Kľúčový rozdiel medzi tvárnou a krehkou deformáciou je v tom, že tvárna deformácia nastáva pri nízkych rýchlostiach deformácie, zatiaľ čo krehká deformácia nastáva pri vysokých rýchlostiach deformácie.
Pri zvyšovaní napätia aplikovaného na konkrétnu horninu hornina prechádza tromi typmi po sebe nasledujúcich štádií deformácie. Sú to elastická deformácia, ťažná deformácia a krehká deformácia. Elastická deformácia je vratná deformácia, ťažná deformácia je nevratná, kde krehká deformácia spôsobí zlomenie horniny.
Čo je tvárna deformácia?
Tvárna deformácia vo vede o Zemi je produkcia veľkých, otvorených záhybov v sedimentoch alebo horninách pred postupujúcim ľadovcom, ktoré sa môžu rozvinúť do záhybov. To môže spôsobiť, že sedimenty alebo horniny začnú podliehať vnútornému tlaku v dôsledku pokračujúceho postupu ľadu. Tento typ deformácie horniny je extrémne závislý od typu horniny. Je to preto, že aj veľmi malé variácie minerálneho zloženia v hornine môžu viesť k celkom odlišným ťažným vlastnostiam. Mechanizmus tvárnej deformácie je navyše vysoko všestranný.
Okrem toho, tvárna deformácia označuje zmeny tvaru materiálu ohýbaním alebo tečením, počas ktorých sa chemické väzby môžu pretrhnúť, ale následne sa pretvoria na nové väzby. To si vyžaduje napätie, ktoré prekračuje prah pružnosti a rýchlosť deformácie, ktorá je dostatočne pomalá na to, aby sa prispôsobila väčšiemu namáhaniu bez toho, aby došlo k porušeniu materiálu. Hornina, ktorá prešla tvárnou deformáciou, má zvyčajne vlastnosti, ako je zvrásnenie, olistenie a líniovanie. Po krehkej deformácii však možno pozorovať aj olistenie a lineáciu.
Za tvárnu deformáciu je zodpovedných niekoľko mechanizmov vrátane difúzneho tečenia, dislokačného tečenia, mechanického zdvojovania/zalamovania, posúvania hraníc zŕn a rotácie tuhého telesa. Difúzne tečenie nastáva, keď dochádza k deformácii pevných kryštálov migráciou atómov a voľných miest v kryštálovej mriežke. Tento proces je poháňaný gradientom chemického potenciálu, ktorý vyvoláva vonkajšie napätie.
Difúzne tečenie je najbežnejším mechanizmom difúzneho tečenia; existujú tri podkategórie difúzneho tečenia: tečenie podľa Nabarra-Herringa, tečenie Coble a tečenie rozpúšťaním-precipitácia. Z týchto troch prvé dve formy naznačujú konzervatívnu difúziu atómov a voľných miest v kryštalickej pevnej látke. Tretia metóda je tiež známa ako tečenie tlakovým roztokom alebo tečenie mokrou difúziou a vyžaduje film tekutiny, ktorý pôsobí ako nosič kryštalického materiálu. Tu rozpustená látka nekonzervatívne difunduje cez tekutinu z miest rozpustenia do precipitácie pozdĺž hraníc zŕn.
Čo je to krehká deformácia?
Krehká deformácia je typ deformácie, ku ktorej dochádza lámaním a zlom. Tento termín sa vzťahuje na prerušenie chemických väzieb, ktoré následne neprechádzajú žiadnou reformou. Preto je výsledok krehkej deformácie analogický s pozorovaniami pri zlomených platniach, ako sú zlomeniny. Krehká deformácia konkrétnej horniny závisí od reológie horniny. Krehká deformácia horniny nastáva pri vysokej rýchlosti deformácie.
Počas krehkej deformácie horniny zvyčajne prejavujú pseudoviskózne efekty pred porušením, čo sa odráža v náraste pevnosti spolu so zvyšujúcou sa rýchlosťou deformácie. Tento efekt ľahko nájdeme v ťažobnom priemysle. Hovoríme tomu ako statická únava; pilier alebo iná nosná konštrukcia po určitom čase pri konštantnom zaťažení zlyhá.
Aký je rozdiel medzi tvárnou a krehkou deformáciou?
V horninách sa môžu vyskytnúť tri typy deformácií: elastická deformácia, ťažná deformácia a krehká deformácia. Kľúčový rozdiel medzi tvárnou a krehkou deformáciou je v tom, že tvárna deformácia nastáva pri nízkych rýchlostiach deformácie, zatiaľ čo krehká deformácia nastáva pri vysokých rýchlostiach deformácie. Okrem toho je tvárna deformácia nevratná, ale neláme horninu, zatiaľ čo krehká deformácia je nevratná a tiež spôsobuje rozbitie horniny. Preto je to ďalší významný rozdiel medzi tvárnou a krehkou deformáciou.
Nižšie je zhrnutie rozdielu medzi tvárnou a krehkou deformáciou v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – tvárna verzus krehká deformácia
Tri typy deformácií, ktoré sa môžu vyskytnúť v horninách: elastická deformácia, ťažná deformácia a krehká deformácia. Kľúčový rozdiel medzi tvárnou a krehkou deformáciou je v tom, že tvárna deformácia nastáva pri nízkych rýchlostiach deformácie, zatiaľ čo krehká deformácia nastáva pri vysokých rýchlostiach deformácie.
