La differenza fondamentale tra deformazione duttile e fragile è che la deformazione duttile si verifica a basse velocità di deformazione, mentre la deformazione fragile si verifica a velocità di deformazione elevate.
Quando si aumenta lo stress applicato su una roccia particolare, la roccia attraversa tre tipi di fasi successive di deformazione. Sono la deformazione elastica, la deformazione duttile e la deformazione fragile. La deformazione elastica è una deformazione reversibile, la deformazione duttile è irreversibile dove la deformazione fragile provoca la rottura della roccia.
Cos'è la deformazione duttile?
La deformazione duttile nelle scienze della Terra è la produzione di grandi pieghe aperte nei sedimenti o nelle rocce di fronte a un ghiacciaio in avanzamento che possono svilupparsi in ripiegamenti. Ciò può far sì che i sedimenti o le rocce inizino a subire spinte interne a causa del continuo avanzamento del ghiaccio. Questo tipo di deformazione della roccia è estremamente dipendente dal tipo di roccia. Questo perché anche variazioni molto piccole della composizione minerale nella roccia possono comportare proprietà duttili abbastanza diverse. Inoltre, il meccanismo di deformazione duttile è altamente versatile.
Inoltre, la deformazione duttile indica i cambiamenti di forma di un materiale per flessione o scorrimento durante i quali i legami chimici possono rompersi ma successivamente riformarsi in nuovi legami. Ciò richiede sollecitazioni che superano la soglia elastica e una velocità di deformazione sufficientemente lenta da sopportare una maggiore sollecitazione senza scomporre il materiale. Una roccia che ha subito una deformazione duttile ha tipicamente proprietà come piega, foliazione e lineatura. Tuttavia, la foliazione e la lineatura possono essere osservate anche dopo una debole deformazione.
Diversi meccanismi sono responsabili della deformazione duttile, inclusi lo scorrimento per diffusione, lo scorrimento per dislocazione, il gemellaggio/attorcigliamento meccanico, lo scorrimento del bordo del grano e la rotazione del corpo rigido. Lo scorrimento della diffusione si verifica quando la deformazione dei cristalli solidi avviene tramite la migrazione di atomi e posti liberi attraverso il reticolo cristallino. Questo processo è guidato dal gradiente di potenziale chimico esercitato dalle sollecitazioni esterne.
Lo scorrimento per diffusione è il meccanismo più comune di scorrimento per diffusione; ci sono tre sottocategorie di creep di diffusione: creep di Nabarro-Herring, creep di Coble e creep di dissoluzione-precipitazione. Tra queste tre, le prime due forme indicano la diffusione conservativa di atomi e posti vacanti in un solido cristallino. Il terzo metodo è anche noto come creep in soluzione di pressione o creep per diffusione a umido e richiede un film di fluido che agisca da vettore di materiale cristallino. Qui, il soluto si diffonde in modo non conservativo attraverso il fluido dai siti di dissoluzione alle precipitazioni lungo i bordi dei grani.
Cos'è la deformazione fragile?
La deformazione fragile è un tipo di deformazione che si verifica per frattura e faglia. Con questo termine si intende la rottura di legami chimici che successivamente non subiscono alcuna riforma. Pertanto, il risultato della deformazione fragile è analogo a quelle osservazioni in lastre rotte come fratture. La fragile deformazione di una particolare roccia dipende dalla reologia della roccia. La fragile deformazione di una roccia si verifica ad un'elevata velocità di deformazione.
Durante la deformazione fragile, le rocce di solito mostrano un effetto pseudoviscoso prima del cedimento che si riflette in un aumento della forza insieme all'aumento della velocità di deformazione. Possiamo facilmente trovare questo effetto nell'industria mineraria. Lo chiamiamo fatica statica; un pilastro o un' altra struttura portante si rompe dopo un certo periodo di tempo sotto carico costante.
Qual è la differenza tra deformazione duttile e fragile?
Nelle rocce possono verificarsi tre tipi di deformazioni: deformazione elastica, deformazione duttile e deformazione fragile. Il differenza fondamentale tra deformazione duttile e fragile è quello la deformazione duttile si verifica a basse velocità di deformazione, mentre la deformazione fragile si verifica a velocità di deformazione elevate. Inoltre, la deformazione duttile è irreversibile ma non rompe la roccia mentre la deformazione fragile è irreversibile e provoca anche la rottura della roccia. Pertanto, questa è un' altra differenza significativa tra deformazione duttile e fragile.
Di seguito è riportato un riepilogo della differenza tra deformazione duttile e fragile in forma tabellare.
Riepilogo – Deformazione duttile vs fragile
Tre tipi di deformazioni che possono verificarsi nelle rocce: deformazione elastica, deformazione duttile e deformazione fragile. Il differenza fondamentale tra deformazione duttile e fragile è quello la deformazione duttile si verifica a basse velocità di deformazione, mentre la deformazione fragile si verifica a velocità di deformazione elevate.
