Лондонская глина
Лондонская глина или Лондонская глинистая формация - морское геологическое образование ипрского яруса (раннеэоценовая эпоха, около 56–49 миллионов лет назад), которое обнажается на юго-востоке Англии. Лондонская глина хорошо известна своими ископаемыми живых организмов . Окаменелости из пород нижнего эоцена ипрского яруса указывают на умеренно теплый климат, тропическую или субтропическую флору, существовавшую в прошлом. Хотя уровень моря изменился во время отложения глины, среда обитания ранее, как правило, представляла собой пышный лес — возможно, как в Индонезии или Восточной Африке сегодня — граничащий с теплым мелководным океаном.
Лондонская глина представляет собой твердую, плотную, голубоватую глину, которая становится коричневой при выветривании и окислении. В глинистых слоях часто встречаются желваковые глыбы пирита. Пирит образовался в результате деятельности микробов (сульфатредуцирующих бактерий) во время осаждения глины. Как только глина подвергается воздействию кислорода воздуха, фрамбоидальный пирит с большой удельной поверхностью быстро окисляется. При окислении пирита образуется нерастворимый бурый оксигидроксид железа (FeOOH) и серная кислота, что приводит к образованию относительно растворимого гипса (CaSO 4 ·2H 2 O, дигидрат сульфата кальция). Этот последний более растворим и подвижен, чем оксиды железа, и может в дальнейшем перекристаллизовываться с образованием более крупных кристаллов, иногда называемых селенитом (прибывающим с Луны, но не связанным с Селеном, хотя этимология та же) или «водными камнями».
Также распространены большие септариевые конкреции, образованные микробной активностью (окисление органического вещества) на древнем морском дне во время раннего диагенеза глины. Они использовались в прошлом для производства цемента. Когда-то они были выкопаны для этой цели в местечке Шеппи, недалеко от Ситтингборна, и в Харвиче, а также вырыты драгами у побережья Гэмпшира. Глина до сих пор используется в коммерческих целях для изготовления кирпичей, плитки и грубой керамики в таких местах, как Мишельмерш в Гэмпшире.
Распространение и геология
[править | править код]
Лондонская глина хорошо "развита" в Лондонском бассейне, где она "утончается" на запад примерно от 150 метров (492 футов) в Эссексе и северном Кенте до примерно 4,6 метра (15 фута) в Уилтшире[1]. В Эссексе и северном Кенте глина не часто обнажается, так как в значительной степени перекрыта более поздними неогеновыми отложениями и отложениями плейстоценового гравия. Одним из мест, представляющих особый интерес, является Оксшотт-Хит, где вышележащие слои песка и лондонской глины обнажаются в виде песчаного откоса, возвышающегося примерно на 25 метров (82 футов). Это поддерживало процветание кирпичной промышленности в этом районе до 1960-х годов. Лондонская глина также хорошо развита в бассейне Хэмпшир, где обнажение 91 метр (299 фут) толщиной происходит в заливе Уайтклифф на острове Уайт и составляет около 101 метр (331 фут) простирается на 6 километров (4 миль) береговой полосы в Богнор-Реджисе, Западный Суссекс[2].
Глина откладывалась в море на глубине до 200 метров (660 футов) глубоко в восточной части. Было обнаружено до пяти циклов отложений (представляющих трансгрессию с последующим обмелением моря), наиболее заметно на более мелководной западной оконечности. Каждый цикл начинается с более грубого материала (иногда с округлой кремневой галькой), за которым следует глина, которая становится все более песчаной. Последние отложения заканчиваются так называемыми "Claygate Beds" (пылеватые супеси с низкой водопроницаемостью)[1].
Пласты Клэйгейт (пылеватые супеси с низкой водопроницаемостью)
[править | править код]Самая молодая часть лондонской глины, известная как пласты Клэйгейт, образует переход между собственно Лондонской глиной и более песчаными пластами Бэгшот выше. Это показано на многих геологических картах и пласты Клэйгейт часто "закрывают холмы". Например в Клейгейте, графство Суррей толщина Клэйгейта достигает 15 метров (49 футов) на холме[1]. Такое положение вещей в настоящее время считается диахронией, то есть Клейгейт не имеет того же возраста, что и окружающие его пласты[3].
Проблемы строительства на Лондонских глинах
[править | править код]Наличие толстого слоя лондонской глины под самим Лондоном, обеспечивающего мягкую, но стабильную среду для прокладки туннелей, сыграло важную роль в раннем развитии лондонского метро, хотя это также является причиной того, что в Лондоне не было небоскребов, по крайней мере, в той же степени, что и во многих других городах мира. Возведение высотных зданий в Лондоне требовало очень глубоких, больших и дорогостоящих свайных фундаментов. Это изменилось в последние десятилетия из-за разработки «погружных свай». Небоскребы Лондона плавают на плотах, замурованных в глину.
Лондонская глина очень восприимчива к объемным изменениям в зависимости от содержания влаги[4]. В исключительно засушливые периоды или когда влага извлекается за счет деятельности корней деревьев, глина может высыхать и уменьшаться в объеме и, наоборот, снова набухать, когда содержание влаги восстанавливается. Это может привести ко многим проблемам вблизи поверхности земли, включая структурное движение и разрушение зданий, трещины в канализационных и инженерных трубах/воздуховодах, а также к неровным и поврежденным дорожным покрытиям и тротуарам. В периоды засушливой погоды, в частности, в 1976/77 и 1988/92 годах такой ущерб признавался страховым случаем. В результате страховые компании увеличили стоимость страховых взносов для зданий, расположенных в наиболее уязвимых районах, где глина находится близко к поверхности.
