Жер қыртысы деформациясын зерттеу ғылымы

Кіріспе

Жер қыртысындағы деформацияны сипаттау және түсіндіру ғылымы. Структуралық геология – тау жыныстарының деформация тарихына байланысты үш өлшемді кеңістіктегі таралуын зерттейтін ғылым. Структуралық геологияның басты мақсаты – қазіргі тау жыныстарының геометриясын өлшеу арқылы олардың деформация тарихы туралы мәліметтерді анықтау және осылайша, байқалған деформация мен геометрияға себеп болған кернеу өрісін түсіну. Кернеу өрісінің динамикасын түсіну геологиялық өткендегі маңызды құбылыстармен байланысты болуы мүмкін; жиі кездесетін мақсат – тақталық тектоника нәтижесінде пайда болған, тау жыныстарының деформациясының кең ауқымды үлгілеріне (мысалы, тау пайда болуы, жарылу) қатысты белгілі бір аймақтың құрылымдық эволюциясын түсіну.

Пайдалануы мен маңызы

Геологиялық құрылымдарды зерттеу экономикалық геологияда, соның ішінде мұнай геологиясы және тау-кен геологиясында маңызды рөл атқарады. Бүктеліп, жарылған тау жыныстары көбінесе мұнай және табиғи газ сияқты сұйықтықтарды жинақтап, шоғырландыратын тұзақтарды құрайды. Сол сияқты, жарылысқан және құрылымдық жағынан күрделі аймақтар гидротермальдық сұйықтықтар үшін өтімді аймақтар болып табылады, нәтижесінде базалық және құнды металл кен орындары шоғырланады. Әртүрлі металдарды қамтитын минералдардың тамырлары көбінесе құрылымдық жағынан күрделі аймақтардағы жарықтар мен сынықтарда орналасады. Мұндай құрылымдық бұзылған және жарылысқан аймақтар көбінесе интрузиялық магмалық жыныстармен байланысты болады. Олар геологиялық риф кешендерінің және ежелгі суасты шұңқырлары сияқты құлау белгілерінің маңында да кездеседі. Алтын, күміс, мыс, қорғасын, мырыш және басқа металдардың кен орындары көбінесе құрылымдық жағынан күрделі аймақтарда табылады. Құрылымдық геология – табиғи тау жыныстарының физикалық және механикалық қасиеттерін зерттейтін инженерлік геологияның маңызды бөлігі. Жарықтар, бүктелулер, қабаттар және жарылымдар сияқты құрылымдық элементтер мен ақаулар – тау жыныстарының ішкі әлсіздігін көрсетеді, бұл бөгеттер, жол кесіктері, ашық және жер асты шахталары немесе жол туннельдері сияқты адам жасаған құрылымдардың тұрақтылығына әсер етуі мүмкін. Геотехникалық тәуекел, соның ішінде жер сілкінісі қаупін анықтау үшін құрылымдық геология мен геоморфологияны бірлесіп зерттеу қажет. Сонымен қатар, үңгірлердің, ықтимал суасты шұңқырларының немесе басқа құлау белгілерінің астында орналасқан карст ландшафттары осы ғалымдар үшін ерекше маңызға ие. Тік беткейлердегі аймақтар құлау немесе көшкін қаупін тудырады. Экологиялық геологтар мен гидрогеологтар геологиялық орындардың жер асты суларының ағыны мен енуіне қалай әсер ететінін (немесе әсер ететінін) түсіну үшін құрылымдық геологияның принциптерін қолдануы керек. Мысалы, гидрогеологқа қоқыс полигондарынан зиянды заттардың тұрғын үйлерге сіңіп жатқанын немесе тұзды судың су жинағышқа сіңіп жатқанын анықтау қажет болуы мүмкін. Плиталар тектоникасы – 1960 жылдары дамыған теория, ол құрлықтардың қозғалысын жер қыртысының пластиналарының бөлінуі және соқтығысуы арқылы сипаттайды. Бұл планеталық масштабтағы құрылымдық геология болып табылады және жаһандық, аймақтық және жергілікті масштабтағы ерекшеліктерді талдау және түсіну үшін құрылымдық геологияда негізгі құрал ретінде қолданылады.

