盐岩水溶开采后形成的溶腔被广泛用作能源储存硐室或作为废弃物处置空间，这对盐腔的长期稳定性和密闭性提出了考验。因而，开展盐岩在地应力作用下的细观结构变化和宏观变形行为的研究十分必要。盐岩作为一种沉积岩，具有岩石非连续、非均质和非线性的特征，同时它也是由氯化钠晶体构成的多晶，具有晶体的属性。对于盐岩多晶，其在单轴压缩条件下表现为渐进性破坏，而在蠕变过程中则会出现加速蠕变的灾变式破坏；它的应力-应变曲线尽管在宏观上看似光滑连续，但微观层面的塑性变形却起伏不定，这些起伏能够被声发射所捕捉。本文引入雪崩动力学研究方法，对盐岩多晶单轴压缩、单轴蠕变的声发射信号进行统计分析，通过分布指数的动态变化来反映盐岩多晶内部的损伤累积状态；结合离散元颗粒流数值模拟方法，对盐岩多晶在力作用下的非均匀微细观结构缺陷演化过程及复杂变形行为进行了分析研究；通过两步松弛试验，探究了盐岩细观结构与非单调松弛现象的关系。本文结构如下：
　　(1)开展了氯化钠单晶和盐岩多晶的单轴声发射试验，对声发射事件的绝对能量、幅值、持续时间进行了关联分析和统计分布分析，获得了其分布形式及分布指数。采用雪崩动力学统计分析方法，从地震学统计规律(Gutenberg-Richter定律、Omori定律、Bath定律)和等候时间分布入手，对氯化钠单晶和盐岩多晶进行对比，揭示了晶体结构对分布形式和分布指数的影响。尽管氯化钠单晶和盐岩多晶的宏观破坏形式有所不同，其声发射雪崩的统计特性却是相似的，只是分布指数略有差异，体现了二者在破坏过程中具有不同的雪崩源信息，即不同的破坏机制。
　　(2)利用Voronoi多边形来反映盐岩多晶的几何拓扑结构，并将Voronoi结构导入到离散元PFC软件中。采用平行粘结模型和光滑节理模型分别对盐岩多晶模型的晶粒和晶界进行描述，详尽考察了颗粒细观参数和晶粒尺寸对盐岩多晶模型在单轴压缩条件下宏观力学性质的影响。通过细观参数标定，获得了与试验结果较好符合的数值结果。PFC模拟得到的破裂尺寸与试验得到的声发射信号高度关联，能够作为模拟的声发射信号，通过雪崩动力学统计分析得到的盐岩多晶数值试样的破裂尺寸的分布指数也与试验得到的声发射绝对能量的分布指数十分接近，说明Voronoi多边形构建的盐岩多晶模型能较好地模拟真实的盐岩试样。
　　(3)以盐岩多晶的单轴蠕变声发射试验为依托，从元件本构模型和经验模型两个角度入手，建立了盐岩多晶的蠕变方程。通过雪崩动力学统计分析方法研究了加载阶段、蠕变三阶段及蠕变末期声发射能量分布指数的变化规律。加载阶段的分布指数小于蠕变阶段，说明恒速率加载和零速率加载二者具有不同的作用机制。在蠕变末期，远离破坏时刻的活动区间的绝对能量和幅值的分布指数都大于临近破坏时刻的临界区间，这与单轴压缩接近破坏时的分布指数变化一致。利用显微镜观测手段对蠕变破坏过程的盐岩多晶光薄片进行了观测，探究了盐岩多晶蠕变过程中细微观结构演化。大量发育的微裂隙、亚晶粒和高密度位错、滑移线说明多晶的蠕变破坏机制是由位错蠕变和破碎作用共同主导的。
　　(4)开展了氯化钠单晶和盐岩多晶的两步松弛试验，获得了松弛过程中非单调现象与压缩量、释放量和保持时间的关系。非单调松弛行为的发生与压缩量密切相关；当释放量固定时，峰值时间tp则与保持时间tw线性相关，这体现了非单调的记忆效应，前一阶段的加载历史影响了后一阶段的松弛行为。结合非单调过程中的细观结构变化，探究了非单调松弛在弹-塑性转变过程中的产生和消失，并从现象学模型中对非单调现象进行了分析。