Klíčový rozdíl mezi tvárnou a křehkou deformací spočívá v tom, že k tvárné deformaci dochází při nízkých rychlostech deformace, zatímco ke křehké deformaci dochází při vysokých rychlostech deformace.
Při zvyšování napětí aplikovaného na konkrétní horninu prochází hornina třemi typy po sobě jdoucích fází deformace. Jsou to elastická deformace, tažná deformace a křehká deformace. Elastická deformace je vratná deformace, tažná deformace je nevratná tam, kde křehká deformace způsobí prasknutí horniny.
Co je tvárná deformace?
Tvárná deformace ve vědě o Zemi je tvorba velkých, otevřených vrásek v sedimentech nebo horninách před postupujícím ledovcem, které se mohou vyvinout v překryvy. To může způsobit, že sedimenty nebo horniny začnou podléhat vnitřnímu náporu kvůli pokračujícímu postupu ledu. Tento typ deformace horniny je extrémně závislý na typu horniny. Je to proto, že i velmi malé odchylky minerálního složení v hornině mohou mít za následek zcela odlišné tvárné vlastnosti. Mechanismus tvárné deformace je navíc vysoce univerzální.
Každá deformace navíc označuje tvarové změny materiálu ohybem nebo tečením, během kterých se chemické vazby mohou rozbít, ale následně se přetvářejí do nových vazeb. To vyžaduje napětí, které překračuje práh pružnosti, a rychlost deformace, která je dostatečně pomalá, aby se přizpůsobila většímu napětí, aniž by došlo k porušení materiálu. Hornina, která prošla tvárnou deformací, má obvykle vlastnosti, jako je vrásnění, foliace a lineace. Po křehké deformaci však lze také pozorovat foliaci a lineaci.
Za tvárnou deformaci odpovídá několik mechanismů, včetně difúzního tečení, dislokačního tečení, mechanického zdvojování/zalamování, klouzání po hranicích zrn a rotace tuhého tělesa. Difúzní tečení nastává, když dochází k deformaci pevných krystalů migrací atomů a vakancí v krystalové mřížce. Tento proces je řízen gradientem chemického potenciálu, který působí vnější napětí.
Difúzní tečení je nejběžnějším mechanismem difúzního tečení; existují tři podkategorie difúzního tečení: tečení podle Nabarra-Herringa, tečení podle Coblea a tečení rozpouštěním-precipitací. Z těchto tří první dvě formy naznačují konzervativní difúzi atomů a volných míst v krystalické pevné látce. Třetí metoda je také známá jako tečení tlakovým roztokem nebo tečení mokrou difúzí a vyžaduje film tekutiny, který působí jako nosič krystalického materiálu. Zde rozpuštěná látka nekonzervativně difunduje tekutinou z míst rozpouštění do srážení podél hranic zrn.
Co je křehká deformace?
Křehká deformace je typ deformace, ke které dochází lámáním a vadami. Tento termín se vztahuje k přerušení chemických vazeb, které následně neprocházejí žádnou reformou. Proto je výsledek křehké deformace analogický s pozorováním u zlomených desek, jako jsou lomy. Křehká deformace konkrétní horniny závisí na reologii horniny. Ke křehké deformaci horniny dochází při vysoké rychlosti deformace.
Během křehké deformace horniny obvykle vykazují pseudoviskózní efekt před porušením, který se projevuje zvýšením pevnosti spolu se zvyšující se rychlostí deformace. Tento efekt snadno najdeme v těžebním průmyslu. Říkáme tomu statická únava; pilíř nebo jiná nosná konstrukce selže po určité době při konstantním zatížení.
Jaký je rozdíl mezi tvárnou a křehkou deformací?
V horninách mohou nastat tři typy deformací: elastická deformace, tažná deformace a křehká deformace. Klíčový rozdíl mezi tvárnou a křehkou deformací je ten, že tvárná deformace nastává při nízkých rychlostech deformace, zatímco křehká deformace nastává při vysokých rychlostech deformace. Kromě toho je tvárná deformace nevratná, ale neláme horninu, zatímco křehká deformace je nevratná a také způsobuje lámání horniny. Proto je to další významný rozdíl mezi tvárnou a křehkou deformací.
Níže je shrnutí rozdílu mezi tvárnou a křehkou deformací ve formě tabulky.
Shrnutí – tvárná vs křehká deformace
Tři typy deformací, které mohou nastat v horninách: elastická deformace, tažná deformace a křehká deformace. Klíčový rozdíl mezi tvárnou a křehkou deformací je v tom, že tvárná deformace nastává při nízkých rychlostech deformace, zatímco křehká deformace nastává při vysokých rychlostech deformace.
