Что такое плавуны в грунте: Плывуны истинные и ложные
Плывуны истинные и ложные
Плывуны — это насыщенные водой грунты, при вскрытии приобретающие свойства вязкой жидкости.
Они представляют собой большую опасность при выполнении строительных работ. Если плывуны вскрываются подземными выработками, то они сравнительно быстро заполняют её, а вышележащие массы начинают сдвигаться и тоже приходят в движение. В Ленинграде в 1974 г. при строительстве метро проходили подземную выработку в плывунах на глубине примерно 80 м после их замораживания. Однако на одном участке эти пески оказались не промороженными и образовался прорыв. Тысячи кубических метров плывунных грунтов быстро заполнили часть готовой выработки, а па поверхности произошло оседание пород с образованием мульды.
При строительстве Северо-Муйского тоннеля протяженностью 15,3 км было вскрыто несколько десятков разломов, заполненных дезинтегрированным до песка и глины грунтом. Обильно водонасыщенные грунты при вскрытии переходили в плывунное состояние. Наиболее опасными по стабильности перехода в плывунное состояние являлись нарушения, заполненные водопасыщенным грунтом песчано-глинистого состава с содержанием глинистых частиц 3-12% и более.
Установлено, что плывуны — это слабые, неустойчивые породы, требующие специальных методов ведения строительных работ и специальных мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений.
В плывунное состояние могут переходить пески, супеси, лессы, суглинки, озерные илы, глины.
Таким образом, плывуны — это не какой-либо определенный тип горной породы, а особое состояние породы.
На практике чаще всего приходится иметь дело с плывунными песками и особенно с песками, содержащими некоторое количество коллоидных частиц. При всем многообразии гранулометрического состава плывунов для всех типов плывунных унтов характерно одно общее качество — частицы этих грунтов в силу различных причин при вскрытии горными выработ-1ми оказываются разделенными прослойками свободной воды, то обусловливает или полное исчезновение структурных связей, или уменьшение их настолько, что они не в состоянии противостоять тем напряжениям, которые приводят плывуны в движение.
Плывуны очень осложняют процесс проходки горных выработок и строительство сооружений. При проходке котлованов происходит обрушение их стенок, разжижение грунтов при сотрясении, выполаживание откосов, заплывание котлована грунтом. Так, например, при строительстве Химкинский плотины произошло оплывание супесей в котловане с образованием угла .Оплывание произошло в результате сотрясения от бетономешалки.
Значительные затруднения возникают и при вскрытии плывунов буровыми скважинами. В этом случае в обсадных трубах образуются «пробки» вследствие того, что плывуны из забоя нажины устремляются вверх по обсадной трубе, обволакивают буровой снаряд и происходит его «прихват».
Давление плывунов часто вызывает искривление стволов шахт, разрушает крепление подземных горных выработок.
Проявление плывунности грунтов может привести к деформации и даже разрушению сооружения. Примером может по служить строительство на Ленинских горах в Москве стометрового лыжного трамплина. Когда трамплин был уже построй строители приступили к срезке грунта в нижней части склона, которому нужно было придать кривизну, обеспечивающую безопасное приземление лыжников. Подрезкой были вскрыты плывунные грунты, устремившиеся в выемку так быстро, что рабочие не успели вывести из нее экскаватор.
Переход грунтов в плывунное состояние возможен при одновременном сочетании следующих четырех факторов:
— благоприятные условия залегания пород;
— наличие разностей напоров подземных вод;
— определенный состав пород;
— определенное состояние рыхлых пород.
Под благоприятными условиями залегания следует понимать обнаженность пород, вскрытых горными выработками, буровыми скважинами или какими-нибудь естественными процессам например, размывом. Если плывуны залегают глубоко и не вскрываются, то плывунность пород не проявляется. Очень часто при строительстве, опасаясь осложнений, сооружения проектируют таким образом, чтобы не вскрывать породы, которые могут перейти в плывунное состояние.
Наличие разности напоров подземных вод также может служить причиной перехода грунтов в плывунное состояние. Разность напоров во многих случаях зависит от геологического строения и геоморфологических условий местности.
Классификация плывунов
Перечисленные грунты могут перейти в плывунное состояние при наличии избыточного увлажнения их. Анализ причин, которые вызывают переход грунтов в плывунное состояние, позволили А.Ф. Лебедеву подразделить плывуны на истинные ложные.
