Грязь
Грязевые трещины (также известные как грязевые трещины , трещины высыхания или растрескавшаяся грязь ) представляют собой осадочные структуры , образующиеся в результате высыхания и сжатия иловых отложений. [1] [2] Трещинообразование происходит и в глинистых грунтах в результате уменьшения содержания воды.
Образование грязевой трещины
[ редактировать ]
Естественно образующиеся грязевые трещины начинаются, когда влажный, мутный осадок высыхает и сжимается. Деформация возникает потому, что верхний слой сжимается, в то время как материал ниже остается того же размера. Когда эта деформация становится достаточно большой, на высушенной поверхности образуются канальные трещины, облегчающие деформацию. Отдельные трещины распространяются и соединяются, образуя многоугольную взаимосвязанную сеть форм, называемую «мозаикой». Если напряжение продолжает нарастать, многоугольники начинают закручиваться вверх. Эту характеристику можно использовать в геологии, чтобы понять первоначальную ориентацию горной породы. [3] Трещины впоследствии могут заполниться осадком и образовать насыпи на основании. [ нужна ссылка ]
Обычно в исходном рисунке трещин преобладают Т-образные соединения. Если грязевое поле неоднократно смачивается и высушивается, его можно отжечь до образования структуры, в которой преобладают Y-образные соединения, поскольку это термодинамически предпочтительнее, чем столбчатые трещины и грунт с многоугольным рисунком . [4]
Трещины синерезиса — это во многом схожие образования, образующиеся в результате подводной усадки илистых отложений, вызванной различиями в солености или химических условиях. [1] а не воздействие воздуха и высыхание. Трещины синерезиса можно отличить от грязевых трещин, поскольку они имеют тенденцию быть прерывистыми, извилистыми , трехдольными или веретенообразными. [5]
Морфология и классификация грязевых трещин
[ редактировать ]Грязевые трещины обычно имеют многоугольную форму, если смотреть сверху, и v-образную форму в поперечном сечении. Буква «v» открывается к верху кровати, а трещина сужается вниз. Аллен (1982) предложил схему классификации грязевых трещин на основе их полноты, ориентации, формы и типа заполнения. [5]
Полнота грязи
[ редактировать ]Полные грязевые трещины образуют взаимосвязанную мозаичную сеть. Соединение трещин часто происходит при слиянии отдельных трещин, образующих более крупную сплошную трещину. [5] Неполные грязевые трещины не связаны друг с другом, но все равно образуются в том же регионе или месте, что и другие трещины. [5]
Геометрия в плане
[ редактировать ]Ортогональные пересечения могут иметь предпочтительную ориентацию или быть случайными. В ориентированных ортогональных трещинах трещины обычно цельные и соединяются друг с другом, образуя неправильные многоугольные формы и часто ряды неправильных многоугольников. В случайных ортогональных трещинах трещины неполные и неориентированные, поэтому не соединяются и не образуют какой-либо общей формы. Хотя они не создают общих форм, они не являются идеально геометрическими. [6] Неортогональные грязевые трещины имеют геометрический рисунок. В незавершенных неортогональных трещинах они образуют единую трехконечную звезду, состоящую из трех трещин. Они также могут образовываться с более чем тремя трещинами, но три трещины обычно считаются минимумом. В завершенных неортогональных трещинах они образуют очень геометрический узор. Узор напоминает небольшие плитки многоугольной формы с повторяющимся узором. [5]
Грязевые завитки
[ редактировать ]Завитки грязи образуются на одном из последних этапов высыхания . Грязевые завитки обычно возникают на обнаженном верхнем слое очень тонкослоистых глинистых пород. Когда образуются грязевые завитки, вода, находящаяся внутри осадка, начинает испаряться, вызывая слоистых разделение слоев. Отдельный верхний слой намного слабее, чем несколько слоев, и поэтому способен сжиматься и образовывать завитки при высыхании. [6] При переносе более поздними течениями завитки грязи могут сохраниться в виде отколовшихся обломков грязи.