The study of geologic structures has been of prime importance in economic geology, both petroleum geology and mining geology. Folded and faulted rock strata commonly form traps that accumulate and concentrate fluids such as petroleum and natural gas. Similarly, faulted and structurally complex areas are notable as permeable zones for hydrothermal fluids, resulting in concentrated areas of base and precious metal ore deposits. Veins of minerals containing various metals commonly occupy faults and fractures in structurally complex areas. These structurally fractured and faulted zones often occur in association with intrusive igneous rocks. They often also occur around geologic reef complexes and collapse features such as ancient sinkholes. Deposits of gold, silver, copper, lead, zinc, and other metals, are commonly located in structurally complex areas. Structural geology is a critical part of engineering geology, which is concerned with the physical and mechanical properties of natural rocks. Structural fabrics and defects such as faults, folds, foliations and joints are internal weaknesses of rocks which may affect the stability of human engineered structures such as dams, road cuts, open pit mines and underground mines or road tunnels. Geotechnical risk, including earthquake risk can only be investigated by inspecting a combination of structural geology and geomorphology. In addition, areas of karst landscapes which reside atop caverns, potential sinkholes, or other collapse features are of particular importance for these scientists. In addition, areas of steep slopes are potential collapse or landslide hazards. Environmental geologists and hydrogeologists need to apply the tenets of structural geology to understand how geologic sites impact (or are impacted by) groundwater flow and penetration. For instance, a hydrogeologist may need to determine if seepage of toxic substances from waste dumps is occurring in a residential area or if salty water is seeping into an aquifer. Plate tectonics is a theory developed during the 1960s which describes the movement of continents by way of the separation and collision of crustal plates. It is in a sense structural geology on a planet scale, and is used throughout structural geology as a framework to analyze and understand global, regional, and local scale features.

Әдістер

Құрылымдық геологтар әр түрлі әдістерді қолданады: (біріншіден) тау жыныстарының геометриясын өлшеу, (екіншіден) олардың деформация тарихын қайта құру және (үшіншіден) осы деформацияны тудырған кернеу өрісін бағалау.

Геометрия

Құрылымдық геология үшін бастапқы деректер жиынтығы далада жиналады. Құрылымдық геологтар түрлі жазықтық элементтерін (жатырлық жазықтықтар, жапырақша жазықтықтары, бүктеме осі жазықтықтары, жарық жазықтықтары және жарықтар) және сызықтық элементтерін (минералдардың серпімді созылуымен пайда болатын созылу сызықтары, бүктеме осі, және бір жазықтық элементінің екінші жазықтық бетіндегі іздері – қиылысу сызықтары) өлшейді.

Өлшем ережесі

Геологияда жазықтық құрылымның еңістігі соққы және басу арқылы өлшенеді. Соққы – оң жақ конвенциясы бойынша алынған жазық беткей мен көлденең жазықтықтың қиылысу сызығы, ал басу – соққыға перпендикуляр, көлденеңнен төменгі еңіс шамасы. Мысалы, 25 градус солтүстік-шығысқа қарай соққысы, 45 градус оңтүстік-шығысқа қарай басуы N25E,45SE деп жазылады. Басу және басу бағытын да қолдануға болады, себебі бұл абсолютті шама. Басу бағыты 360 градуспен, әдетте солтүстіктен сағат тілімен өлшенеді. Мысалы, 115 градус азимутқа қарай 45 градус басу, 45/115 деп жазылады. Бұл жоғарыдағымен бірдей екенін ескеріңіз. Кейде «хад» термині қолданылады, ол жазықтықтың тік сызықтан ауытқуын білдіреді, яғни (90° басу). Қатпар осінің төмендеуі басу және басу бағытында (нақтырақ айтқанда, төмендеу және төмендеу азимуты) өлшенеді. Қатпардың осьтік жазықтығының бағыты соққы және басу немесе басу және басу бағыты арқылы өлшенеді. Сызықтар, мүмкіндігі болса, басу және басу бағыты бойынша өлшенеді. Көбінесе сызықтар жазық беткейде кездеседі және тікелей өлшеу қиынға түсуі мүмкін. Мұндай жағдайда сызықтылық көлденеңнен беткейге қарай бұрылу ретінде өлшенуі мүмкін. Бұрылуды өлшеу үшін, жазық беткейге прототракторды жазық жағымен көлденең етіп қойып, сызықтың көлденеңнен сағат тілімен бұрылу шамасын өлшеу керек. Сызықтың бағытын өлшенген жазықтықтың бұрылуы және соққысы туралы ақпаратты пайдаланып, стереографиялық проекция арқылы есептеуге болады. Егер жарық сызықтар жазықтықтағы қозғалыс нәтижесінде пайда болса, мысалы, жылтыр беттер, онда бұл сызық ретінде, бұрылумен жазылады және жарықтағы жылжу бағытын көрсететін белгі қойылады. Әдетте, жазық құрылымдардың соққысы және басуы туралы ақпаратты басу/басу бағыты форматында жазу оңай, себебі ол сіз жазып отырған қатпарлар, сызықтар және т.б. сияқты барлық басқа құрылымдық ақпараттармен сәйкес келеді, бірақ жазық және сызықтық деректерді ажырататын әртүрлі форматтарды қолданудың да пайдасы бар.

