Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Механічні властивості анізотропні.



Поведінка мінералів під впливом механічних напруг описується законами фізики і визначається силою хімічних зв’язків в мінералі, кристалічною структурою та поверхневими властивостями.

Звідки беруться напруги? (1 атм ~1 бар = 0,1 МПа)

· внаслідок літо статичного тиску – тиску стовпа порід

O у верхній корі (0-25 км) літостатичні тиски 0-600 МПа

O ядро (5100 км) 350 ГПа

· тектонічні зусилля 10-100 МПа

Реакція мінералу на зовнішні зусилля (стреси) визначається його механічними властивостями.

Пружність, пластичність, крихкість, в’язкість – параметри міцності, відпірності руйнуванню.

Механічні властивості контролюються структурою і тому міняються залежно від кристалографічної орієнтації. Пружні властивості кубічних кристалів описуються тензором із трьома незалежними компонентами, а в найбільш анізотропних триклинних кристалів - таких незалежних компонентів 21.

Пружні властивості мінералів відіграють важливу роль в поширенні пружних хвиль і є надзвичайно важливі в сейсмології.

Рис. Поширення P-хвиль в кристалі олівіну. Показано кристаломорфологію олівіну із значеннями швидкості поширення хвиль в трьох основних напрямках і еліпсоїд швидкості поширення P-хвиль. Різниця швидкостей складає ~ 25%

Механічні властивості проявляються при деформації мінералу, при прикладенні до нього певних механічних зусиль.

Поведінка мінералу при деформації описується законами фізики (закон Гука, закон Ламе, рівняння Пуасона, модуль Янга )

На початку розтягування-стискування мінералу напруги в ньому ростуть пропорційно із ростом деформацій. Деформація на цій ділянці зворотня і зникає при знятті зовнішніх зусиль і тому називається пружною деформацією. Пружність – зворотня деформація.

Максимальні напруги, до яких зберігаються пружні властивості мінералу називаються межею пружності. При перевищенні зусиль понад межу пружності при їх знятті в мінералі залишаються залишкові пластичні деформації. При цьому мінерал видовжується або скорочується в напрямку максимальних зусиль. Існує період, коли при зростанні/скороченні видовження напруги не змінюються або ж навіть зменшуються. Цей період називається фазою текучості. Пластичність – поступова незворотня деформація без формування макроскопічних розривів суцільності. Подальше зростання зусиль приводить до розрису суцільності зразка. Найбільша напруга, яку витримує зразок без руйнування називається межою міцності. Крихкість – деформація, що супроводжується втратою суцільності матеріалу

Схема поведінки мінералу при деформації.

По мірі наростання зовнішніх зусиль (стресу), прикладених до зразка наростають напруги в мінералі. Мінерал послідовно веде себе як пружний, пластичний, крихкий матеріал. Інтенсивне дроблення не дає можливості наростати зовнішнім зусиллям і мінерал знову переходить в пластичний стан (подроблена порода починає повзти, текти – формування мілонітів- смугастих порід розломних зон, що були «змазкою» між двома блоками кори, що рухались).

Приклади пружних, пластичних та крихчих мінералів. Пружність – діагностична ознака (флогопіт має пружні луски, хлорит та крихкі слюди – кришаться при згинанні). Пластичність самородних металів, нікеліну, халькозину, графіту, молібденіту. Крихкі – сфалерит, галеніт, кальцит.

Механічні властивості анізотропні.

Рис. Криві зміни модулю пружності на гранях флюориту (а) та кальциту (b)




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.