Истинные плывуны
Истинные плывуны. Группу истинных плывунов составляют рыхлые горные породы — глинистые пески, супеси, суглинки, глины. Они переходят в плывунное состояние не только под воздействием гидродинамического давления, но, главным образом, из-за наличия в их составе минеральных и органических коллоидов. Коллоиды присутствуют в форме коллоидно-дисперсных минералов типа глауконита и монтмориллонита, а также виде гидроокиси Al, Fe и органических соединений.
Это, в свою очередь, обусловливает уменьшение механическое сцепления между частицами. Вода, присутствующая в плывунных грунтах, находится в связанном состоянии, что затрудняет ее удаление.
Истинные плывуны обладают следующими особенностями:
1.Пористость 36-58%, коэффициент пористости 0,67-1,39.
2.Наличие органических и минеральных коллоидов.
3.Наличие частиц размером менее 5 мкм в количестве не менее 3%.
4.Величина максимальной молекулярной влагоемкости превышает 3%.
5.Присутствие коллоидов в составе истинных плывунов обусловливают слабую фильтрационную способность их. Коэффициент фильтрации для истинных плывунов не превышает см/с (0,9-9 см/сут). Чрезвычайно слабая водопроницаемость их и большая водоудерживающая способность исключает возможность осушения плывунов обычными способами.
6.Истинные плывуны обладают очень низким сопротивлением сдвигу. Предельное сдвигающее напряжение не превышает 0,005 МПа.
7.Влажность истинных плывунов близка к пределу текучести.
8.Угол естественного откоса изменяется от (3-4)° до (8-9)°.
9.Плотность истинных плывунов составляет 1,8-2,2 г/см3.
10.Истинные плывуны своеобразно ведут себя при забивке в них свай. При частых ударах небольшой силы плывун приходит в движение и свая легко погружается в грунт. После окончания забивки происходит остановка подвижек и свая приобрела большую несущую способность.
11.Кусочек плывуна, извлеченный из котлована, имеет вид слабовлажного грунта, вода из него не выступает, но если по нему похлопать ладонью, он расплывается и растекающиеся края, каплями падают с руки.
12.При высыхании истинные плывуны сильно цементируются вследствие склеивающего действия коллоидов.
Внешне истинные плывуны обнаруживаются по следующий характерным признакам:
— При взмучивании в дистиллированной воде истинный плывун образует суспензию, которая не осаждается в течение ряда месяцев.
— В истинных плывунах благодаря наличию коллоидных частиц вода в котлованах обычно мутная.
Ложные плывуны
Ложные или псевдоплывуны представляют собой преимущественно среднезернистые или тонкозернистые пески. Переход их в плывунное состояние происходит под влиянием гидродинамического давления потока подземных вод т.е. в результате наличия гидравлического градиента, возникающего при вскрытии выемки, котлована, траншеи, который, взвешивая частицы грунтов, устраняет трение между ними.
Признаки псевдоплывунов:
1.При взмучивании в дистиллированной воде ложный плывун образует суспензию, которая осветляется в десяти сантиметровом слое в течение 2-3 дней;
- В котлованах, вскрывающих ложные плывуны, вода прозрачная или слабо мутная, быстро светлеющая;
- Ложные плывуны сравнительно хорошо отдают воду, и при естественном или искусственном снижении гидравлического (напорного) градиента они легко переходят в устойчивое состояние.
что это такое, чем грозит, как с ним бороться
Представьте: начинаете вы копать яму для хозяйственных нужд, рыть колодец или готовить почву под фундамент. Стоите хоть и не на монолитной (земля все-таки), но на достаточно твердой поверхности… и вдруг резко проваливаетесь вниз. Это вы нарвались на плывун.
Начиная с определенной глубины, плывун может оказаться в любом месте вашего участка. Пока не станешь копать или не сделаешь геологическую экспертизу, никогда не узнаешь, где он. Плывун имеет способность передвигаться. Узнав о наличии плывунов в земле, люди боятся капитально строиться. Известны случаи, когда из-за плывуна при установке бетонных колец для колодца многоцентнерные конструкции внезапно сдвигались и хоронили под собой строителей…
А бывает, хозяева и в голову не берут, что вся их земля в плывунах, они с ними просто не сталкиваются. Тут уж как повезет.
