ростий зсув, 3- чистий зсув; неоднорідна деформація: 4- вигин; еліпсоїд деформації: 5 первісна форма тіла (куля), 6 після деформації куля перетворилася на еліпсоїд. Осі еліпсоїда - головні осі деформації
Деформації підрозділяються на пружні і пластичні. Пружна деформація характеризується тим, що після зняття навантаження тіло знову приймає вихідну форму. Пружне тіло завжди надає протидія зовнішньої доданої силі, яка, будучи віднесеної, до якої-небудь одиниці площі, називається напругою. У деформівній тілі напруга змінюється в різних його перетинах, тому ми говоримо про поле напруг даного тіла, маючи на увазі всі напруги.
Характеризувати деформацію тіла зручно, використовуючи еліпсоїд деформації raquo ;. Згідно теорії пружності, три взаємно перпендикулярні осі відповідають головним осях напружень в даному тілі. При однорідної деформації, а з нею і мають справу в геології, з головними осями напруг збігаються головні осі деформацій. Саме з цими осями збігаються подовження і скорочення тіла. Найбільш звичайний приклад, який ілюструє сказане - це стиснення кулі. Спочатку в ньому всі осі однакові і рівні діаметру кулі, але при деформації кулі, скажімо його стисненні, він сплющується і перетворюється на тривісний еліпсоїд. Розміри осей цього еліпсоїда і їх відмінності від первісного діаметра кулі відповідають величині деформації по трьох осях.
Повна напруга, тобто силу, прикладену до якої-небудь площі, можна розкласти на нормальну напругу, орієнтоване по нормалі до площі, і тангенціальне, або дотичне, чинне в площині обраної площі. Залежність пружної деформації від напруги виражається законом Гука:, де - величина деформації, - напруга, а Е - коефіцієнт пропорційності, або модуль Юнга.
Пластичної деформацією називають деяку її залишкову величину, яка зберігається після зняття прикладеного навантаження. Під час пружної деформації вона збільшується прямо пропорційно напрузі, але при досягненні деякої величини, званої межею пружності, тіло починає пластично деформуватися, в той час як напруга залишається постійним. Іноді пластичний стан гірської породи називають граничним станом, при якому вона може деформуватися необмежено. Важливим поняттям є в'язкість, властивість, що визначається тим, що частинки породи можуть чинити опір зсуву і це опір прямо пропорційно швидкості зсуву. В'язкість сильно залежить від температури і тиску, вимірюється в паскалях в секунду і для літосфери визначається як 1023 - 1024 Па.с, у той час як в'язкість астеносфери на кілька порядків нижче.
Ці поняття з основ механіки деформування матеріалів широко використовуються, коли описують деформацію гірських порід, особливо їх міцність, перевищення межі якої веде до руйнування породи. Існують крихкі і пластичні тіла. Гірські породи належать в основному до крихких тіл, які руйнуються, не зазнавши залишкових деформацій. Пластичні тіла перед руйнуванням піддаються пластичних деформацій. Уявлення про в'язкому і крихкому руйнуванні гірських порід базуються на механізмі розриву суцільності. Грузлому руйнуванню передує тривале пластичне протягом порід, а крихке обумовлено лавиноподібним наростанням тріщинуватості. Гірські породи можуть руйнуватися шляхом відриву або шляхом сколювання, і завдяки тому, що вони складаються з різноманітних за розміром і формою зерен, в них розвивається внутрішнє тертя, яке призводить до зосередження деформацій у локальних зонах, де і відбувається руйнування гірських порід, т.е. освіту тектонічного розриву.
Розтягування гірських порід найчастіше веде до утворення крихкого відриву, у той час як стиснення - до грузлого сколюванню. У геології важливу роль відіграє час дії напруг. При дуже тривалому впливі останніх гірські породи можуть руйнуватися, хоча величина напруг не дуже велика. Крайня повільність здійснення деформацій у природних умовах унеможливлює їх відтворення шляхом експерименту. Тому при моделюванні тектонофізичних процесів використовують теорію подоби raquo ;, яка може врахувати і час, і розміри тіла. Проблемами, пов'язаними з деформаціями гірських порід і полями напружень, займається тектонофізіка, гілка геотектоніки.
складчастий ПОРУШЕННЯ
Складкою називається вигин шару без розриву його суцільності. У природі спостерігається велика різноманітність складок. Класифікувати їх можна за різними ознаками, але спочатку слід зупинитися на елементах одиничної складки, частина яких може бути визначена досить строго, а частина носить умовний характер (рис.3). У складці виділяються: крила-пласти, бічні частини складки, розташовані по обидві сторони перегину або зводу; ядро - внутрішня частина складки, обмежена будь-яким пластом; кут при вершині складки - кут, утворений продовженням крил складки до їх перетину; замок, або звід, - перегин пластів; осьова поверхня - поверхня, ...
