Põhiline erinevus plastilise ja rabeda deformatsiooni vahel on see, et plastiline deformatsioon toimub madala deformatsioonikiirusega, samas kui rabe deformatsioon toimub suure deformatsioonikiiruse korral.
Konkreetsele kivimile rakendatava pinge suurendamisel läbib kivim kolme tüüpi järjestikuseid deformatsioonietappe. Need on elastne deformatsioon, plastiline deformatsioon ja rabe deformatsioon. Elastne deformatsioon on pöörduv deformatsioon, plastiline deformatsioon on pöördumatu, kui rabe deformatsioon põhjustab kivimi purunemise.
Mis on plastiline deformatsioon?
Maateaduses on plastiline deformatsioon suurte lahtiste voltide tekkimine setetes või kivimites edasiliikuva liustiku ees, mis võivad areneda ülevoltideks. See võib põhjustada setete või kivimite sisemist tõukejõudu jää edasiliikumise tõttu. Seda tüüpi kivimite deformatsioon on väga sõltuv kivimitüübist. Seda seetõttu, et isegi väga väikesed kivimi mineraalse koostise kõikumised võivad põhjustada üsna erinevaid plastilisuse omadusi. Lisaks on plastilise deformatsiooni mehhanism väga mitmekülgne.
Lisaks näitab plastiline deformatsioon materjali kuju muutumist painde või voolamise tõttu, mille käigus keemilised sidemed võivad puruneda, kuid muutuda seejärel uuteks sidemeteks. See nõuab pinget, mis ületab elastsuse läve, ja deformatsioonikiirust, mis on piisav alt aeglane, et taluda suuremat pinget ilma materjali lagunemata. Kivimil, mis koges plastilist deformatsiooni, on tavaliselt sellised omadused nagu volt, kihistumine ja joon. Kuid kihistumist ja joont võib täheldada ka pärast rabedat deformatsiooni.
Mitmed mehhanismid vastutavad plastilise deformatsiooni eest, sealhulgas difusioonlibisemine, dislokatsiooni libisemine, mehaaniline kaksik-/murdmine, terapiiride libisemine ja jäik kere pöörlemine. Difusioonlibisemine tekib siis, kui tahkete kristallide deformatsioon toimub aatomite ja vabade kohtade migratsiooni kaudu kogu kristallvõres. Seda protsessi juhib väliste pingete poolt avaldatav keemiline potentsiaaligradient.
Difusioonlibisemine on levinuim difusioonihiilimise mehhanism; difusioonilibisemisel on kolm alamkategooriat: Nabarro-Herringi roome, Coble libisemine ja lahustumis-sademete roome. Nende kolme hulgas näitavad kaks esimest vormi aatomite konservatiivset difusiooni ja vakantsi kristallilises tahkes aines. Kolmas meetod on tuntud ka kui survelahuse roome või märja difusiooni roome ja see nõuab vedeliku kilet, mis toimib kristalse materjali kandjana. Siin difundeerub lahustunud aine mittekonservatiivselt läbi vedeliku lahustumiskohtadest sademetesse piki terade piire.
Mis on rabe deformatsioon?
Habras deformatsioon on deformatsiooni tüüp, mis tekib purunemise ja rikete tõttu. See termin viitab keemiliste sidemete katkemisele, mida hiljem ei reformita. Seetõttu on rabeda deformatsiooni tulemus analoogne katkiste plaatide, näiteks murdude, vaatlustega. Konkreetse kivimi rabedad deformatsioonid sõltuvad kivimi reoloogiast. Kivimi habras deformatsioon toimub suure deformatsioonikiirusega.
Hapra deformatsiooni ajal avaldavad kivimid tavaliselt enne purunemist pseudoviskoosset efekti, mis kajastub tugevuse suurenemises koos suureneva deformatsioonikiirusega. Selle efekti leiame mäetööstuses kergesti. Me nimetame seda staatiliseks väsimuseks; sammas või muu kandekonstruktsioon puruneb teatud aja möödudes pideva koormuse all.
Mis vahe on plastilisel ja rabedal deformatsioonil?
Kivimites võib esineda kolme tüüpi deformatsioone: elastne deformatsioon, plastiline deformatsioon ja rabe deformatsioon. Peamine erinevus plastilise ja rabeda deformatsiooni vahel on see, et plastiline deformatsioon toimub madala deformatsioonikiirusega, samas kui rabe deformatsioon toimub suure deformatsioonikiirusega. Lisaks on plastiline deformatsioon pöördumatu, kuid ei lõhu kivimit, samas kui rabe deformatsioon on pöördumatu ja põhjustab ka kivimi purunemist. Seetõttu on see veel üks oluline erinevus plastilise ja rabeda deformatsiooni vahel.
Allpool on kokkuvõte plastilise ja rabeda deformatsiooni erinevusest tabeli kujul.
Kokkuvõte – plastiline vs rabe deformatsioon
Kolme tüüpi deformatsioone, mis võivad kivimites esineda: elastne deformatsioon, plastiline deformatsioon ja rabe deformatsioon. Peamine erinevus plastilise ja rabeda deformatsiooni vahel on see, et plastiline deformatsioon toimub madala deformatsioonikiiruse korral, samas kui rabe deformatsioon toimub suure deformatsioonikiiruse korral.
