Выветренный сланец: «Красный камень»

Декоративный камень ГИПС — «Сланец выветренный белый»

Декоративный камень ГИПС — «Сланец выветренный белый»

Опубликовано dekor Апр 23, 2015 в | Комментариев нет

Закажи от 10м2 КАМНЯ и получи 1м2 в ПОДАРОК!!!
Цвет: Белый, Слоновая кость, Беж, Кофе с молоком, Желтый, Песчаный, Каштан, Сирень, Пепел.

Размеры плитки декоративного камня (ДхВхТ): 280×90х12±2 мм.
Упаковка (коробка): 1 кв.м.
Размер 1-й плитки: 0.0252м2
Кол-во штук в упаковке: 40 шт.
Вес коробки: 20 кг.
Производство: Беларусь.
Произведен из сырья тонкого помола: ГОСТ 125-79
Сертификат: Bureau Veritas № UA226942

Декоративный камень из гипса для внутренней отделки

Выбрав это направления бизнеса, мы очень хотим донести ту необыкновенную красоту камня в каждый дом нашего покупателя, ведь каменная отделка декоративным камнем с нашей компанией стала действительно доступной. И это не просто слова ознакомившись с нашими ценами, Вы и сами в этом убедитесь.

Легкость и простота в укладке делает декоративный камень из гипса отличным помощником в ремонте. При монтаже, в отличие от камня из бетона, не требуется болгарка, камень из гипса легко режется ножовкой по металлу. Очень легкий вес (от 12 кг — 1 м2) позволяет укладывать камень из гипса на стены из гипсокартона.

Очень хочется отметить важную характеристику нашего камня – это его безвредность и экологичность. В состав камня входит чистый гипс, который прошел сертификацию на территории Республики Беларусь.

Еще одно из достоинств нашего продукта – он пожаробезопасен.

Отдельно хочется поговорить об звукоизолирующих свойствах камня их гипса. В числе наших клиентов любители музыки, для которых основополагающим требованием является звукоизоляция помещения для прослушивания композиций. Украшая Ваши комнаты камнем из гипса, Вы обеспечиваете отличную звукоизоляцию помещения.

Разнообразная фактура и цветовая палитра декоративного камня позволяет в полной мере раскрыть творческий потенциал любителей стильного интерьера, а также дизайнеров и художников.

Декоративный камень Вы можете купить по выгодной цене в нашей организации, ниже рыночной на 30%.

Качественные искусственные камни в Ташкенте

Как отличить кварцевого камня от акрилового камня?

Сегодня давайте сравним столешницу из кварца с акриловой столешницей.

Когда потребители выбирают свои кухонные столешницы, они сталкиваются с двумя вариантами: один — столешница из кварцевого камня, а другой — материал с твердой поверхностью; По внешнему виду эти два продукта иногда трудно отличить.

Вам нужно тщательно сравнить их, чтобы найти разницу между двумя вариантами.

Столешница с твердой поверхностью

1. Состав твердой поверхности

Существуют две классификации для твердой поверхности, одна из которых — чистый акрил, а другая — сложный акрил.

Компонентами чистого акрила являются в основном алюминиевая пудра и акриловая смола, пигменты и т. Д .;
В состав составного акрила входит в основном алюминиевая пудра и небольшое количество акриловой смолы, а также ненасыщенная полиэфирная смола, краски и т.д .;
Разница между ними заключается в том, что существует разный процент акриловой смолы. Потому что стоимость акриловой смолы выше. Добавление меньше может снизить стоимость производства материалов. Большинство производителей высококачественных материалов с твердой поверхностью скажут, что их продукция — чистый акрил.

(Может быть, вы не знаете. Есть еще некоторые производители. Когда они выбирают сырье, они не используют алюминиевую пудру, а используют мраморную пудру, чтобы сократить расходы. При использовании мраморной пудры качество твердой поверхности будет хуже, чем алюминиевая пудра, потому что в состав мрамора входит карбонат кальция, не устойчивый к кислоте.)

2. Материал с твердой поверхностью мягче, чем кварцевый камень, и его легко обрабатывать, вы можете использовать некоторые деревообрабатывающие станки для изготовления твердых поверхностей. И это может быть легко соединено, и никакие швы не очевидны.

