Original paper

“Pressure Solution” re-examined

Deelman, John C.

Abstract

Experiments on the dry compaction (at room temperature and for several days), of mixtures of mineral fragments with different hardness are described as giving rise to grain contacts currently interpreted as being the result of “pressure solution”. The concentrated burial force on the relatively small areas of contact induces local pressure values exceeding the plasticity limit of some of the minerals involved. Harder grains are found to penetrate, upon dry compaction, softer ones. After theoretical re-examination of the theory of “pressure solution” and considerations on the role of a possible counterpart of the force of crystallization, the phenomenon of penetrating grain contacts is re-interpreted as being the result of plastic deformation of the contacting areas of the mineral fragments. A relation between mineral hardness and plasticity behaviour (= “pressure solution”) is constructed, both from a theoretical point of view as well as from experimental observations.

Kurzfassung

Mehrere Tage dauernde Versuche mit der Trockenkompaktion bei Zimmertemperatur mit Mischungen von Mineralbruchstücken verschiedener Härte werden als Ursache beschrieben für Kornkontakte, die als Ergebnis der „Drucklösung“ interpretiert sind. Die konzentrierte Kraft auf relativ kleiner Kontaktfläche bewirkt lokal Druckwerte, die über der Plastizitätsgrenze einiger beteiligter Mineralien liegen. Bei der Trockenkompaktion dringen härtere Körner in weichere ein. Nach theoretischem Neustudium der Theorie der „Drucklösung“ und Betrachtungen über eine der Kristallisationskraft möglicherweise entgegengesetzt wirkenden Kraft, werden die eindringenden Kornkontakte als Ergebnis der plastischen Deformation der Kontaktflächen der Mineralbruchstücke re-interpretiert. Ein Zusammenhang zwischen Mineralhärte und Plastizität (= „Drucklösung “) wird sowohl aus theoretischer wie aus experimenteller Sicht gezeigt.

Keywords

Mixture of mineral fragments • dry compaction • pressure solution • hardness