Żwir - Gravel

Żwir (największy fragment na tym zdjęciu ma około 4 cm)

Żwir / ɡ r æ v əl / jest luźny zbiór fragmentów skalnych. Żwir jest klasyfikowany według zakresu wielkości cząstek i obejmuje klasy wielkości od granulek do fragmentów wielkości głazów . W skali Udden-Wentworth żwir dzieli się na żwir ziarnisty (2-4 mm lub 0,079-0,157 cala) i żwir żwirowy (4-64 mm lub 0,2-2,5 cala). ISO 14688 klasyfikuje żwiry jako drobne, średnie i grube, w zakresie 2-6,3 mm do 20-63 mm. Jeden metr sześcienny żwiru zwykle waży około 1800 kg (lub jard sześcienny waży około 3000 funtów).

Żwir jest ważnym produktem handlowym o wielu zastosowaniach. Prawie połowa całej produkcji żwiru jest wykorzystywana jako kruszywo do betonu . Duża część jest wykorzystywana do budowy dróg, zarówno w podłożu drogowym, jak i jako nawierzchnia drogi (z asfaltem lub innymi spoiwami lub bez ). Naturalnie występujące porowate złoża żwiru mają wysoką przewodność hydrauliczną , co czyni je ważnymi warstwami wodonośnymi .

Definicja i właściwości

Separator piasku i żwiru w żwirowni w Niemczech

Definicja żwiru różni się w zależności od regionu i obszaru zastosowania. Wielu geologów definiuje żwir po prostu jako luźne zaokrąglone cząstki skalne o średnicy powyżej 2 mm (0,079 cala), bez określania górnej granicy wielkości. Żwir bywa różnie od gruzu, który jest luźnymi cząstkami skał o tej samej wielkości, ale o kanciastym kształcie. Skala Udden-Wentworth, szeroko stosowana przez geologów w USA, definiuje żwir ziarnisty jako cząstki o wielkości od 2 do 4 mm (0,079 do 0,157 cala), a żwir żwirowy jako cząstki o wielkości od 4 do 64 mm (0,16 do 2,52 w). Odpowiada to wszystkim cząstkom o rozmiarach pomiędzy gruboziarnistym piaskiem a brukiem .

Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych i gleby Science Society of America określić żwiru jak cząstki od 2 do 80 mm (0,079 do 3.150 cala), w rozmiarze, podczas gdy skala niemiecki (Atterburg) określa żwiru jak cząstki od 2 do 200 mm (0,079 do 7.874 w) w rozmiarze. US wojska Inżynierów określa żwiru jako cząstki poniżej 3 w (76 mM) w wielkości, które są zatrzymywane przez oczka nr 4, który ma rozstaw siatki od 4,76 mm (0,187 cala). ISO 14688 dla żwirów inżynieryjnych jako drobne, średnie i grube w zakresie od 2 mm do 6,3 mm do 20 mm do 63 mm.

Gęstość nasypowa żwiru waha się od 1460 do 1920 kg / m 3 (2,460 do 3,240 lb / Cu m). Żwir naturalny ma wysoką przewodność hydrauliczną , czasami przekraczającą 1 cm/s.

Początek

Większość żwiru pochodzi z rozpadu podłoża skalnego podczas jego wietrzenia . Kwarc jest najpowszechniejszym minerałem występującym w żwirze, ponieważ jest twardy, chemicznie obojętny i nie ma płaszczyzn łupliwości, wzdłuż których skała łatwo się rozpada. Większość cząstek żwiru składa się z wielu ziaren mineralnych , ponieważ niewiele skał ma ziarna mineralne grubsze niż około 8 milimetrów (0,31 cala). Wyjątkiem są żyły kwarcowe , pegmatyty , głębokie intruzje i wysokogatunkowe skały metamorficzne . Fragmenty skał są szybko zaokrąglane, ponieważ są transportowane rzekami , często w promieniu kilkudziesięciu kilometrów od ich źródłowych wychodni.

Żwir jest odkładany w postaci koców lub prętów żwirowych w kanałach strumieni; w wentylatorach aluwialnych ; w przybrzeżnych obszarach morskich, gdzie żwir jest dostarczany przez strumienie lub erozję wzdłuż wybrzeża; i w deltach bystrych strumieni. Górny embayment Mississippi zawiera rozległe żwiry chertowe, które, jak się uważa, pochodzą z mniej niż 100 mil (160 km) od obrzeży embaymentu.

Sugeruje się, że uformowane przez wiatr ( eoliczne ) „megaripples” w Argentynie mają swoje odpowiedniki na planecie Mars .

Produkcja i zastosowania

Żwiru drogowego w Finlandii.

Żwir jest głównym podstawowym surowcem budowlanym . Piasek zwykle nie jest odróżniany od żwiru w oficjalnych statystykach, ale tłuczeń jest traktowany jako osobna kategoria. W 2020 roku piasek i żwir razem stanowiły 23% całej przemysłowej produkcji minerałów w USA, o łącznej wartości około 12,6 miliarda dolarów. Wyprodukowano około 960 milionów ton piasku i żwiru budowlanego. To znacznie przewyższa produkcję piasku i żwiru przemysłowego (68 mln ton), który jest głównie piaskiem, a nie żwirem.

