Het belangrijkste verschil tussen ductiele en brosse vervorming is dat ductiele vervorming optreedt bij lage reksnelheden, terwijl brosse vervorming optreedt bij hoge reksnelheden.
Bij het verhogen van de spanning die op een bepaalde rots wordt uitgeoefend, gaat de rots door drie soorten opeenvolgende stadia van vervorming. Dit zijn de elastische vervorming, ductiele vervorming en brosse vervorming. Elastische vervorming is een omkeerbare vervorming, ductiele vervorming is onomkeerbaar wanneer brosse vervorming ervoor zorgt dat het gesteente breekt.
Wat is ductiele vervorming?
Ductiele vervorming in de aardwetenschappen is de productie van grote, open plooien in de sedimenten of rotsen voor een oprukkende gletsjer die zich kan ontwikkelen tot overplooien. Dit kan ertoe leiden dat de sedimenten of rotsen interne stuwkracht beginnen te ondergaan als gevolg van aanhoudende ijsopmars. Dit type gesteentevervorming is extreem afhankelijk van het gesteentetype. Dit komt omdat zelfs zeer kleine variaties in minerale samenstelling in het gesteente kunnen resulteren in heel verschillende ductiele eigenschappen. Bovendien is het mechanisme van ductiele vervorming zeer veelzijdig.
Bovendien duidt ductiele vervorming op de vormveranderingen van een materiaal door buigen of vloeien, waarbij chemische bindingen kunnen worden verbroken, maar vervolgens kunnen worden omgezet in nieuwe bindingen. Dit vereist een spanning die de elastische drempel overschrijdt en een vervormingssnelheid die langzaam genoeg is om meer spanning op te vangen zonder het materiaal af te breken. Een rots die ductiele vervorming heeft ondergaan, heeft typisch eigenschappen zoals vouwen, foliatie en lineatie. Foliatie en lineatie kunnen echter ook worden waargenomen na brosse vervorming.
Verschillende mechanismen zijn verantwoordelijk voor ductiele vervorming, waaronder diffusiekruip, dislocatiekruip, mechanische twinning/kinking, verschuiving van de korrelgrens en rotatie van het starre lichaam. Diffusiekruip treedt op wanneer vervorming van vaste kristallen optreedt via migratie van atomen en vacatures door het kristalrooster. Dit proces wordt aangedreven door de chemische potentiaalgradiënt die wordt uitgeoefend door externe spanningen.
Diffusiekruip is het meest voorkomende mechanisme van diffusiekruip; er zijn drie subcategorieën van diffusiekruip: Nabarro-haringkruip, Coblekruip en dissolutie-precipitatiekruip. Van deze drie geven de eerste twee vormen de conservatieve diffusie van atomen en vacatures in een kristallijne vaste stof aan. De derde methode is ook bekend als kruip onder druk of natte diffusie en vereist een vloeistoffilm die fungeert als een drager van kristallijn materiaal. Hier diffundeert de opgeloste stof niet-conservatief door de vloeistof van de plaatsen van ontbinding naar neerslag langs korrelgrenzen.
Wat is broze vervorming?
Brosse vervorming is een vorm van vervorming die optreedt door breuken en breuken. Deze term verwijst naar het verbreken van chemische bindingen die vervolgens geen hervorming ondergaan. Daarom is het resultaat van de brosse vervorming analoog aan die waarnemingen in gebroken platen zoals breuken. De brosse vervorming van een bepaald gesteente hangt af van de reologie van het gesteente. De brosse vervorming van een rots vindt plaats bij een hoge reksnelheid.
Tijdens brosse vervorming vertonen stenen gewoonlijk een pseudoviskeus effect voorafgaand aan het bezwijken, wat wordt weerspiegeld in een toename van de sterkte samen met de toenemende reksnelheid. We kunnen dit effect gemakkelijk vinden in de mijnbouw. We noemen dit statische vermoeidheid; een pilaar of andere dragende constructie bezwijkt na enige tijd onder constante belasting.
Wat is het verschil tussen ductiele en brosse vervorming?
Er kunnen drie soorten vervormingen optreden in gesteenten: elastische vervorming, ductiele vervorming en brosse vervorming. Het belangrijkste verschil tussen ductiele en brosse vervorming is dat ductiele vervorming optreedt bij lage reksnelheden, terwijl brosse vervorming optreedt bij hoge reksnelheden. Bovendien is ductiele vervorming onomkeerbaar maar breekt de rots niet, terwijl brosse vervorming onomkeerbaar is en ook het breken van de rots veroorzaakt. Daarom is dit een ander significant verschil tussen ductiele en brosse vervorming.
Hieronder is een samenvatting van het verschil tussen ductiele en brosse vervorming in tabelvorm.
Samenvatting - Kneedbare versus broze vervorming
Drie soorten vervormingen die in gesteenten kunnen voorkomen: elastische vervorming, ductiele vervorming en brosse vervorming. Het belangrijkste verschil tussen ductiele en brosse vervorming is dat ductiele vervorming optreedt bij lage reksnelheden, terwijl brosse vervorming optreedt bij hoge reksnelheden.
