ГЛАВА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ 2 И РАЗРУШЕНИЯ СНЕГА Деформирование кристаллов льда Образующиеся в атмосфере снежинки представляют собой кристаллы льда различной формы, После выпадения снега снежинки частично разрушаются и в процессе метаморфизма превращаются в зерна сне- га, состоящие из одного или нескольких сросшихся кристаллов, Кристаллы льда характеризуются резко выраженной анизотрот-- ностью механических свойств в зависимости от направления дейст- вий усилий сдвига относительно главной кристаллографической (оп- тической) оси и базисной плоскости, Атомы в пространственной ре-- шетке кристалла льда располагаются таким образом, что нарушение базисной плоскости вызывает разрыв только двух атомных свявей на одну элементарную ячейку, в то время как нарушение по любой плоскости, перпендикулярной к базисной, требует разрыва по мень- шей мере четырех связей на одну ячейку (Омв!оп, !опеа!е, 1948), Поэтому структуру кристалла льда можно представить как совокуп- ность многочисленных очень тонких прочных гибких пластинок (МсСоп- пе!, 1891), перпендикулярных к оптической оси. Эти элемен- тарные пластинки, соответствующие слоям наиболее густо располо-- женных атомов, могут сравнительно легко сдвигаться, Скольжение элементарных пластинок может происходить относительно легко в любом направлении базисной плоскости и на любую величину, вплоть до полного извлечения частей кристалла, В тех случаях, когда направление сдвигающего усилия не совпа-. дает с базисной плоскостью, происходят одновременно изгиб эле-. ментарных пластинок и их относительные сдвиги, И трлько при тем- пературе, близкой к температуре плавления, пластические сдвиги мо-- гут происходить в любых направлениях, так как в этом случае в кристалле разрушаются многие внутренние связи, Возможны три основных направления сдвигающих усилий отно-- сительно базисной плоскости кристаллов (рис, 9). В случае а, ког-. да направление сдвигающего усилия совпадает с базисной плос- костью кристалла, происходит только трансляция пластинок и де-- формация является пластической, Если слвигающее усилие парал- лельно оптической оси кристалла (случай 6 ),то элементарные плас-. тинки кристалла изгибаются упруго, при этом наблюдаются неболь- шие относительные сдвиги пластинок по базисным плоскостям вслед- ствие их искривления, После того как напряжения в элементарных пластинках достигнут некоторого предела, пластинки ломаются, Де- 26 а б д Р2Д 1 # ‚ © 7 —- — 7 „7 0 д г И / Гр Рис. 9. Основные направления сдвигающих усилий относительно оптической оси кристалла 00 -— оптическая ось кристалла; Ба — базисная плоскость; Эп - элементарные пластинки; Р — направление действия сдвигаю- щего усилия формация при таком направлении сдвигающего усилия является уп- руго-пластической и при возрастании напряжения сменяется раз- рушением, В случае в, — когда направление сдвигающего усилия перпендикулярно оптической оси кристалла и действует в плоскости, перпендикулярной к базисной, элементарные пластинки допускают только упругую деформацию, При увеличении напряжения возможен изгиб пластинок вследствие потери устойчивости и некоторых сдви- гов в направлениях, не совпадающих с направлением сдвигающего усилия, Дальнейшее увеличение напряжения приведет к разрушению кристалла. В тех случаях, когда усилия сдвига не совпадают точно ни с од ним из указанных трех направлений, происходят как упругие, так и пластические деформации, В момент приложения усилия упругая де- формация кристалла распространяется со скоростью акустических волн, Элементарные пластинки при этом еще как бы жестко сое- динены друг с другом, изгиб пластинок затрудиен и общая дефор- мация мала. Возникающие при этом внутренние напряжения сдвига вызывают соответствующие относительные скольжения элементар- ных пластинок, характерные для пластической деформации, 27