Den viktigaste skillnaden mellan duktil och spröd deformation är att duktil deformation sker vid låga töjningshastigheter, medan spröda deformationer sker vid höga töjningshastigheter.
När man ökar spänningen som appliceras på en viss bergart, passerar berget genom tre typer av successiva deformationsstadier. De är elastisk deformation, duktil deformation och spröd deformation. Elastisk deformation är en reversibel deformation, duktil deformation är irreversibel där spröd deformation får berget att gå sönder.
Vad är duktil deformation?
Duktil deformation inom geovetenskap är produktionen av stora, öppna veck i sedimenten eller stenar framför en framskridande glaciär som kan utvecklas till överveck. Detta kan göra att sedimenten eller stenarna börjar genomgå inre framstötningar på grund av fortsatt isframryckning. Denna typ av bergdeformation är extremt bergartsberoende. Detta beror på att även mycket små variationer av mineralsammansättningen i berget kan resultera i ganska olika sega egenskaper. Dessutom är mekanismen för duktil deformation mycket mångsidig.
Dessutom indikerar duktil deformation formförändringar av ett material genom böjning eller flytning under vilka kemiska bindningar kan brytas men sedan omvandlas till nya bindningar. Detta kräver påkänningar som överstiger den elastiska tröskeln och en deformationshastighet som är tillräckligt långsam för att ta emot mer påkänning utan att bryta ner materialet. En sten som har upplevt seg deformation har typiskt egenskaper som veck, foliation och lineation. Foliation och lineation kan dock också observeras efter spröd deformation.
Flera mekanismer är ansvariga för duktil deformation, inklusive diffusionskrypning, dislokationskrypning, mekanisk tvinna/kinkning, glidning av korngränser och styv kroppsrotation. Diffusionskrypning uppstår när deformation av fasta kristaller sker via migrering av atomer och vakanser genom hela kristallgittret. Denna process drivs av den kemiska potentialgradienten som utövas av yttre spänningar.
Diffusionskrypning är den vanligaste mekanismen för diffusionskrypning; det finns tre underkategorier av diffusionskrypning: Nabarro-sillkrypning, Coble-krypning och upplösning-utfällningskrypning. Bland dessa tre indikerar de två första formerna den konservativa diffusionen av atomer och vakanser i ett kristallint fast ämne. Den tredje metoden är också känd som trycklösningskrypning eller våtdiffusionskrypning, och den kräver en film av vätska som fungerar som en bärare av kristallint material. Här diffunderar det lösta ämnet icke-konservativt genom vätskan från upplösningsställena till utfällning längs korngränserna.
Vad är skör deformation?
Spröd deformation är en typ av deformation som uppstår genom sprickbildning och förkastning. Denna term hänvisar till brytningen av kemiska bindningar som inte senare genomgår någon reformering. Därför är resultatet av den spröda deformationen analogt med de observationerna i trasiga plattor såsom sprickor. Den spröda deformationen av en viss bergart beror på bergartens reologi. Den spröda deformationen av en sten sker med hög töjningshastighet.
Under spröd deformation uppvisar stenar vanligtvis en pseudoviskös effekt före felet, vilket återspeglas i en styrkaökning tillsammans med den ökande töjningshastigheten. Vi kan lätt hitta denna effekt inom gruvindustrin. Vi kallar detta som statisk trötthet; en pelare eller annan bärande struktur går sönder efter en viss tid under konstant belastning.
Vad är skillnaden mellan duktil och spröd deformation?
Tre typer av deformationer kan förekomma i bergarter: elastisk deformation, duktil deformation och spröd deformation. Den viktigaste skillnaden mellan duktil och spröd deformation är att duktil deformation inträffar vid låga töjningshastigheter, medan spröda deformationer sker vid höga töjningshastigheter. Dessutom är duktil deformation irreversibel men bryter inte berget medan spröd deformation är irreversibel och orsakar också att berget går sönder. Därför är detta ytterligare en betydande skillnad mellan seg och spröd deformation.
Nedan är en sammanfattning av skillnaden mellan duktil och spröd deformation i tabellform.
Sammanfattning – duktil vs spröd deformation
Tre typer av deformationer som kan uppstå i bergarter: elastisk deformation, duktil deformation och spröd deformation. Den viktigaste skillnaden mellan duktil och spröd deformation är att duktil deformation sker vid låga töjningshastigheter, medan spröda deformationer sker vid höga töjningshastigheter.
