Diffusion Law for the Dispersion of Hard Particles in an Ice Matrix that Undergoes Simple Shear Deformation

Abstract

A diffusion equation is obtained that describes the mechanical dispersion of a dilute mixture of solid particles within an ice matrix that is undergoing deformation. It is shown that within the limits of time intervals and strain-rates appropriate to the movement of glaciers and ice sheets, the dispersal distance usually is no larger than a distance about one order of magnitude greater than the size of the particles themselves. Loi de diffusion pour la dispersion de particules dures dans une matrice de glace soumise à une simple déformation de cissaillement. Il a été obtenu une équation de diffusion qui décrit la dispersion mécanique d′un mélange dilué de particules solides dans une matrice de glace soumise à déformation. Il est montré que dans les limites d′intervalles de temps et de valeurs de Contrainte appropriées au mouvement des glaciers et indlandsis, la distance de dispersion est d′ordinaire pas plus grande qu′une distance d′environ un ordre de grandeur de plus que la taille des particules elles-mémes. Zusammenfassng Das Diffusionsgesetz für die Dispersion harter Partikel in Eis, welches einfachen Scherdeformationen unterliegt. Eine Diffusionsgleichung für die mechanische Dispersion einer verdünnten Mischung von festen Partikeln in sich verformendem Eis wird aufgestellt. Es wird gezeigt, dass innerhalb der Zeitspannen und Spannungswerte, wie sie bei der Bewegung von Gletschern und Eisschilden auftreten, der Dispersionsabstand gewöhnlich nicht grösser ist als eine Strecke, welche das Format der Partikel selbst um etwa eine Grössenordnung übertrifft.