Nøkkelforskjellen mellom duktil og sprø deformasjon er at duktil deformasjon skjer ved lave tøyningshastigheter, mens sprø deformasjon skjer ved høye tøyningshastigheter.
Når man øker spenningen som påføres en bestemt bergart, går bergarten gjennom tre typer påfølgende deformasjonsstadier. De er elastisk deformasjon, duktil deformasjon og sprø deformasjon. Elastisk deformasjon er en reversibel deformasjon, duktil deformasjon er irreversibel der sprø deformasjon får berget til å bryte.
Hva er duktil deformasjon?
Duktil deformasjon i geovitenskap er produksjonen av store, åpne folder i sedimentene eller steinene foran en fremrykkende isbre som kan utvikle seg til overfold. Dette kan føre til at sedimentene eller bergartene begynner å gjennomgå indre fremstøt på grunn av fortsatt isfremrykning. Denne typen bergdeformasjon er ekstremt bergartavhengig. Dette er fordi selv svært små variasjoner av mineralsammensetning i bergarten kan gi ganske forskjellige duktile egenskaper. Videre er mekanismen for duktil deformasjon svært allsidig.
Dessuten indikerer duktil deformasjon formendringene til et materiale gjennom bøyning eller flyt, hvor kjemiske bindinger kan brytes, men deretter omdannes til nye bindinger. Dette krever stress som overgår den elastiske terskelen og en deformasjonshastighet som er sakte nok til å tåle mer belastning uten å bryte ned materialet. En bergart som opplevde duktil deformasjon har typisk egenskaper som fold, foliasjon og lineasjon. Foliasjon og lineasjon kan imidlertid også observeres etter sprø deformasjon.
Flere mekanismer er ansvarlige for duktil deformasjon, inkludert diffusjonskryp, dislokasjonskryp, mekanisk sammenbinding/knekking, korngrenseglidning og stiv kroppsrotasjon. Diffusjonskryp oppstår når deformasjon av faste krystaller skjer via migrering av atomer og ledige plasser gjennom krystallgitteret. Denne prosessen er drevet av den kjemiske potensialgradienten som utøves av ytre påkjenninger.
Diffusjonskryp er den vanligste mekanismen for diffusjonskryp; det er tre underkategorier av diffusjonskryp: Nabarro-Sildkryp, Coble-kryp og oppløsning-nedbørkryp. Blant disse tre indikerer de to første formene den konservative diffusjonen av atomer og ledige stillinger i et krystallinsk fast stoff. Den tredje metoden er også kjent som trykkløsningskryp eller våtdiffusjonskryp, og den krever en væskefilm som fungerer som en bærer av krystallinsk materiale. Her diffunderer det oppløste stoffet ikke-konservativt gjennom væsken fra oppløsningsstedene til nedbør langs korngrensene.
Hva er sprø deformasjon?
Skjør deformasjon er en type deformasjon som oppstår ved brudd og forkastning. Dette begrepet refererer til brudd av kjemiske bindinger som ikke senere gjennomgår noen reformering. Derfor er resultatet av den sprø deformasjonen analogt med observasjonene i ødelagte plater som brudd. Den sprø deformasjonen av en bestemt bergart avhenger av bergartens reologi. Den sprø deformasjonen av en stein skjer med høy tøyningshastighet.
Under sprø deformasjon viser bergarter vanligvis en pseudoviskøs effekt før feilen, noe som gjenspeiles i en styrkeøkning sammen med den økende tøyningshastigheten. Vi kan lett finne denne effekten i gruveindustrien. Vi kaller dette som statisk tretthet; en søyle eller annen bærende konstruksjon svikter etter en viss tid under konstant belastning.
Hva er forskjellen mellom duktil og sprø deformasjon?
Tre typer deformasjoner kan forekomme i bergarter: elastisk deformasjon, duktil deformasjon og sprø deformasjon. Den viktigste forskjellen mellom duktil og sprø deformasjon er at duktil deformasjon oppstår ved lave tøyningshastigheter, mens sprø deformasjon skjer ved høye tøyningshastigheter. Videre er duktil deformasjon irreversibel, men bryter ikke fjellet mens sprø deformasjon er irreversibel og forårsaker også brudd av fjellet. Derfor er dette nok en betydelig forskjell mellom duktil og sprø deformasjon.
Nedenfor er en oppsummering av forskjellen mellom duktil og sprø deformasjon i tabellform.
Sammendrag – duktil vs sprø deformasjon
Tre typer deformasjoner som kan oppstå i bergarter: elastisk deformasjon, duktil deformasjon og sprø deformasjon. Hovedforskjellen mellom duktil og sprø deformasjon er at duktil deformasjon skjer ved lave tøyningshastigheter, mens sprø deformasjon skjer ved høye tøyningshastigheter.
