Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Свежие грязевые трещины

Грязевые трещины (также известные как грязевые трещины , трещины высыхания или потрескавшаяся грязь ) представляют собой осадочные структуры, образованные при высыхании и сжатии илистых отложений . [1] [2] Образование трещин также происходит в глинистых почвах в результате уменьшения содержания воды.

Образование грязевой трещины [ править ]

Рисунок трещин в глине на воздухе

Естественно образующиеся грязевые трещины начинаются по мере высыхания и сжатия влажного илистого осадка . Напряжение возникает из-за того, что верхний слой сжимается, в то время как нижний слой остается того же размера. Когда эта деформация становится достаточно большой, на высохшей поверхности образуются канальные трещины, снимающие напряжение. Отдельные трещины распространяются и соединяются, образуя многоугольную взаимосвязанную сеть. Позднее эти трещины могут быть заполнены осадком и образовать наросты на основании. [ необходима цитата ]

Трещины синерезиса - это в целом похожие особенности, которые образуются в результате усадки илистых отложений под водой, вызванной различиями в солености или химических условиях [1], а не воздействием воздуха и высыханием. Синерезисные трещины можно отличить от грязевых, поскольку они имеют тенденцию быть прерывистыми, извилистыми , треугольными или веретенообразными. [3]

Морфология и классификация грязевой трещины [ править ]

Грязевые трещины обычно имеют многоугольную форму при взгляде сверху и V-образную форму в поперечном сечении. Буква «v» открывается к вершине кровати, а трещина сужается вниз. Аллен (1982) предложил схему классификации грязевых трещин на основе их полноты, ориентации, формы и типа заполнения. [3]

Полнота грязевой трещины [ править ]

Полные грязевые трещины образуют взаимосвязанную тесселяционную сеть. Соединение трещин часто происходит, когда отдельные трещины соединяются вместе, образуя более крупную непрерывную трещину. [3] Неполные трещины не связаны друг с другом, но все же образуются в той же области или месте, что и другие трещины. [3]

Геометрия в плане [ править ]

Ортогональные пересечения могут иметь предпочтительную ориентацию или могут быть случайными. В ориентированных ортогональных трещинах трещины обычно целые и соединяются друг с другом, образуя неправильные многоугольники и часто ряды неправильных многоугольников. В случайных ортогональных трещинах трещины неполные и неориентированные, поэтому они не соединяются и не образуют общих форм. Хотя они не образуют общих форм, они не являются идеально геометрическими. [4] Неортогональныегрязевые трещины имеют геометрический рисунок. В незавершенных неортогональных трещинах они образуют одну трехконечную звезду, состоящую из трех трещин. Они также могут образоваться с более чем тремя трещинами, но три трещины обычно считаются минимумом. В завершенных неортогональных трещинах они образуют очень геометрический рисунок. Узор напоминает небольшие плитки многоугольной формы в повторяющемся узоре. [3]

Грязевые завитки [ править ]

Грязевые завитки образуются на одном из последних этапов высыхания . Грязевые завитки обычно возникают на обнаженном верхнем слое очень тонкослоистых илистых пород. Когда образуются грязевые завитки, вода, находящаяся внутри осадка, начинает испаряться, вызывая разделение слоистых слоев. Отдельный верхний слой намного слабее, чем несколько слоев, и поэтому может сжиматься и образовывать завитки при высыхании. [4] При переносе более поздними течениями грязевые завитки могут сохраняться в виде обломков грязевой стружки.

Среды и субстраты [ править ]

Природные грязевые трещины образуются в отложениях, которые когда-то были насыщены водой. Заброшенные русла рек , пойменные илы и высохшие пруды - это места, которые образуют грязевые трещины. [5] Грязевые трещины также могут указывать на преимущественно солнечную или тенистую среду формирования. Быстрое высыхание, которое происходит в солнечной окружающей среде, приводит к образованию широко разнесенных и неравномерных грязевых трещин, тогда как более регулярные грязевые трещины указывают на то, что они образовались в тени. [6] Подобные особенности также встречаются в мерзлых грунтах, потоках лавы (в виде столбчатых базальтов ) и вулканических дайках и силлах . [7]

В технологии [ править ]

Сети многоугольных трещин, похожие на грязевые трещины, могут образовываться в искусственных материалах, таких как керамическая глазурь , лакокрасочная пленка и плохо изготовленный бетон. Структурирование грязевых трещин в меньших масштабах также можно наблюдать с использованием технологических тонких пленок [8] [9], нанесенных с использованием микро- и нанотехнологий . [10]

Сохранение грязевой трещины [ править ]

Древние грязевые трещины, сохранившиеся на подошве песчаника.

