Hur bildas lerjord?

Lerjord är symbolen för ordspråket "En mans skräp är en annan mans skatt." Om du frågade en trädgårdsmästares känslor för lera, skulle de sannolikt vara direkt motsatta vad en keramikentusiast skulle göra säga. Oavsett dina känslor mot lera är dess bildande ett intressant naturfenomen som har viktiga konsekvenser för dess egenskaper.

På grundnivå består lerjord av miljoner lerpartiklar som är 0,002 millimeter (0,0000787 tum) i diameter eller mindre. Dessa partiklar är tätt åtskilda, varför lera är ökänd för att ha dålig vatten- eller luftrörelse hela tiden. Dessutom har lerpartiklar en mycket stark affinitet för vatten och, när de utsätts för vatten, sväller de upp och fäster vid varandra (en process som kallas sammanhållning).

Enligt United States Geological Survey bildas leravsättningar endast under ett begränsat antal geologiska förhållanden. Jordhorisonter, kontinentala och marina sediment, geotermiska fält, vulkaniska avlagringar och vittrade bergformationer är de enda miljöerna under vilka lerjordfyndigheter kan bildas. Dessutom uppträder de flesta lerformationer när lermineraler är i kontakt med luft, vatten eller ånga.

Lerjord består i huvudsak av flera mineraler som deponeras tillsammans och med tiden bildar en härdad leravsättning. Silikater, glimmer, järn och aluminiumhydrooxidmineraler är de vanligaste mineralerna som finns i leravlagringar. Men andra mineraler, såsom kvarts och karbonat, finns också i lerjordar.

För att bilda lerjord måste partiklarna som bildar jorden komma någonstans. Erosion är en källa till partiklar för lerjordar och det inträffar när vatten rusar över bergytan. Den största källan till lerpartiklar är dock från vittring av stenar och jord. Under vittring sker både fysiska och kemiska förändringar som skapar de små partiklar som krävs för att bilda lerjord. Slutligen är diagenes - processen som inträffar när mineraler som är stabila i en miljö destabiliseras på grund av komprimering eller begravning - en annan källa till lerpartiklar.

Som diskuterat bildas lerjord genom avsättning av en mängd olika partiklar. Därför skiljer sig lerjord i sin sammansättning, vanligtvis baserat på den geologiska processen som skapade partiklarna (erosion, vittring eller diagenes). Lerjord skapad av erosion är ansvarig för en stor del av skapandet av lera. Mudstone är en värdefull del av den sedimentära miljön och täcker cirka 60 procent av marina kontinentala hyllor. Dessutom är bentonitbäddar lerjordbäddar som skapas genom diagenesen av vulkanisk aska. Bentonitlera används som keramiklera, som ett absorberande medel för olja, borrning av lera och som ett bindemedel för blekning av vätskor.