Vad är stam i geologi?

”Töjning” är ett ord som används flitigt inom geologi, och det är ett viktigt begrepp. I vardagligt språk tycks påfrestning betyda stramhet och spänning, eller ansträngning som lagts ner på orubblig motstånd. Detta är lätt att förväxla med stress, och ordboksdefinitionerna för de två orden överlappar varandra. Fysiker och geologer försöker använda de två termerna mer noggrant. Stress är en kraft som påverkar ett objekt, och töjning är hur objektet reagerar på it.​

Olika vanliga krafter som verkar på jorden utsätter geologiska material påfrestningar. Tyngdkraften gör det, och strömmar av vatten eller luft gör det, och de tektoniska rörelserna hos de litosfäriska plattorna gör det. Tyngdkraftsspänningen kallas tryck. Strömspänningen kallas dragkraft. Lyckligtvis kallas tektonisk spänning inte vid något annat namn. Spänningen är enkel att uttrycka i beräkningar.

Deformation från stress

Töjning är inte en kraft, men en deformation. Allt i världen – allt i universum – deformeras när det utsätts för stress, från det vagaste gasmolnet till den mest stela diamanten. Detta är lätt att uppskatta med mjuka ämnen, där dess förändring i form är uppenbar. Men även fast berg ändrar form vid stress; vi måste bara mäta noggrant för att upptäcka stammen.

Elastisk töjning

Stam finns i två varianter.

Elastisk töjning är den belastning som vi känner i våra egna kroppar – det är stretching som studsar tillbaka när stressen minskar. Elastisk töjning är lätt att uppskatta i gummi- eller metallfjädrar. Elastisk töjning är det som får bollar att studsa och strängarna på musikinstrument att vibrera. Föremål som utsätts för elastisk belastning skadas inte av det. Inom geologi är elastisk töjning ansvarig för beteendet hos seismiska vågor i berg. Material som utsätts för tillräckligt med påfrestningar kan deformeras utöver sin elastiska kapacitet, i vilket fall de kan brista, eller så kan de sträcka sig vilket är den andra typen av påkänning: plastisk påkänning.

Plasttråd

Plastpåfrestning

är deformation som är permanent. Kroppar återhämtar sig inte från plastpåfrestningar. Det här är den typ av stam vi förknippar med ämnen som modelllera eller böjd metall. Inom geologin är plastisk töjning det som resulterar i jordskred i sediment, särskilt svackor och jordflöden. Plaststammar är det som gör metamorfa bergarter så intressanta. Inriktningen av omkristalliserade mineraler – det metamorfa tyget av skiffer, till exempel – är ett plastiskt svar på de påfrestningar som utövas av begravning och tektonisk aktivitet.