地球科学
マリンクレイ
海洋粘土は、世界中の沿岸地域で見られる粘土の一種です。北部の氷河のない地域では、地滑りに関与していることで有名な、素早い粘土になることがあります。
海洋粘土は、粒径クラス専用の土壌粒子であり、これは通常、0.05mmの砂、0.05-.002mmのシルト、および直径0.002mm未満の粘土によるUSDAの分類に関連付けられています。このサイズの粒子は、侵食と粘土の海洋への輸送を含む海洋システム内に堆積したという事実と対になっています。
土壌粒子は水との溶液中に浮遊し、砂は最初に重力の影響を受け、浮遊したシルトと粘土はまだ溶液中に浮遊しています。これは濁りとしても知られ、浮遊する土壌粒子が水溶液に対して濁った茶色を作り出します。次に、これらの粘土粒子は深部平野に移動し、そこで粘土の高い割合で堆積します。土壌は、粘土の合計含有量が55%を超える場合にのみ粘土と見なされます。これは、粘土が水、熱、その他の化学物質などに反応する方法によるものです。
粘土が海底に堆積すると、凝集と呼ばれるプロセスを介して構造を変化させることができます。凝集プロセスとは、微粒子を凝集またはフロックさせるプロセスです。これらは、端から端への凝集または端から面への凝集のいずれかです。互いに相互作用する個々の粘土粒子に関する。粘土は凝集したり、凝集したりすることもできます。
粘土粒子は、それぞれまったく異なる特性を持つさまざまな構成に自己集合できます。
粘土粒子の構造のこの変化は、粘土粒子の基本構造と陽イオンの交換によるものです。粘土粒子のこの基本構造は、シリカ四面体またはアルミニウム八面体として知られています。それらは、1つの陽イオン、通常は水酸化物陰イオンに囲まれたシリカまたはアルミニウムで構成される粘土粒子の基本構造であり、これらの粒子は粘土粒子として知られているものを形成するシートに形成され、粘土の能力である微小孔隙率を含む非常に特定の特性を持っています重力に逆らって水を保持し、膨張容量と吸収能力を縮小します。
粘土が海洋に堆積すると、海水中の過剰なイオンの存在により、粘土粒子のゆるくて開いた構造が形成され、凝集として知られるプロセスが生じます。古代の海洋レベルの変化によって取り残され、乾燥すると、この開いたフレームワークは、そのような粘土が水浸入に対して開かれていることを意味します。したがって、海洋粘土での建設は、地盤工学の課題を提示します。
粘土が泥炭の上にある場合、海岸線の横方向の動きが示され、相対的な海面の上昇を示します
海洋性粘土の膨張は、わずか数年で建物の基礎を破壊する可能性があります。建設現場の気候条件の変化により、海底粘土(路床)で建設された舗装の耐久性は低くなり、多くのメンテナンスコストが必要になります。ただし、いくつかの簡単な予防措置は、危険を大幅に減らすことができます。
この陽イオンを別の陽イオンと交換することで、カオリナイト、モンモリロナイト、スメクタイト、イライトなどの異なる種類の粘土ができます。これは、海洋の水が陽イオンを含む溶液で高いため、粘土の負の正味電荷を克服し、粘土の陽イオンをより低い陽イオンと交換するのが非常に簡単であるという事実により、海洋粘土で起こります。これらの海洋粘土は、侵食特性で有名なクイッククレイとして知られているものです。これらの素早い粘土の好例は、太平洋岸北西部にあります。それらは粘土とメランジュの混合物であるブルーグーとして知られています(グリーンストーン、玄武岩、チャート、頁岩、砂岩、片岩。付加ウェッジを通して隆起します)。これらの素早い粘土は、その上に構築された場合、非常に高いリスク要因を伴います。これは、飽和して文字通り流れると液化が起こり、大量の浪費イベントが発生するため、非常に不安定であるためです。他の海洋粘土は、セラミック、アドビを含む建築材料など、さまざまな用途に世界中で使用されています。不浸透層として使用できる土壌の粘土層は、重金属に対する吸収能力が非常に高いため、廃棄物や化学物質の流出に非常に重要です。これらの粘土を人間が使用できるようにするには、海底に浸食された後、地殻活動によって隆起させて陸地に運ばなければなりません。
シンガポールのマリーナ・バラージの建設中に、その場所で海洋粘土が発見されました。マリーンクレイは数年前にニコルハイウェイの崩壊の原因であったため、建設チームはマリナバラージの安定性を確保するためにすべてのマリンクレイを除去しました。後で、彼らは海の粘土がより深い地下でさえ海水と混ざったのを発見しました。
海洋粘土によって引き起こされる地質工学上の問題は、さまざまな地盤改良技術によって処理できます。海洋性粘土は、セメントまたは同様の結合材料と特定の比率で混合することで高密度化できます。海洋粘土は、磁器産業や樹木伐採産業などのさまざまな産業の廃棄物を使用して安定させることができます。この方法は、通常、海底粘土が地盤土壌として使用される高速道路で採用されています。