The inclination of a planar structure in geology is measured by strike and dip. The strike is the line of intersection between the planar feature and a horizontal plane, taken according to the right hand convention, and the dip is the magnitude of the inclination, below horizontal, at right angles to strike. For example; striking 25 degrees East of North, dipping 45 degrees Southeast, recorded as N25E,45SE. Alternatively, dip and dip direction may be used as this is absolute. Dip direction is measured in 360 degrees, generally clockwise from North. For example, a dip of 45 degrees towards 115 degrees azimuth, recorded as 45/115. Note that this is the same as above. The term hade is occasionally used and is the deviation of a plane from vertical i. e. (90° dip). Fold axis plunge is measured in dip and dip direction (strictly, plunge and azimuth of plunge). The orientation of a fold axial plane is measured in strike and dip or dip and dip direction. Lineations are measured in terms of dip and dip direction, if possible. Often lineations occur expressed on a planar surface and can be difficult to measure directly. In this case, the lineation may be measured from the horizontal as a rake or pitch upon the surface. Rake is measured by placing a protractor flat on the planar surface, with the flat edge horizontal and measuring the angle of the lineation clockwise from horizontal. The orientation of the lineation can then be calculated from the rake and strike dip information of the plane it was measured from, using a stereographic projection. If a fault has lineations formed by movement on the plane, e. g.; slickensides, this is recorded as a lineation, with a rake, and annotated as to the indication of throw on the fault. Generally it is easier to record strike and dip information of planar structures in dip/dip direction format as this will match all the other structural information you may be recording about folds, lineations, etc., although there is an advantage to using different formats that discriminate between planar and linear data.

Жазық, мата, бүгілу және деформация туралы конвенциялар

Құрылымдық геологияны талдаудың қағидасы – жазық құрылымдарды, көбінесе жазық текстуралар деп аталады, себебі бұл текстуралық қалыптасуды білдіреді, сондай-ақ сызықтық құрылымдарды анықтау және олардың негізінде деформацияларды анықтау болып табылады. Жазық құрылымдар олардың қалыптасу ретіне сәйкес аталады, алғашқы шөгінді қабаттар S0 ретінде ең төменгі деңгейде болады. Көбінесе, күшті деформацияланған тау жыныстарында S0-ні анықтау мүмкін болмайды, сондықтан нөмірлеу кездейсоқ саннан басталуы немесе әріппен (мысалы, SA) берілуі мүмкін. Егер жер астындағы метаморфизм немесе диагенез нәтижесінде төсектік жазықтықта жапырақшаланған құрылым пайда болса, онда оны S0a деп санауға болады. Егер бүктемелер болса, олар F1, F2 және т.б. деп нөмірленеді. Әдетте, бүктелу кезінде бүктеменің осьтік жазықтығы немесе жарылуы қалыптасады және нөмірлеу жүйесі сәйкес болуы керек. Мысалы, F2 бүктемесі S2 осьтік жапырақшаланған құрылымға ие болуы керек. Деформациялар олардың қалыптасу ретіне сәйкес нөмірленеді, ал деформация оқиғасын білдіретін D әрпі қолданылады. Мысалы, D1, D2, D3. Бүктемелер мен жапырақшаланған құрылымдар, олар деформация оқиғаларының нәтижесінде қалыптасқандықтан, осы оқиғалармен сәйкес келуі керек. Мысалы, F2 бүктемесі және S2 осьтік жазықтықтағы жапырақшаланған құрылым D2 деформациясының нәтижесі болады. Метаморфтық оқиғалар бірнеше деформацияларды қамтуы мүмкін. Кейде оларды олар жауапты болатын құрылымдық ерекшеліктерге ұқсас етіп анықтау ыңғайлы, мысалы: M2. Бұл белгілі деформация жасындағы порфиробласттардың қалыптасуын бақылау арқылы, әртүрлі оқиғалар нәтижесінде пайда болған метаморфты минералды жиынтықтарды анықтау арқылы немесе геохронологиялық зерттеулер арқылы мүмкін болады. Тау жыныстарындағы қиылыс сызықтары, екі жазық құрылымның қиылысуының нәтижесі болғандықтан, олар пайда болған екі жазық құрылымға сәйкес аталады. Мысалы, S1 жарылуы мен төсектің қиылыс сызығы L10 қиылыс сызығы деп аталады (бұл жарылу-төсек сызығы деп те белгілі). Созылу сызықтарын анықтау қиын болуы мүмкін, әсіресе жапырақшаланған құрылым туралы ақпарат сақталған, күшті созылған пластикалық тау жыныстарында. Мүмкіндігінше, деформациялармен байланысты болған кезде (өйткені көптегендері бүктемелерде қалыптасады және көпшілігі жазық жапырақшаланған құрылымдармен тікелей байланысты емес), оларды жазық беттер мен бүктемелерге ұқсас етіп анықтауға болады, мысалы: L1, L2. Ыңғайлы болу үшін кейбір геологтар оларды қиылыс сызықтарынан ажырату үшін S төменгі индексімен, мысалы Ls1 деп белгілеуді ұсынады, бірақ бұл көбінесе артық болады.

