Der Hauptunterschied zwischen duktiler und spröder Verformung besteht darin, dass duktile Verformung bei niedrigen Dehnungsraten auftritt, während spröde Verformung bei hohen Dehnungsraten auftritt.
Wenn die auf ein bestimmtes Gestein ausgeübte Spannung erhöht wird, durchläuft das Gestein drei Arten aufeinanderfolgender Verformungsstadien. Sie sind die elastische Verformung, die duktile Verformung und die spröde Verformung. Elastische Verformung ist eine reversible Verformung, duktile Verformung ist irreversibel, wo spröde Verformung zum Brechen des Gesteins führt.
Was ist duktile Verformung?
Duktile Deformation in der Geowissenschaft ist die Erzeugung großer, offener F alten in den Sedimenten oder Gesteinen vor einem vorrückenden Gletscher, die sich zu Überf altungen entwickeln können. Dies kann dazu führen, dass die Sedimente oder Felsen aufgrund des fortgesetzten Eisvortriebs beginnen, inneren Überschiebungen zu unterliegen. Diese Art der Gesteinsverformung ist stark gesteinsabhängig. Denn selbst sehr kleine Variationen der mineralischen Zusammensetzung im Gestein können zu ganz unterschiedlichen duktilen Eigenschaften führen. Darüber hinaus ist der Mechanismus der duktilen Verformung sehr vielseitig.
Darüber hinaus zeigt die duktile Verformung die Formänderungen eines Materials durch Biegen oder Fließen an, bei denen chemische Bindungen aufgebrochen werden können, sich aber anschließend wieder in neue Bindungen zurückbilden. Dies erfordert eine Belastung, die die elastische Schwelle übersteigt, und eine Verformungsrate, die langsam genug ist, um mehr Belastung aufzunehmen, ohne das Material zu brechen. Ein Gestein, das eine duktile Verformung erfahren hat, weist typischerweise Eigenschaften wie F altung, Schieferung und Lineation auf. Schieferung und Lineation können jedoch auch nach spröder Verformung beobachtet werden.
Mehrere Mechanismen sind für die duktile Verformung verantwortlich, darunter Diffusionskriechen, Versetzungskriechen, mechanische Zwillinge/Knicke, Korngrenzengleiten und Starrkörperrotation. Diffusionskriechen tritt auf, wenn eine Verformung von Festkörperkristallen durch Migration von Atomen und Leerstellen im gesamten Kristallgitter auftritt. Dieser Prozess wird durch den chemischen Potentialgradienten angetrieben, der durch äußere Spannungen ausgeübt wird.
Diffusionskriechen ist der häufigste Mechanismus des Diffusionskriechens; Es gibt drei Unterkategorien des Diffusionskriechens: Nabarro-Hering-Kriechen, Coble-Kriechen und Auflösungs-Ausfällungs-Kriechen. Von diesen dreien weisen die ersten beiden Formen auf die konservative Diffusion von Atomen und Leerstellen in einem kristallinen Festkörper hin. Das dritte Verfahren ist auch als Drucklösungskriechen oder Nassdiffusionskriechen bekannt und erfordert einen Flüssigkeitsfilm, der als Träger von kristallinem Material dient. Hier diffundiert der gelöste Stoff nicht-konservativ durch die Flüssigkeit von den Orten der Auflösung bis zur Ausfällung entlang der Korngrenzen.
Was ist spröde Verformung?
Spröde Verformung ist eine Art von Verformung, die durch Bruch und Verwerfung auftritt. Dieser Begriff bezieht sich auf das Aufbrechen von chemischen Bindungen, die anschließend keiner Neubildung unterzogen werden. Daher ist das Ergebnis der spröden Verformung analog zu den Beobachtungen bei gebrochenen Platten wie Brüchen. Die spröde Verformung eines bestimmten Gesteins hängt von der Rheologie des Gesteins ab. Die spröde Verformung eines Gesteins tritt bei einer hohen Dehnungsrate auf.
Gesteine zeigen bei spröder Verformung meist vor dem Versagen einen pseudoviskosen Effekt, der sich in einer Festigkeitszunahme mit zunehmender Dehnungsrate widerspiegelt. Wir können diesen Effekt leicht in der Bergbauindustrie finden. Wir nennen dies statische Ermüdung; ein Pfeiler oder eine andere tragende Struktur versagt nach einiger Zeit unter konstanter Belastung.
Was ist der Unterschied zwischen duktiler und spröder Verformung?
In Gestein können drei Arten von Verformungen auftreten: elastische Verformung, duktile Verformung und spröde Verformung. Der Hauptunterschied zwischen duktiler und spröder Verformung besteht darin, dass eine duktile Verformung bei niedrigen Dehnungsraten auftritt, während eine spröde Verformung bei hohen Dehnungsraten auftritt. Darüber hinaus ist die duktile Verformung irreversibel, bricht das Gestein jedoch nicht, während die spröde Verformung irreversibel ist und auch das Brechen des Gesteins verursacht. Daher ist dies ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen duktiler und spröder Verformung.
Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung des Unterschieds zwischen duktiler und spröder Verformung in tabellarischer Form.
Zusammenfassung – Duktile vs. spröde Verformung
Drei Arten von Verformungen, die in Gesteinen auftreten können: elastische Verformung, duktile Verformung und spröde Verformung. Der Hauptunterschied zwischen duktiler und spröder Verformung besteht darin, dass die duktile Verformung bei niedrigen Dehnungsraten auftritt, während die spröde Verformung bei hohen Dehnungsraten auftritt.