Szacuje się, że prawie połowa piasku i żwiru budowlanego jest wykorzystywana jako kruszywo do betonu . Inne ważne zastosowania obejmują w budownictwie drogowym, jako podbudowa drogi lub w asfalcie ; jako wypełnienie konstrukcyjne; i w niezliczonych drobnych zastosowaniach.

Żwir jest szeroko i obficie rozpowszechniony, głównie jako złoża rzeczne, rzeczne równiny zalewowe i osady polodowcowe, więc względy środowiskowe i jakość dyktują, czy alternatywy, takie jak tłuczeń kamienny, są bardziej ekonomiczne. Kruszony kamień już wypiera naturalny żwir we wschodnich Stanach Zjednoczonych, a także żwir z recyklingu nabiera coraz większego znaczenia.

Etymologia

Słowo gravel pochodzi od starofrancuskiego gravele lub gravelle .

Żwir często oznacza mieszankę różnych wielkości kawałków kamienia zmieszanych z piaskiem i ewentualnie odrobiną gliny. W amerykańskim angielskim, skały rozbite na małe kawałki przez kruszarkę są znane jako kruszony kamień .

Rodzaje

Odmiany żwiru w różnych kształtach i rozmiarach.
Żwir z kamieniami o wielkości od 5 do 15 mm

Rodzaje żwiru obejmują:

  • Żwir brzegowy : naturalnie osadzony żwir zmieszany z piaskiem lub gliną występujący w rzekach i strumieniach oraz w ich pobliżu. Znany również jako „bieg bankowy” lub „bieg po rzece”.
  • Żwir ławkowy : złoże żwirowe położone na zboczu doliny powyżej obecnego dna potoku, wskazujące na dawne położenie koryta potoku, gdy znajdowało się ono na wyższym poziomie. Termin ten jest najczęściej używany na Alasce i na terytorium Jukonu .
  • Kruszony kamień : skała kruszona i sortowana przez sita, a następnie mieszana w mieszankę kamieni i miału. Jest szeroko stosowany jako nawierzchnia dróg i podjazdów, czasami pokrywana smołą . Kamień łamany może być wykonany z granitu , wapienia , dolomitu i innych skał. Znany również jako „kruszarka”, DGA (kruszywo o gęstym uziarnieniu), QP (proces kamieniołomu) i kamień łopatkowy. Kruszony kamień jest odróżniany od żwiru przez US Geological Survey.
  • Drobny żwir : żwir składający się z cząstek o średnicy od 2 do 6,3 mm (0,079 do 0,248 cala)
  • Pył kamienny : drobny, pokruszony żwir z ostatniego etapu separacji sita, tak aby żwir nie był oddzielany od drobnych cząstek pyłu. Podobnie jak w przypadku innych form tłucznia, US Geological Survey odróżnia go od żwiru.
  • Żwir opóźniony : nagromadzenie na powierzchni gruboziarnistego żwiru powstałe w wyniku usunięcia drobniejszych cząstek.
  • Pay gravel : znany również jako „pay dirt”; przydomek dla żwiru o wysokiej zawartości złota i innych metali szlachetnych. Metale są odzyskiwane poprzez płukanie złota .
  • Żwir grochowy : znany również jako „gont grochowy” jest czystym żwirem podobnym rozmiarem do grochu ogrodowego. Stosowany na powierzchnie betonowe, chodniki, podjazdy oraz jako podłoże w akwariach domowych.
  • Żwir piemoncki : gruboziarnisty żwir sprowadzany z wysokich miejsc przez górskie potoki i osadzany na stosunkowo płaskim terenie, gdzie woda płynie wolniej.
  • Żwir płaskowyżowy : warstwa żwiru na płaskowyżu lub innym obszarze powyżej wysokości, na której zwykle znajduje się żwir z tarasami strumieniowymi.

Związek z życiem roślin

W miejscach, gdzie przeważa żwirowa gleba, życie roślinne jest na ogół rzadsze. Wynik ten wynika z gorszej zdolności żwirów do zatrzymywania wilgoci, a także z odpowiedniego niedoboru składników mineralnych, ponieważ drobniejsze gleby zawierające takie minerały występują w mniejszych ilościach.

W zapisie geologicznym

Gdy osady zawierające ponad 30% żwiru zamieniają się w litą skałę, powstaje konglomerat . Zlepieńce są szeroko rozpowszechnione w skałach osadowych w każdym wieku, ale zwykle stanowią pomniejszy składnik, stanowiąc mniej niż 1% wszystkich skał osadowych. Wentylatory aluwialne zawierają prawdopodobnie największe nagromadzenia żwiru w historii geologicznej. Należą do nich zlepieńce basenów triasowych we wschodniej Ameryce Północnej i New Red Sandstone z południowego Devonu .

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki

Multimedia związane z żwirem w Wikimedia Commons