Кварцевая столешница

В мире кухонных столешниц кварцевые столешницы — новичок, чем твердая поверхность.

Основными компонентами инженерного кварца являются 92% натуральный кварц, ненасыщенная полиэфирная смола, пигменты, связующий агент, отвердитель и другие ингредиенты. Иногда добавляют стеклянную крошку, гранитный песок или морской песок и другие материалы.

В мире столешниц многие люди думают, что натуральный камень считается высококлассным, в конце концов, материал с твердой поверхностью и кварцевый камень являются искусственными и могут считаться только средним уровнем.

Натуральный природный сланец

Натуральный природный сланец

Поговорим про один из самых красивых и популярных натуральных камней — сланец

Сланец — это камень, добываемый из горных пород, вулканического происхождения. Имеет множество разнообразных расцветок: красный, желтый, серый, зеленый и несметное количество разнообразных оттенков. Широко применяется при отделке и облицовке дома.  Характерен своей особенностью расслаиваться,  известной как «сланцеватость», и очень легок в обработке, за что и получил такую популярность в строительстве. В тоже время весьма твердый и прочный. Прекрасно сочетается с любым интерьером, со стеклом и деревом, позволяя создавать яркий и индивидуальный стиль отделки.  Существуют две основные разновидности сланца — это глинистый и кристаллический.

Глинистый сланец

, как можно догадаться из названия, очень напоминает глину по фактуре. Преобладают красные, черные  и зеленые цвета. Этот вид в свою очередь подразделяется еще на множество подвидов: кровельный, аспидный, грифельный, точильный, рисовальный и квасцовый. Глинистые сланцы применяются в качестве шиферного и кровельного материала.

Кристаллический сланец — это целая группа различных пород. Основу составляют темные цвета. Используется как строительный материал повсеместно. Практически весь сланец на сегодня добывается на Большом сланцевом пласте, который тянется от Португалии и до самой Германии через всю Европу. Все основные месторождения сланца в Европе относятся к эпохе Палеозоя. Сланец бывает разный и классифицируется по разным критериям. Недавно мы рассмотрели разные фактуры сланца. Также сланец различают по степени метаморфизма. Есть shale — один из простейших видов, которого существует огромное количество. Образовался из различных минералов, оседающих на дне океанов сотни тысяч лет назад. Есть slate — это та разновидность, которой мы обязаны названием нашего сайта амень имеющий хорошо направленные слои, колется на ровные плитки, имеет ровный и гладкий скол. Именно этот камень называют Кровельный сланец, а также из него делают плитку для фасадов, интерьера и ирочего.

Republished by Blog Post Promoter

←Все новости

экспериментальных наблюдений и моделей деградации

Burland J.B. (1990) О сжимаемости и прочности на сдвиг

природных глин. Геотехника, том 40 (3),

, стр. 329-378.

Бурланд Дж. Б., Рампело С. , Джорджианну В. Н. &

Calabresi G. (1996) Лабораторное исследование прочности

четырех жестких глин. Geotechnique, vol

46 (3), pp. 491-514.

Cabrera J., Beaucaire C., Bruno G., De windt L.,

Genty A., Ramambasoa N., Rejeb, A. Savoye S.

& Volant Ph. (2001) Project Tournemire. Syn-

Эти программы исследований 1995–1999 гг.

Неопубликовано. Отчет IPSN // SER GD 01-09.

Cafaro F. & Cotecchia F. (2001) Структурная деградация —

и изменения в механическом поведении жесткой глины

из-за выветривания. Geotechnique, vol

51 (5), pp. 441-453.

Calabresi, G. & Scarpelli, G. (1985) Эффекты набухания —

, вызванные разгрузкой в ​​переуплотненных глинах

.Proc. 11-й ICSMFE. 2. С. 411-414.

Calabresi G. (2004) Отложения жестких глин: итальянская основа —

земля. Rivista Italiana di Geotecnica, 1, стр. 14-

57.

Каллисто Л. и Рампелло С. (2004) Интерпретация структурной деградации

для трех природных глин. Ca-

Надианский геотехнический журнал, том 41, стр. 392-407.