Явление природы – плывун
Плывун – это насыщенный водой слой почвы размером от 2 до 10 метров, который способен двигаться под землей в вертикальном направлении.
Плывун – герметичный объект (пока его не заденешь). Мельчайшие частички почвы, из которых он состоит, в силу своей насыщенности водой играют роль смазки по краям плывуна, поэтому он так легко перемещается под землей.
Для понимания явления дадим очень упрощенное сравнение с плывуном. Представьте шарик (хотя вообще-то плывун больше похож на амебу), покрытый сверху скользким слоем и находящийся в толще таких же, только не скользких шаров или другого материала, в котором возможно движение. Как он будет перемещаться, какое действие извне будет влиять на это? Ответы на эти вопросы дадут примерное представление о том, как может вести себя плывун в земле. А если наш условный шарик-плывун задеть чем-то острым, то прорвавшаяся из него наружу масса, доселе находившаяся под давлением, окажется тоже очень скользкой и будет стремиться вверх.
Плывуны классифицируют как:
Почвы, в которых обнаруживают истинные плывуны, это, в основном, глинистые пески, супеси, суглинки.
- Ложные. Состоят только из песка и воды. Если такой плывун задеть, повредить, то содержащаяся в нем жидкость начинает выходить наружу вместе с песком. Не так разрушительно, как в первом случае, но все же доставляет ощутимые неприятности при строительстве.
До сих пор даже у ученых нет однозначного ответа, почему образуются плывуны. Логично, что больше всего их выявляется в местах с насыщенными водой почвами. Московская область в этом отношении находится в большой зоне риска. Но даже в пустыне есть образования, схожие по действию с плывунами. Речь о страшных зыбучих песках.
Впрочем, нашего человека «жизнь» плывунов, в основном, начинает интересовать ровно с того момента, когда нужно углубляться в землю.
Плывун – опасная находка
Риск встретиться с плывуном возникает в случаях, когда нужно:
- выкопать колодец;
- подготовить место под фундамент капитальной постройки, дома;
- вырыть глубокую яму, например, для бассейна.
Капитальным постройкам при плывунах быть
Плывуны были, есть и будут в почве всегда, и во все времена люди рыли колодцы и ямы, строили прочные дома.
Сегодня проще всего будет доверить это дело бригаде специалистов. Профессионалы возьмут на себя все риски, связанные с плывунами, выявят наличие этих опасных объектов, обойдут их, дадут экспертный совет: где на участке копать можно, на какую глубину, какие постройки здесь вообще допустимы и т. п.
Если вы все же решили поработать самостоятельно:
- Узнайте, сталкивались ли с плывунами ваши соседи. Если да, велика вероятность, что и вы обнаружите у себя эту «скользкую находку».
- Поинтересуйтесь у соседей, как они решали проблему с плывунами. Так у вас появится возможность воспользоваться их положительным опытом, а отрицательный – отбросить.
- В идеале надо бы заказать инженерно-геологическую экспертизу, но учтите, что это дорого – при копке колодцев далеко не каждый хозяин готов задействовать такие силы.
- Ищите возможность обойти плывун, это реально, если он небольшой.
- При копке старайтесь как можно быстрее пройти сквозь плывун – на большую глубину. Это довольно распространенный способ. К нему можно добавить маленькую хитрость. Зимой, когда грунт промерзает, а вместе с ним замерзает и вода, плывун утихомиривается.
- Используйте защиту при выполнении работ, например:
- Шпунтирование. «Шпунты» – специальные устройства, предназначенные как раз для прохождения плывуна, они оснащены острыми кромками.
- Осадные кольца.
- Опалубку.
Еще сложнее устанавливать фундамент в нестабильной почве с плывунами. В любой момент земля может «поехать», стены дома потрескаться.
Возможные решения строительства фундамента в земле с плывунами:
- Установить хороший водоотвод, дренаж на участке – так появляется вероятность, что плывун не будет подпитываться и «успокоится».
Есть способы осушения плывуна с помощью профессионального оборудования, но в частном строительстве его используют редко, т. к. это слишком дорого.
- Строить дом на сваях, которые уходят в землю на глубину ниже уровня плывуна.
- Строиться на плитах. Толстая, широкая, тяжелая и прочная плита ляжет поверх грунта с плывуном и оградит установленный на ней дом от негативных воздействий.