The convention for analysing structural geology is to identify the planar structures, often called planar fabrics because this implies a textural formation, the linear structures and, from analysis of these, unravel deformations. Planar structures are named according to their order of formation, with original sedimentary layering the lowest at S0. Often it is impossible to identify S0 in highly deformed rocks, so numbering may be started at an arbitrary number or given a letter (SA, for instance). In cases where there is a bedding plane foliation caused by burial metamorphism or diagenesis this may be enumerated as S0a. If there are folds, these are numbered as F1, F2, etc. Generally the axial plane foliation or cleavage of a fold is created during folding, and the number convention should match. For example, an F2 fold should have an S2 axial foliation. Deformations are numbered according to their order of formation with the letter D denoting a deformation event. For example, D1, D2, D3. Folds and foliations, because they are formed by deformation events, should correlate with these events. For example, an F2 fold, with an S2 axial plane foliation would be the result of a D2 deformation. Metamorphic events may span multiple deformations. Sometimes it is useful to identify them similarly to the structural features for which they are responsible, e. g.; M2. This may be possible by observing porphyroblast formation in cleavages of known deformation age, by identifying metamorphic mineral assemblages created by different events, or via geochronology. Intersection lineations in rocks, as they are the product of the intersection of two planar structures, are named according to the two planar structures from which they are formed. For instance, the intersection lineation of a S1 cleavage and bedding is the L1 0 intersection lineation (also known as the cleavage bedding lineation). Stretching lineations may be difficult to quantify, especially in highly stretched ductile rocks where minimal foliation information is preserved. Where possible, when correlated with deformations (as few are formed in folds, and many are not strictly associated with planar foliations), they may be identified similar to planar surfaces and folds, e. g.; L1, L2. For convenience some geologists prefer to annotate them with a subscript S, for example Ls1 to differentiate them from intersection lineations, though this is generally redundant.

Стереографиялық проекциялар

Стереографиялық проекция – деформациялық кернеулердің, литологиялық бірліктердің және жапсарлы құрылымдардың сипаты мен бағытын талдауға арналған әдіс. Онда көзге елестетілген шар арқылы өтетін сызықтық және жазықтық элементтер (құрылымдық бағыт және бұрылыс көрсеткіштері, әдетте компас-клинометрмен өлшенеді) екі өлшемді торға түсіріліп, өлшемдер жиынтығын жан-жақты талдауға мүмкіндік береді. Ричард У. Аллмендингер жасаған Stereonet құрылымдық геология саласында кеңінен қолданылады.

