力单位都是MPa。地壳并不是均匀的材料，而是含有许多岩石。因而材料常数会因局域而改变。

虽然拜尔莱定律的形式简单，但它对所有情况都几乎是足够好的近似。当上层地壳的压力和温度（大过400度c）超过普通情况时，拜耳莱定律的准确性就会变差。

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