Кэрол И., Рицци Э. и Уильям К. (2001) О формуле анизотропной упругой деградации.I. Теория

, основанная на псевдологарифмическом тензоре скорости повреждения.

Внутр. J. Solids and Struct. 38 (4), стр. 91-518.

Касагранде А. (1949) Заметки о характеристиках набухания —

тики глинистых сланцев. Пресса Гарвардского университета.

Кастелланса Р. (2002) Влияние выветривания на ме-

механическое поведение связанных геоматериалов. PhD

Диссертация Миланского политехнического университета (Италия).

Castellanza R., Nova R. & Tamagnini C. (2002) Me-

механические эффекты химического разложения

связанных геоматериалов в краевых задачах.

Rev. Fran. Джени Сивил, т. 6, 6, стр. 1169-1192.

Castellanza R. & Nova R. (2004) Эдометрический тест на

искусственно выветренных карбонатных мягких породах.

Геотехническая и геоэкологическая инженерия,

ASCE, Том 130, 7, стр. 728-739.

Чендлер Р.Дж. (1969) Влияние атмосферных воздействий на характеристики прочности на сдвиг

мергеля Койпера. Техника Гео-

, т. 19 (3), стр. 321-334.

Чендлер Р.J. (1972) Лиасовая глина: процессы выветривания

и их влияние на прочность на сдвиг. Геотехника,

том 22 (3), стр. 403-431.

Чендлер Р.Дж. & Аптед Дж. П. (1988) Влияние выветривания

на прочность лондонской глины. Q.

Журнал инженерной геологии. Vol 21, pp 59-

68.

Chandler R.J. (2000) Глинистые отложения в осадочных бассейнах

: геотехнический цикл. Третий глоссоп

Лекция. Q. Журнал инженерной геологии и

гидрогеологии.Том 33, стр 7-39.

Charpentier D. TEssier D. & Cathelineau M. (2003)

Эволюция микроструктуры сланцев из-за туннельной кавитации ex-

через 100 лет и воздействия на тектонические

палео-трещиноватости. Дело Турнемира, Франция. En-

gineering Geology, vol, 70, pp. 55-69.

Chenevert M.E. & Amanulah M.D. (1982) Оценка степени водонасыщенности сланцев.

Rock Mechanics 1982, стр. 947-950.

Чигира М.(1990) Механизм химического выветривания грязевого камня

в горной местности.

Инженерная геология, т. 29, стр. 119-138.

Чигира М., Ояма Т. (1999) Механизм и эффект химического выветривания осадочных пород.

Инженерная геология, том 55, стр. 3-14.

Cicolella A. & Picarelli L. (1990) Decadimento mec-

canico di una typeica argilla a scaglie di elevate

plasticità. Revista Italiana di Geotecnica, том 1,

стр.5-23.

Cotecchia F. & Chandler R.J. (1995) Геотехнические свойства плейстоценовых глин долины Пап-

Падай, Таранто, Италия. Q. Журнал инженерной геологии

. Том 28, стр 5-22.

Cotecchia F. & Chandler R.J. (1997) Влияние структуры

на предразрушение естественной глины

. Geotehcnique vol, 47 (3), pp. 523-544.

Cotecchia F. & Chandler R.J. (2000) Общая модель

для механического поведения глин.

Геотехника, том 50 (4), стр. 431-447.

Cotecchia F., Vitone C., Cafaro F. и Santaloia F.

(2006) Механическое поведение глин с высокой пластичностью из Даунии. (в ред.

).

Cotecchia V. (1971) Su taluni problemi teotecni in

relazione alla natura dei terreni della regione pu-

gliese. Revista Italiana di geotecnica, 1, стр. 1-33.

Cotecchia F. и Santaloia F.(2003) Сжатие be-

структурно сложных морских глин. Софт

Наземное строительство в прибрежных районах. Proc. Na-

kase Memorial Symp. Йокосука, стр. 63-72.

Дафалиас Ю.Ф. (1986) Пластичность граничной поверхности I:

Математические основы и гипопластичность. J.

Eng. Мех. Div. ASCE, том 112, № EM9, стр.

966-987.