Тау жыныстарының макроқұрылыстары

Үлкен масштабта, құрылымдық геология – тау жыныстары немесе геологиялық аймақтардағы стратиграфиялық бірліктердің үш өлшемді өзара әрекеттесуі мен қарым-қатынастарын зерттейтін ғылым. Бұл геология саласының негізгі пәні – стратиграфияның (қабаттардың) бағыты, деформациясы және қарым-қатынастары, олар тектоникалық процестер нәтижесінде жарылуы, бүктелуі немесе жапырақты құрылымға ие болуы мүмкін. Бұл, негізінен, геометриялық ғылым болып табылады, оның көмегімен тау жыныстарының, аймақтардың, террандардың және Жер қыртысының бөліктерінің көлденең қималары мен үш өлшемді модельдерін жасауға болады. Аймақтық құрылымды зерттеу – тау пайда болуын, плиталық тектониканы түсінуде, сондай-ақ мұнай, газ және кен байлықтарын іздеу салаларында маңызды рөл атқарады, себебі жарықтар, бүктелулер және қабаттардың үзілуі сияқты құрылымдар кен минералдарының орналасуы мен мұнай жиналуының негізгі факторлары болып табылады. Қазіргі заманғы аймақтық құрылымдарды зерттеу үшін үш өлшемді сейсмикалық томография және сейсмикалық толқынды бейнелеу әдістері қолданылады, бұл Жердің ішкі құрылымының, жарықтарының және терең қабығының бесiлiм суреттерін ұсынады. Гравиметрия және әуедегі магниттік зерттеулер сияқты геофизикалық мәліметтер терең қабаттардағы тау жыныстарының сипаттамасын анықтауға көмектеседі.

Тау жыныстарының микроқұрылыстары

Тау жыныстарының микроқұрылымы немесе тоқымасы құрылымдық геологтар тарапынан ұсақ масштабта зерттеледі, бұл негізінен метаморфтық тау жыныстары және кейбір шөгінді тау жыныстарының ерекшеліктері туралы толыққанды ақпарат беруге бағытталған, әсіресе олар бүктеліп қалған жағдайда. Тоқыманы зерттеу жапырақтылықты, кренуляцияны, метаморфты минералдарды өлшеу және сипаттау, сондай-ақ осы құрылымдық және минералогиялық белгілер арасындағы уақыт байланыстарын анықтауды қамтиды. Әдетте, бұл петрографиялық микроскоппен талдау үшін петрографиялық жұқа кесінділер дайындауға болатын қол үлгілерін жинауды қамтиды. Микроқұрылымдық талдау, масштабқа тәуелсіздік көрсететін тау жынысы ерекшеліктерін зерттеуге бағытталған көп масштабты статистикалық талдауда да қолданылады.

Кинематика

Геологтар тау жыныстарының геометриялық өлшемдерін тау жыныстарындағы деформация тарихын түсіну үшін пайдаланады. Деформация сынған жарықтар мен серпімді бүгілу және қиылыс түрінде болуы мүмкін. Сырғымалы деформация жер қыртысының беткі қабатында, ал серпімді деформация жер қыртысының терең қабаттарында, температура мен қысым жоғары болған жерде жүзеге асады.

Қысымды өрістер

Тау жыныстарындағы кернеу мен деформация арасындағы конститутивтік байланыстарды түсіну арқылы геологтар тау жыныстарының деформациялану үлгілерін геологиялық өткен шақтағы кернеу өрісіне айналдыра алады. Деформациялық құрылымдардан кернеу өрісін анықтау үшін әдетте келесі белгілер қолданылады. Толыққанды қатаң тау жыныстарында жарықтар ең үлкен сығылу кернеуіне қатысты 30° бұрышпен пайда болады. (Байерли заңы) Ең үлкен сығылу кернеуі бүктелу осьтік жазықтығына перпендикуляр болады.

Модельдеу

Экономикалық геология, мысалы, мұнай және минералдық кендерді игеру, сондай-ақ ғылыми зерттеулер үшін құрылымдық геологияны модельдеу маңыздылығы артып келеді. Антиклиналдар, синклиналдар, қатпарлы және итермелеу белдеулері және басқа да құрылымдық жүйелердің 2D және 3D модельдері, құрылымның уақыт өте қалай дамығанын жақсырақ түсінуге көмектеседі. Жер астын модельдеу немесе оны түсіндірусіз геологтардың білімі тек жер бетінің геологиялық картасын жасаумен ғана шектеледі. Егер тек жер беті геологиясына ғана сүйенсек, аймақтың құрылымдық және тектоникалық тарихын ескермеу салдарынан маңызды экономикалық мүмкіндіктерден қағылуы мүмкін.

