La principale différence entre la déformation ductile et fragile est que la déformation ductile se produit à de faibles taux de déformation, tandis que la déformation fragile se produit à des taux de déformation élevés.
Lorsqu'on augmente la contrainte appliquée sur une roche particulière, la roche passe par trois types d'étapes successives de déformation. Ce sont la déformation élastique, la déformation ductile et la déformation fragile. La déformation élastique est une déformation réversible, la déformation ductile est irréversible là où la déformation fragile provoque la rupture de la roche.
Qu'est-ce que la déformation ductile ?
La déformation ductile en sciences de la Terre est la production de grands plis ouverts dans les sédiments ou les roches devant un glacier en progression, qui peuvent se transformer en surplis. Cela peut amener les sédiments ou les roches à commencer à subir un chevauchement interne en raison de la progression continue de la glace. Ce type de déformation de la roche dépend extrêmement du type de roche. En effet, même de très petites variations de composition minérale dans la roche peuvent entraîner des propriétés ductiles très différentes. De plus, le mécanisme de déformation ductile est très polyvalent.
De plus, la déformation ductile indique les changements de forme d'un matériau par flexion ou écoulement au cours desquels des liaisons chimiques peuvent se briser mais se reformer ensuite en de nouvelles liaisons. Cela nécessite une contrainte qui dépasse le seuil élastique et un taux de déformation suffisamment lent pour supporter plus de contraintes sans décomposer le matériau. Une roche qui a subi une déformation ductile a généralement des propriétés telles que le pli, la foliation et la linéation. Cependant, la foliation et la linéation peuvent également être observées après une déformation fragile.
Plusieurs mécanismes sont responsables de la déformation ductile, y compris le fluage par diffusion, le fluage par dislocation, le maclage/tordement mécanique, le glissement aux joints de grains et la rotation du corps rigide. Le fluage de diffusion se produit lorsque la déformation des cristaux solides se produit via la migration des atomes et des lacunes à travers le réseau cristallin. Ce processus est piloté par le gradient de potentiel chimique exercé par les contraintes externes.
Le fluage par diffusion est le mécanisme le plus courant de fluage par diffusion; il existe trois sous-catégories de fluage par diffusion: le fluage de Nabarro-Herring, le fluage de Coble et le fluage de dissolution-précipitation. Parmi ces trois, les deux premières formes indiquent la diffusion conservatrice des atomes et des lacunes dans un solide cristallin. La troisième méthode est également connue sous le nom de fluage de solution sous pression ou fluage de diffusion humide, et elle nécessite un film de fluide qui agit comme un support de matériau cristallin. Ici, le soluté diffuse de manière non conservatrice à travers le fluide depuis les sites de dissolution jusqu'à la précipitation le long des joints de grains.
Qu'est-ce que la déformation fragile ?
La déformation fragile est un type de déformation qui se produit par fracturation et faille. Ce terme fait référence à la rupture de liaisons chimiques qui ne subissent par la suite aucun reformage. Par conséquent, le résultat de la déformation fragile est analogue à ces observations dans les plaques brisées telles que les fractures. La déformation fragile d'une roche particulière dépend de la rhéologie de la roche. La déformation fragile d'une roche se produit à un taux de déformation élevé.
Au cours de la déformation fragile, les roches présentent généralement un effet pseudo-visqueux avant la rupture qui se traduit par une augmentation de la résistance ainsi que par l'augmentation du taux de déformation. On retrouve facilement cet effet dans l'industrie minière. Nous appelons cela la fatigue statique; un pilier ou une autre structure porteuse échoue après un certain temps sous une charge constante.
Quelle est la différence entre la déformation ductile et fragile ?
Trois types de déformations peuvent se produire dans les roches: la déformation élastique, la déformation ductile et la déformation fragile. le différence clé entre la déformation ductile et fragile est que la déformation ductile se produit à de faibles taux de déformation, tandis que la déformation fragile se produit à des taux de déformation élevés. De plus, la déformation ductile est irréversible mais ne brise pas la roche tandis que la déformation fragile est irréversible et provoque également la rupture de la roche. Par conséquent, il s'agit d'une autre différence significative entre la déformation ductile et fragile.
Vous trouverez ci-dessous un résumé de la différence entre la déformation ductile et fragile sous forme de tableau.
Résumé - Déformation ductile vs cassante
Trois types de déformations pouvant survenir dans les roches: déformation élastique, déformation ductile et déformation fragile. La principale différence entre la déformation ductile et fragile est que la déformation ductile se produit à de faibles taux de déformation, tandis que la déformation fragile se produit à des taux de déformation élevés.