- Использовать ленточный фундамент, т. к. «ленты» лучше распределяют нагрузку, неизбежно возникающую при движении грунта.
- Всевозможными способами укрепить, стабилизировать почву поверх плывуна, например, насыпать так называемую «подушку» из песка, гравия. Она должна быть не менее 30 см высотой.
- Вокруг готового дома имеет смысл сделать как можно более широкую отмостку.
Конечно, можно считать участок, где-то в глубине которого скрываются плывуны, бедой для хозяев. Но конструктивнее осознавать, что это просто особенность почвы, которую надо уметь учитывать перед проведением всех необходимых земляных работ.
И последнее. Так или иначе обойдя плывун, приспособившись к его наличию на участке, хозяева порой вовсе о нем забывают. Это не совсем правильно. О почве с плывунами все же надо помнить.
Если речь о колодце, то при чистке (а она обязательно потребуется с годами). Известны случаи, когда человек спускался работать на дно колодца, а там его начинало засасывать.
При пользовании домом, бассейном нужно быть готовым к тому, что фундамент все же может дать трещину, и лучше его почаще проверять, чтобы исправить проблему на ранней стадии.
University of Kentucky College of Arts & Sciences
Каждый геоморфолог, почвовед, фермер, оператор экскаватора или другой человек, копающий ямы в определенных районах, знаком с ними — поплавков. Я не уверен, насколько широко распространена эта терминология, но это явление повсеместно распространено в областях, где реголит происходит главным образом из подстилающей породы. Поплавки представляют собой большие фрагменты горных пород, не прикрепленные к подстилающей породе, в пределах почвы или профиля выветривания.
Поплавки в профиле выветривания известняка, центральный Кентукки.
Фермерам и экскаваторам поплавки в основном доставляют неудобства. Почвоведам и геоморфологам они тоже могут доставлять неудобства. Это происходит не только из-за трудностей, которые они создают при копании и отборе проб, но и потому, что — особенно с помощью шнеков, зондов и керноотборников — их можно легко принять за подстилающую коренную породу, что приведет к недооценке глубины и толщины грунтов, реголитов, и профили выветривания.
Но могут ли эти плавуны рассказать нам что-нибудь о профиле выветривания, критической зоне и эволюции реголита?
Мое неофициальное определение поплавка — это изолированный фрагмент скалы размером примерно с валун или больше (диаметром 256 мм или чуть более 10 дюймов). Меньшие, как правило, хотя и не всегда, можно отодвинуть в сторону или, по крайней мере, немного сдвинуть почвенным буром (у моего бура диаметр 100 мм или 4 дюйма). Это позволяет вам знать, даже если вы их не видите, что вы еще не достигли фундамента.
Здесь меня также интересуют плавуны в ситуациях, когда, по крайней мере, нижняя часть реголита образовалась в основном в результате выветривания нижележащей породы, а не, скажем, отложений ледникового тилла или селей.
Эта почва в западных Карпатах, Чехия, образовалась в оползневых отложениях. Поплавки в этом профиле имеют номер , а не , который меня здесь интересует.
Если оставить в стороне случаи, когда материнский материал уже содержит крупные обломки горных пород (ледниковый нанос, осыпание массы, селевые потоки, горные отвалы и т. д.), то есть два основных источника плавучести — подстилающая коренная порода и выше по склону.
Коренная порода
Горная порода выветривается неравномерно, особенно в результате процессов химического выветривания. Вода следует предпочтительным путям потока в породу вдоль трещин, трещин и т. д., и вода сохраняется в определенных физических условиях внутри породы. Выветривание также имеет тенденцию к самоусилению, часто усиливая изменчивость выветривания. Это может привести к сохранению невыветрелой или минимально выветрелой материнской породы в матрице неконсолидированного выветрившегося материала. Некоторые геоморфологи называют эти краеугольные камни, что меня вполне устраивает, но имейте в виду, что для некоторых краеугольный камень относится к определенному типу округлой породы, образованной в результате расслоения и выветривания гранита.
Остатки невыветрелой породы, оставленные позади, когда фронт выветривания движется вниз, также могут возникать в ситуациях, когда более устойчивые породы переслаиваются с менее устойчивыми, более легко подвергаемыми выветриванию литологиями. Песчаники и сланцы в осадочных толщах часто переслаиваются, например, как во флише и других обстановках. Разложение породы может обойти более стойкую породу, поскольку менее устойчивая порода превращается в сапролит или почву.