Лондонская глина также используется для облицовки брошенных карьеров. Это связано с тем, что старые каменоломни обычно заполняются отходами, а облицовка их лондонской глиной (которая практически непроницаема) предотвращает попадание отходов и опасных веществ в грунтовые воды.
Туннели в лондонской глине
[править | править код]Лондонская глина является идеальной средой для бурения туннелей, что является одной из причин, по которой сеть железных дорог лондонского метро очень быстро расширилась к северу от Темзы. Однако к югу от Темзы пласт на уровне линий метрополитена состоит из водоносного песка и гравия (непригодных для прокладки туннелей), а лондонская глина расположена ниже, и поэтому к югу от Темзы метро слаборазвито. Лондонская глина имеет хорошее сцепление, и вследствие этого у строителей есть достаточно времени для установки обделки. Глина также почти водонепроницаема, в результате чего грунтовые воды практически не просачиваются в туннель. Глина чрезмерно консолидирована, подвергалась давлению вскрышных пород, более высокому, чем сегодня, и вследствие этого расширяется при выемке грунта, постепенно (в отличие от нормально-консолидированных глин) нагружая опору. Нет необходимости прижимать грунт из-за того, что вес вынутого грунта больше, чем вес пригруза.
Использование
[править | править код]Из-за своей непроницаемости, особенно при вспашке, лондонская глина не пригодна в сельском хозяйстве. В Миддлсексе вспашка лондонской глинистой земли исторически называлась «вспахиванием яда». [5]
На глине не любили строить дома, хотя неизбежно большая часть Большого Лондона построена на ней. Джейн Эллен Пантон в своей книге «Пригородные резиденции и как их обойти» (1896 г.)[6] отмечает: «Я не верю, что глина подходит или даже может быть подходящей для того, чтобы на ней кто-то жил… хотя розы цвели великолепно, дети этого не делали [то есть дети росли слабыми], и кашель и простуда [длились всю осень и зиму, это в Шортлендсе ]».
Многие лондонские здания в конечном итоге были построены из лондонской глины. При обжиге и сжатии лондонская глина может быть превращена в кирпич, известный как лондонский кирпич, который можно узнать по желтовато-коричневому оттенку[7].
Ископаемая флора и фауна
[править | править код]Окаменелости растений, особенно семена и плоды, встречаются в изобилии и собирались в лондонской глине почти 300 лет[8]. Было обнаружено около 350 названных видов растений, что делает флору лондонской глины одной из самых разнообразных в мире по ископаемым семенам и плодам[9]. Флора включает виды растений, встречающиеся сегодня в тропических лесах Азии, и демонстрирует гораздо более теплый климат эпохи эоцена, с такими растениями, как нипа (пальмы нипах) и другие пальмы.
Известные береговые обнажения, из которых можно собрать окаменелости, находятся на острове Шеппи в Кенте и Уолтон-он-те-Нейз, Эссексе в Лондонском бассейне и Богнор-Реджисе в бассейне Хэмпшира.
Окаменелости плодов и семян лондонской глины с острова Шеппи
[править | править код]-
-
Авиценна сп. фрукты, акантовые -
Иоды зр. семена, Icacinaceae -
-
Нипа сп. фрукты, арековые
См. также
[править | править код]- Геология Хэмпшира[англ.]
- Геология Хартфордшира[англ.]
- Геология Лондона[англ.]
- Геология Великобритании[англ.]
- Список участков с окаменелостями[англ.]
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 Sumbler, M. G. London and the Thames Valley. — 4th. — British Geological Survey, 1996. — ISBN 0-11-884522-5.
- ↑ Melville, R. V. & E. C. Freshney. The Hampshire Basin and adjoining areas. — 4th. — British Geological Survey, 1992. — ISBN 0-11-884203-X.
- ↑ Ellison, R. A. Geology of London: Special Memoir for 1:50,000 Geological sheets 256 (North London), 257 (Romford), 270 (South London) and 271 (Dartford) (England and Wales). — British Geological Survey, 2004. — ISBN 0-85272-478-0.
- ↑ Buildings on Clay Архивная копия от 2 августа 2022 на Wayback Machine The effects of geology, climate and vegetation on heave and settlement, Derek Clarke and Joel Smethurst
- ↑ View of the Agriculture of Middlesex: With Observations on the Means of Its Improvement, and Several Essays on Agriculture in General. By Board of Agriculture (Great Britain), John Middleton. Published by G. and W. Nicol, second edition, 1807, p. 20.
- ↑ Jane Ellen Panton. Suburban Residences and How to Circumvent Them. — Cambridge University Press, 2012-08-16. — ISBN 978-1-108-05320-4.
- ↑ Ackroyd, Peter. London: The Biography. — London : Vintage, 2000. — P. 9. — ISBN 0099422581.
- ↑ Chandler, M. E. J. 1961. The lower Tertiary floras of southern England I. Palaeocene floras, London Clay flora. London: British Museum (Natural History).
- ↑ Collinson, M. Fossil plants of the London Clay. — The Palaeontological Association, 1983.