ストレスとストレイン

応力とひずみとは、材料が圧縮されたり、負荷がかかったりしたときの物理的性質のことです。固体は圧力を受けると変形する性質がある。固体の単位面積あたりの圧力を応力といい、この応力に起因する変形を結果ひずみという。ひずみと応力には複雑な関係があり、応力だけではひずみが生じます。本稿では、応力とひずみの違いとその関係を明らかにしようとするものである。

岩石が常に圧力を受けていることは周知の事実だが、岩石のように硬い物質が屈服したり、曲がって割れたりすることは考えにくいことである。しかし、応力とひずみの概念を理解すれば、岩石がどのように変形し、新しい岩石が形成されるのかを理解することができます。地質学で使われる3つの単語がすべてSで始まること（stress, strain, structure）は、地質学を学ぶ人にとって混乱のもとになっている。確かに応力やひずみは日常英語でも使われるが、ここでは構造工学や地質学での意味に限定して説明する。

圧倒されている自分を想像してください。ストレスを感じないのでしょうか？これは、地質学でも圧力の意味を覚えておく方法です。生徒たちにPlay Dohで岩を**想像させ、それに圧力をかけ（応力を読み取る）、降伏するかどうか（ひずみが存在するかどうか）とその結果生じる構造を見ます。パテやおままごとを使えば、岩石に大きな応力（単位面積あたりの圧力）がかかったときにどうなるかを知ることができますが、岩石の変形は、何千年にもわたる持続的な応力の結果として起こることを理解することが大切です。