Минимально подвергшиеся выветриванию остатки коренных пород в профиле выветривания гранита в округе Юнион, Южная Каролина.
Легко выветриваемый аргиллит разделяет более стойкие слои известняка в округе Комал, штат Техас.
Эти основные камни (или как бы вы их ни назвали) находятся на своем первоначальном месте в выветренной каменной массе и не были перемещены. Но основные камни и коренные породы с фронта выветривания могут перемещаться вертикально (а также горизонтально) внутри реголита. Движение вниз может происходить из-за гравитационного оседания, подмыва фауной (рытье и прокладывание туннелей насекомыми, дождевыми червями, млекопитающими и т. д.) и подмыва подповерхностными эрозионными процессами, такими как подтачивание и эрозия труб.
Основные камни также можно перемещать вверх. Выкорчевывание деревьев — единственная наиболее частая причина в лесных условиях и, скорее всего, вообще. Фрагменты горных пород часто поднимаются как часть корневого вала и оседают в выкорчевываемых ямах или на поверхности на более высоких отметках, чем они были взяты. Процессы замораживания-оттаивания могут перемещать обломки горных пород вверх. Раскопки фауны, очевидно, тоже могут это сделать — в первую очередь Homo sapiens , но также и другими видами.
Логово черного медведя в Северной Америке, на котором видны большие фрагменты скалы, выкопанные медведем (bear. org).
Слон копает почву и фрагменты камней в Индии (Rumble.com).
Выкорчевывание деревьев, укоренившихся в почве с помощью поплавков, или в субстрате, включая перенесенные обломки горных пород, может привести к перемещению горных пород вверх. Кроме того, корни деревьев могут проникать в коренную породу и удалять ранее неприкрепленные фрагменты — явление, называемое добычей коренных пород.
Вверху: Корневой комок вырванной с корнем европейской ели в Шумавских горах вдоль чешско-немецкой границы. Фрагменты горных пород могут происходить из ледниковых или перигляциальных обломков, а не из коренных пород. В центре внизу: вырванные с корнем коротколистные сосны в горах Уашита, штат Арканзас. Неповрежденные напластования показывают, что они были добыты из коренных пород. Сланец (средний) быстро выветривается, и слоистость проявится недолго. Вырванная с корнем коренная порода песчаника (внизу) сохранится.
Транспортируемые поплавки
Фрагменты горных пород могут транспортироваться на площадку и продвигаться вниз с помощью процессов, упомянутых выше. Обратите внимание, что здесь я имею в виду обломки, перенесенные в районы, где реголит формируется в основном в результате выветривания нижележащих коренных пород, в отличие от коллювиальных или аллювиальных исходных материалов, содержащих обломки горных пород.
Транспорт в постиндустриальную эпоху может включать ряд горнодобывающих, строительных и ландшафтных работ. Однако еще раньше люди (самостоятельно или с помощью тягловых животных) перевозили камень для строительства конструкций и создания очагов и кострищ.
В других случаях основным источником является транспортировка вверх по склону. Даже там, где не произошло быстрых явлений массового истощения (например, селевых потоков, лавин, оползней и т. д.), ползучесть горных пород может переносить вниз по склону обломки горных пород, образовавшиеся в результате выветривания поверхностных или приповерхностных выходов коренных пород.
Интерпретация поплавков
Предполагая, что вы правильно определили участок, где большая часть профиля выветривания сформирована за счет выветривания подстилающей породы (в большинстве случаев, если участок не подвергался недавней эрозии, нельзя предположить, что имеется нет материала транспортируется), что вы ищете? Это при условии, что, по крайней мере, для целей разведки у вас нет доступных ресурсов, кроме инструментов для копания и геологического молотка.
1. Можно ли наблюдать в плавающих поплавках исходное залегание или структуры? Если это так, то это предполагает изменение in situ .
2. Даже если фактическую стратификацию невозможно наблюдать, постоянная или сильно изменчивая ориентация обломков породы указывает на то, что обломки находятся на месте, а не перенесены (вертикально и/или горизонтально).
3. Какова литология (и другие свойства горных пород) поплавков по сравнению с нижележащими выветрившимися породами и коренными породами? Если поплавки явно другого типа, это свидетельствует о транспорте.