Среда и субстраты
[ редактировать ]Естественные грязевые трещины образуются в отложениях, которые когда-то были насыщены водой. Заброшенные речные русла, пойменные илы и высохшие пруды представляют собой места, образующие грязевые трещины. [7] Грязевые трещины также могут указывать на преимущественно солнечную или теневую среду формирования. Быстрое высыхание, происходящее в солнечной среде, приводит к образованию широко расположенных грязевых трещин неправильной формы, тогда как более близкие и более регулярные грязевые трещины указывают на то, что они образовались в затененном месте. [8] Подобные особенности также встречаются в мерзлой земле, потоках лавы (в виде столбчатого базальта ), а также магматических дайках и порогах . [9]
В технологии
[ редактировать ]Сети полигональных трещин, похожие на грязевые трещины, могут образовываться в искусственных материалах, таких как керамическая глазурь , лакокрасочная пленка и плохо изготовленный бетон. Рисунок грязевых трещин в меньших масштабах также можно наблюдать при изучении с использованием тонких технологических пленок. [10] [11] нанесены с использованием микро- и нанотехнологий . [12]
Сохранение грязи
[ редактировать ]
Грязевые трещины могут сохраняться в виде V-образных трещин на кровле слоя илистых отложений или в виде слепков в основании вышележащего слоя. При сохранении на кровле пласта трещины выглядят так же, как и во время образования. При их сохранении на подошве коренных пород трещины заполняются более молодыми вышележащими осадками. В большинстве примеров нижней части кровати трещины — это та часть, которая выступает больше всего. Консервация подошвы пласта происходит тогда, когда уже сформировавшиеся и полностью высохшие грязевые трещины покрываются свежим влажным осадком и закапываются. В результате захоронения и давления новый влажный осадок продвигается дальше в трещины, где он высыхает и затвердевает. Потрескавшаяся в грязи порода впоследствии подвергается эрозии . [2] В этих случаях первоначальные грязевые трещины будут разрушаться быстрее, чем новый материал, заполняющий пространства. Этот тип грязевых трещин используется геологами для определения вертикальной ориентации образцов горных пород, которые были изменены в результате складок или разломов . [13]
Галерея
[ редактировать ]
Вид с плоскости напластования на древние грязевые трещины
Поперечное сечение древней грязевой трещины
Грязевые трещины в формации Кармель (средняя юра) возле Ганлока, штат Юта.
См. также
[ редактировать ]- Трещина земли
- Трещина синерезиса , которая возникает в иле и может выглядеть очень похоже, не требуя субаэрального воздействия.
- Кракелюр — аналогичное явление в живописи и керамике.
- Грязевые трещины на Марсе
- Многоугольная узорчатая земля
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Джексон, Дж. А., 1997, Геологический словарь (4-е изд.), Американский геологический институт, Александрия, Вирджиния, 769 стр.
- ^ Перейти обратно: а б Стоу, Д.А., 2005, Осадочные породы в полевых условиях , Academic Press, Лондон, 320 стр.
- ^ «Грязевые трещины» . Стратиграфические индикаторы повышения . Проверено 26 января 2022 г.
- ^ Геринг, Лукас; Моррис, Стивен В. (1 ноября 2014 г.). «Растрескивание грязи, замерзающая грязь и разрушение камней» . Физика сегодня . 67 (11): 39–44. дои : 10.1063/PT.3.2584 . ISSN 0031-9228 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Аллен, JRL, 1982, Осадочные структуры: их характер и физическая основа (т. 2): Elsevier, Oxford, 593 стр.
- ^ Перейти обратно: а б Линхольм Р., 1987, Практический подход к седиментологии , Аллен и Анвин, Лондон, 276 стр.
- ^ Коллинсон, Дж.; Томпсон, Д. (1989). Осадочные структуры (2-е изд.). Лондон: Анвин Хайман. ISBN 0-04-445172-5 .
- ^ Киндл, Э.М. (1917). «Некоторые факторы, влияющие на развитие грязевых трещин» (PDF) . Журнал геологии . 25 (2): 135–144. Бибкод : 1917JG.....25..135K . дои : 10.1086/622446 . JSTOR 30060962 .
- ^ Боггс, Дж. С. (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Pearson Education. ISBN 0-13-154728-3 .
- ^ Доктор медицины Таулесс «Расстояние между трещинами в хрупких пленках на эластичных подложках» J. Am. хим. Соц. 73, 2144 (1990). дои : 10.1111/j.1151-2916.1990.tb05290.x
- ^ ZC Xia, JW Hutchinson «Трещины в тонких пленках» J. Mech. Физ. Solids 48, 1107 (2000). два : 10.1016/S0022-5096(99)00081-2
- ^ Р. Сегир и С. Арскотт «Контролируемое образование грязевых трещин и самоорганизованное растрескивание поверхностей полидиметилсилоксанового эластомера» Sci. (Природа) 5, 14787 (2015). дои : 10.1038/srep14787 .
- ^ Миддлтон, Джерард В. (2003). Энциклопедия отложений и осадочных пород . Спрингер. п. 212. ИСБН 978-1-4020-0872-6 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Mudcracks, на Викискладе? - NEFI: Программное обеспечение, которое можно использовать для извлечения сетей из изображений грязевых трещин.