Тау жыныстарының механикалық қасиеттерін сипаттау

Тау жыныстарының механикалық қасиеттері Жер қыртысының тереңдігінде деформация кезінде қалыптасатын құрылымдарда маңызды рөл атқарады. Тау жынысының қандай жағдайда болуына байланысты геологтар жер бетінде әртүрлі құрылымдарды байқайды. Құрылымдық геология ғылымы адамдар көретін формацияларды тау жынысының соңғы құрылымын алу үшін бастан өткен өзгерістермен байланыстыруға тырысады. Мұндай құрылымдарға әкелетін деформация жағдайларын білу тау жынысының деформация тарихын түсінуге мүмкіндік береді. Температура және қысым тау жынысының деформациясында зор рөл атқарады. Жер қыртысының ішіндегі өте жоғары температура мен қысым жағдайында тау жыныстары серпімді болады. Олар иіліп, бүгіліп немесе сынуы мүмкін. Жер астында тау жынысының құрылымын қалыптастыруға әсер ететін маңызды жағдайлар – кернеу және деформация өрістері.

Кернеу-жітіс қисығы

Стресс – бұл қысым, ол белгілі бір аумаққа түсетін бағытталған күш ретінде анықталады. Тасқа стресс әсер еткенде, оның пішіні өзгереді. Стресс азайған кезде тау жынысы бастапқы пішініне қайтуы мүмкін немесе қайтпауы мүмкін. Пішіннің бұл өзгеруі деформациямен сипатталады, яғни материалдың бастапқы ұзындығына шаққандағы ұзындығының өзгеруі. Стресс деформацияны тудырады, нәтижесінде материалдың құрылымы өзгереді. Эластикалық деформация – бұл қайтымды деформация. Яғни, тау жынысына түсетін стресс азайғанда, тау жынысы бастапқы пішініне оралады. Керілістік, сызықтық, серпімділік атомдық байланыстардың созылуын, қысылуын немесе бұрылуын қамтиды. Байланыстар үзілмейтіндіктен, күш азайғанда материал өзінің бастапқы күйіне оралады. Бұл типтегі деформация стресс пен деформация арасындағы сызықтық қатынас арқылы модельденеді, яғни Гук заңы арқылы. Мұнда σ – стресс, – деформация, ал E – материалдың қасиеттеріне байланысты серпімділік модулі. Серпімділік модулі – атомдық байланыстардың күшінің өлшемі. Пластикалық деформация – бұл қайтымсыз деформация. Тұрақты деформация үшін стресс пен деформация арасындағы байланыс сызықтық емес. Стресс материалдың пішінін тұрақты түрде өзгертеді, осыған байланыстардың үзілуі себеп болады. Пластикалық деформацияның бір механизмі – қолданылған стресс әсерінен дислокациялардың қозғалысы. Тау жыныстары негізінен минералдардың жиынтығы болғандықтан, оларды поликристаллдық материалдар деп қарастыруға болады. Дислокациялар – бұл кристаллдық торды құрайтын атомдардың периодтық ретіндегі қосымша немесе кем атомдық жазықтықтан тұратын кристаллдық ақаудың бір түрі. Дислокациялар барлық нақты кристаллдық материалдарда кездеседі.

Қаттылығы

Тұтқырлық материалдың жарыққа қарсы кедерісімен сипатталады. Пластикалық деформация кезінде материал сынуға дейін энергия жұтады. Кернеу-деформация қисығының астындағы аудан – материалды сыну үшін қажетті жұмыс мөлшері. Тұтқырлық модулі былай анықталады:

мұндағы σ – соңғы кернеу беріктігі, ал ε – сыну кезіндегі деформация. Модуль – материалдың көлем бірлігіне шаққанда сынып қалмай жұта алатын энергияның максималды мөлшері. Модуль теңдеуінен, жоғары тұтқырлық үшін жоғары беріктік пен жоғары созылғыштық қажет. Бұл екі қасиет көбінесе бір-бірінсіз болады. Мороу материалдарының тұтқырлығы төмен болады, себебі пластикалық деформацияның төмендігі деформацияны (созылғыштықты) азайтады. Тұтқырлықты өлшеу әдістері: Page соққы машинасы және Charpy соққы сынағы.

Қаттылық

Тұрақтылық – материалдың кернеуге түскенде сіңіретін серпімді энергиясының өлшемі. Яғни, материал деформацияланғанда оған жасалған сыртқы жұмыс. Кернеу-деформация қисығының серпімді бөлігі астындағы аудан – бірлік көлемге сіңірілген энергия. Тұрақтылық модулі былай анықталады:

мұндағы σ – материалдың беріктігі, ал E – материалдың серпімділік модулі. Тұрақтылықты арттыру үшін серпімді беріктікті арттыру және серпімділік модулін азайту қажет.