4. Есть ли возможный, вероятный или вероятный источник появления плавунов вверх по склону? То есть, если поплавки и подстилающие породы различаются, возникает ли геология поплавков вверх по склону? Еще лучше, есть ли выветренные обнажения на склоне?
5. Имеются ли вырванные с корнем деревья, корневые пыжи или пары вырванных ям-насыпей? Если да, содержат ли они фрагменты размером с поплавок?
6. Присутствуют ли в пнях, выкорчеванных с корнем деревьев или других ямах или углублениях камни размером с поплавок?
7. Являются ли обломки скал заметными и непропорционально сконцентрированы на склоне деревьев или других препятствий? Деревья могут смещать обломки горных пород в стороны по мере своего роста, но явное скопление горных пород на склоне указывает на поверхностный перенос.
8. Имеются ли в подстилающей породе слои с сильно различающейся устойчивостью к выветриванию?
Некоторые другие, более общие рекомендации по интерпретации профилей выветривания предоставлены Phillips et al., 2019.and Samonil et al., 2020.
Полевой набросок обнажения в Моравии, Чешская Республика, Петр Морес. Подробнее о сотрудничестве художника Петра с учеными здесь.
Пример
В Phillips et al. (2005) мы изучили распределение фрагментов горных пород и то, как они связаны с эволюцией реголита в горах Уашита, штат Арканзас. Основываясь на типе наблюдений, описанном выше, включая 60 полноразмерных грунтовых ям, 400 ям для столбов и неучтенное бурение шнеков, мы определили, что во многих случаях почвы на нижних склонах сформировались в основном из выветрелых сланцев или с прослоями сланцев и песчаников. Верхние склоны и вершины хребтов включали множество выходов более стойких песчаников, кремней и новакулитов с видимыми признаками выветривания и отдельными обломками. Эти обломки горных пород перемещаются вниз по склону, в основном за счет ползучести горных пород. Между тем, выкорчевывание деревьев выносит обломки горных пород на поверхность и (наряду с колодцами) создает ямы, в которых транспортируемые обломки могут быть захоронены. Вертикальное распределение обломков пород в почвах и реголите указывает на добычу коренных пород путем выкорчевывания деревьев, относительное обеднение пород в недрах и обогащение поверхности, где корни проникали в слои песчаника. В целом, плавающие дали довольно хорошую картину комбинации в in situ выветривание, склоновые процессы и биомеханическое влияние деревьев на эволюцию реголита на этих участках.
Земляной карьер Уачита.
Конечно, плавучие люди также доставили множество ругательств, синяков и болей в мышцах при копании и отборе проб, а также отбрасывали в сторону копатели ям, лопаты и буры, чтобы схватить кирку или подглядывать. бар. Они также позволили нам накопить значительный опыт в использовании направляющей арматуры и кувалд. Используя отверстия шнека для оценки глубины до коренной породы, когда встречалась непроницаемая скала, мы начали забивать арматуру в землю неподалеку, чтобы определить, была ли скала изолированной плавучей или более обширной, предполагающей коренную породу. В первом случае мы иногда использовали молоток и арматурный стержень, чтобы попытаться разбить породу настолько, чтобы можно было пройти мимо нее.
Ссылки
Филлипс, Дж.Д., Лакоу, К., Марион, Д.А., Адамс, К.Р. 2005. Распределение фрагментов горных пород и эволюция реголита в горах Уашита. Процессы и формы поверхности Земли 30: 429-442 (прилагается).
Филипс, Дж. Д., Павлик, Л., Шамонил, П., 2019. Фронты выветривания. Earth-Science Reviews 198: 102295 (прилагается).
Шамонил П., Филлипс Дж.Д., *Данек П., Бенеш В., Павлик Л. 2020. Почва, реголит и выветрившиеся породы: теоретические концепции и эволюция в старовозрастных лесах умеренного пояса, Центральная Европа. Геодерма 368, 114261 (прилагается).
Вопросы/Комментарии: [email protected]
Опубликовано 17 февраля 2021 г.
Геология. построен из плавучих камней в Вайоминге, лето 2011 г.
деф. Float:
Отдельные куски породы, не связанные с обнажением.
