Деякі поняття з теорії деформації

Деформацією тіла називається змінення його форми або об’єму або і форми і об’єму під впливом зовнішніх сил. Деформації в земній корі підрозділяються на пружні та залишкові.

Пружність – це властивість твердих тіл змінювати свою форму та об’єм під впливом фізичних сил та повністю відновлювати первісний стан після усунення цього впливу.

Пружною є така деформація, при якій тверде тіло після зняття фізичного впливу повертається до свого первісного стану. При всіх деформаціях існує межа пружності. Якщо вона перевищується, то виникає залишкова деформація, що не зникає повністю, або частково після усунення впливу, що її викликав. Внутрішні сили, що виникають в тілі та направлені на те щоб урівноважити дію зовнішніх сил є силами пружності. Величина цих сил, що припадає на одиницю площі перетину тіла називається напруженістю.

Залишкові деформації, що широко розповсюджені в земній корі поділяються на пластичні та крихкі. Пластична деформація це така залишкова деформація, що проявляється без порушення суцільності матеріалу та утворюється внаслідок впливу зовнішніх сил. Крихкою деформацією є така залишкова деформація при якій тіло руйнується без помітної пластичної деформації.

Для аналізу геологічних явищ важливо враховувати не тільки пластичну деформацію, але також в’язкість порід, і такі явища як релаксація та повзучість. Від в’язкості тіла залежить швидкість пластичної деформації, тому що в’язкість відображає процес внутрішнього тертя, тобто спроможність окремих часточок тіла чинити опір іншим часточкам тіла при їх відносному переміщенні.

Релаксація проявляється падінням напруження в тілі, а величина пластичної деформації при цьому підтримується постійною. Це явище пов’язане з тим, що частки тіла, зміщуючись під час пластичної деформації, знаходять нові стійкі положення. При цьому напруження, яке викликає переміщення часток при досягненні ними стійкого положення, будуть зникати. Релаксація приводить до поступового перетворення пружної деформації у залишкову, пластичну.

Повзучість матеріалу проявляється як пластична деформація, що протікає тривалий час при постійних напруженнях, які не перевищують межі пружності. Суть цього явища полягає у в тому, що в тілі відбувається перегрупування часток під впливом постійного навантаження, відбувається постійний перехід частини пружної деформації у пластичну. Але тому що навантаженні зберігається, пружна деформація поновлюється в попередніх розмірах. В умовах тривалої дії сил навіть невеликі навантаження можуть привести до значних пластичних деформацій, що будуть розвиватися повільно, але досить тривало без ознак руйнації гірських порід. А.Е.Михайлов (1973) відмічає, що виникнення багатьох складок у гірських породах пов’язане з явищем повзучості.