Грязевые трещины могут сохраняться в виде V-образных трещин на вершине слоя илистых отложений или в виде слепков на основании вышележащего слоя. Когда они хранятся наверху грядки, трещины выглядят так же, как и во время образования. Когда они сохраняются на дне коренных пород, трещины заполняются более молодыми вышележащими отложениями. В большинстве примеров с нижней частью кровати трещины - это часть, которая больше всего выступает. Консервация дна пласта происходит, когда уже образовавшиеся и полностью высохшие грязевые трещины покрываются свежим влажным осадком и заглубляются. В результате захоронения и давления новый влажный осадок проталкивается в трещины, где он высыхает и затвердевает. Затем порода с грязевыми трещинами подвергается эрозии . [2]В этих случаях исходные трещины из грязи разрушаются быстрее, чем новый материал, заполняющий пустоты. Этот тип грязевой трещины используется геологами для определения вертикальной ориентации образцов горных пород, которые были изменены в результате складчатости или разломов . [11]

Галерея [ править ]

  • Подстилка вид на древние грязевые трещины

  • Поперечный разрез древней грязевой трещины

  • Грязевые трещины в формации Кармель (средняя юра) близ Ганлока, штат Юта.

См. Также [ править ]

  • Наземная трещина
  • Синерезисные трещины , которые возникают в илах и могут выглядеть очень похожими, не требуя субаэрального воздействия.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Джексон, Дж. А., 1997, Глоссарий геологии (4-е изд.), Американский геологический институт, Александрия, Вирджиния, 769 с.
  2. ^ a b Стоу, Д.А., 2005, Осадочные породы в полевых условиях , Academic Press, Лондон, 320 стр.
  3. ^ a b c d e Аллен, JRL, 1982, Осадочные структуры: их характер и физическая основа (v. 2): Elsevier, Oxford, 593 p.
  4. ^ a b Линхольм Р., 1987, Практический подход к седиментологии , Аллен и Анвин, Лондон, 276 с.
  5. ^ Collinson, J .; Томпсон, Д. (1989). Осадочные структуры (2-е изд.). Лондон: Анвин Хайман. ISBN 0-04-445172-5.
  6. Перейти ↑ Kindle, EM (1917). «Некоторые факторы, влияющие на развитие грязевых трещин» (PDF) . Журнал геологии . 25 (2): 135–144. Bibcode : 1917JG ..... 25..135K . DOI : 10.1086 / 622446 . JSTOR 30060962 .  
  7. Перейти ↑ Boggs, JS (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Образование Пирсона. ISBN 0-13-154728-3.
  8. ^ MD Thouless "Расстояние между трещинами в хрупких пленках на упругих основаниях" J. Am. Chem. Soc. 73, 2144 (1990). DOI : 10.1111 / j.1151-2916.1990.tb05290.x
  9. ^ ZC Xia, JW Hutchinson "Образцы трещин в тонких пленках" J. Mech. Phys. Твердые тела 48, 1107 (2000). DOI : 10.1016 / S0022-5096 (99) 00081-2
  10. ^ Р. Сегир и С. Арскотт "Контролируемое образование грязевых трещин и самоорганизованное растрескивание поверхностей полидиметилсилоксанового эластомера" Sci. Отчет о природе 5, 14787 (2015). DOI : 10.1038 / srep14787 .
  11. ^ Миддлтон, Джерард В. (2003). Энциклопедия отложений и осадочных пород . Springer. п. 212. ISBN. 978-1-4020-0872-6.

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с грязевыми трещинами, на Викискладе?
  • NEFI: программное обеспечение, которое можно использовать для извлечения сетей из изображений грязевых трещин.