Если вы находитесь в поле с геологом, вы, скорее всего, услышите слово «обнажение» и фразу « на месте ». При описании, идентификации, картировании и понимании горных пород геологам нравится рассматривать горные породы в контексте. Если бы камни были живыми, вы могли бы сказать, что геологам нравится наблюдать за камнями в их естественной среде обитания. Можно сказать, что геологам нравится наблюдать, где живут камни, кто их соседи и как они взаимодействуют со своими соседями. Конечно, камни не живые, но геологам все равно очень полезно наблюдать за камнями in situ — латинская фраза, буквально означающая «на месте». Когда наблюдается камень in situ , это означает, что он прикреплен к обнажению, то есть к месту, где коренная порода или другая горная порода «в положении» обнажается на поверхности Земли. Иногда обнажения являются естественными — это места, где выветривание, эрозия, разломы и другие естественные процессы обнажили твердую породу над более мягкой почвой, отложениями, аллювием и деллювием. Часто обнажения являются искусственными. Геологам приходится наблюдать за горными породами, обнаженными на искусственных обнажениях, таких как выемки дорог и стены карьеров. Наблюдение за скалами in situ на обнажениях позволяет геологам собрать гораздо больше информации о горных породах, чем можно получить из одного фрагмента горной породы.
Наблюдая за горными породами в контексте, геологи могут собрать много информации о структуре, стратиграфическом положении, размере, степени выветривания и многих других аспектах конкретного массива горных пород. Наблюдение пород in situ в обнажении особенно важно для геологического картирования. Только породы, наблюдаемые в обнажении, могут быть уверенно очерчены на геологической карте.
Пристальный взгляд на некоторые плавучие камни в Вайоминге, лето 2011 г.
Когда геологи находят куски породы, которые не были обнаружены in situ в обнажениях, они называют эти камни «поплавками». Поплавки — это куски породы, которые были удалены и перевезены из их первоначального обнажения. Иногда плавучие породы встречаются очень близко к обнажениям. Например, выветривание и эрозия могут создать груду плавучих камней у подножия холма под обнажением. Часто геологи сначала замечают плавающие камни, а затем осматриваются — и часто находят — обнажение, из которого образовались плавающие камни. Конечно, геологи никогда не могут быть на 100% уверены в том, что плавающая порода образовалась из определенного обнажения, но они могут быть вполне уверены, если рядом с поплавком в обнажении находится похожая порода. В других случаях плавучие породы обнаруживаются очень далеко от их первоначальных выходов на поверхность. Вода, лед и даже ветер могут переносить горные породы очень далеко от их первоначальных обнажений. Хорошо известным типом плавучей породы является ледниковая эрратическая порода, которая была соскоблена и перенесена ледником.
Плавающие камни вниз по склону обнажения в поясе Кейп-Фолд, Южная Африка, июль 2012 г. антропогенная деятельность. Многие камни добываются и используются для строительства зданий, стен, дорог, мостов и других строительных объектов. Антропогенная деятельность может перемещать горные породы далеко от их первоначальных выходов на поверхность. Например, в сельской местности Нью-Гэмпшира, где я вырос, многие дороги покрыты гравием. Гравий, покрывающий дороги, добывают и привозят на грузовиках. Мне нравится гулять по гравийным дорогам возле дома моих родителей в Нью-Гемпшире и собирать интересные кусочки гравия. Иногда кусочки гравия содержат впечатляющие гранаты, слюды и другие красивые минералы. Я часто ловлю себя на том, что задаюсь вопросом о геологии этих гравийных пород. Я могу кое-что понять в геологии этих плавучих гравийных пород, но чтобы по-настоящему понять эти породы, мне нужно отследить местонахождение карьера и посмотреть на пару обнажений.
Моя хорошая подруга Дана Хантер осматривает груду плавучих гравийных камней вдоль гравийной дороги в Нью-Гэмпшире, май 2012 г.
Часто геологам приносят плавучие камни для идентификации. Любознательные негеологи часто подбирают отдельные куски породы и приносят их геологам для опознания. Обычно люди берут камни темного цвета и задаются вопросом, не метеориты ли они (чаще всего это не так). Всякий раз, когда мне приносят плавающий камень (или присылают фотографии плавающего камня), один из первых вопросов, которые я задаю, это: «Где вы нашли камень?» Еще я часто спрашиваю: «А не было ли рядом выходов скалы? Я имею в виду места, где скала все еще была прикреплена к Земле? Часто на эти вопросы отвечают: «Нет, я только что взял камень.