Делаж П., Ховарт М.Д. и Цуй Ю.Дж. (1998) Связь между присасывающими и набухающими свойствами

в сильно уплотненных ненасыщенных почвах. Engi-

Neering Geology, vol 50, pp. 31-48.

Di Maio C & Fenelli G.B. (1997) Де-

пластичность глинистых грунтов: влияние физико-химических взаимодействий

. Rivista Italiana di Geotecnica, vol 1,

pp. 695-707.

Ди Ночера С., Фенелли Г.Б., Иаккарино Г., Пеллегрино

А., Пикарелли Л. и Урчиуоли Г. (1995) Пример

о геотехнических последствиях геологической истории

торуй. Proc.11-е ECSMFE, Копенгаген, том 8,

, с. 39-48.

Флеминг Р.У., Спенсер Г.С. и Бэнкс Д.К. (1970)

Эмпирическое поведение склонов глинистых сланцев. США

Армия Engr. Группа ядерных кратеров (NCG),

, Технический отчет 15, стр. 1-93.

Фукс П.Г., Горли К.С. и Охикере К. (1988) Рок

Выветривание в эпоху инженерии. В. Журнал инженерной геологии En-

. Том 21, стр. 33-57.

Franklin & Dusseault (1989) Вязкое, термическое и

набухающее поведение..Rock Engineering. Мак-Гроу

Хилл, глава 10.

Гаритте, Б., Ваунат, Дж., Генс, А., (2006). Thermohy-

дромеханическое моделирование эксперимента HE-D

в Мон-Терри (Швейцария). Заключительный отчет

HE-D (Andra)

Garitte B. (2007) Термомеханический и

химический анализ двух глинистых пород. PhD

Диссертация, Технический университет Каталонии, UPC,

Барселона (в стадии подготовки)

Сланец — обзор | Темы ScienceDirect

9.5.5.10 Редкоземельные элементы как индикаторы среды осадконакопления Черц и Черты железной формации

Сходства в нормированных на сланцы структурах РЗЭ между современной морской водой и химическими осадочными породами докембрия, включая углеродистые кремни, были представлены в качестве доказательства морского происхождения эти скалы. Доказательства включают значительное истощение литофильных элементов, крупные нормализованные для глинистых сланцев аномалии La и отчетливую структуру REE + Y (Alexander et al., 2008; Bau and Dulski, 1996; Bolhar et al. , 2004, 2005; Friend et al., 2008; Ван ден Бурн и др., 2010; Ван Кранендонк и др., 2003). Обычно предполагается, что фракционирование РЗЭ во время осаждения и поглощения кремнеземными компонентами кремня незначительно.

Другие исследования были сосредоточены на сигнатурах РЗЭ богатых железом кремня и BIF. Выявление положительных нормированных на глинистые сланцы аномалий Eu и отсутствие аномалий церия в BIFs привело исследователей к предположению о значительном притоке магмато-гидротермальных, богатых железом и кремнеземом растворов (например.g., так называемый «поток мантии») в архейский и раннепротерозойский океаны (Bau, Möller, 1993; Danielson et al., 1992; Derry and Jacobsen, 1990; Peter et al., 2003; Shimizu et al. ., 1990).

Архейские BIFs типа Algoma, обычно расположенные в вулканических и / или пирокластических породах, имеют отчетливо положительные, но изменчивые нормированные на глинистые сланцы аномалии Eu (Eu / Eu * _SN = 0,8–7), предполагающие генетическую связь между кремнеземом и железо, составляющее BIF и гидротермальную вулканическую активность (Bekker et al. , 2010; Slack et al., 2007). Большие вариации в аномалиях Eu были интерпретированы как результат вариаций в соотношении смешивания выходящих гидротермальных флюидов (выделившаяся морская вода) и местной морской воды на различных участках осадконакопления.

Значительный приток речных вод с окружающих континентов в морскую воду был связан с гораздо более низкими и постоянными значениями Eu / Eu * _SN в древних осадочных породах. Позднепротерозойские БИФы супериорского типа, расположенные в химических осадочных породах, демонстрируют значительно более низкие нормированные на глинистые сланцы аномалии Eu (Eu / Eu * _SN = 0.7–1.9), что предполагает значительный вклад рек в результате выветривания горных пород на суше в древнюю морскую воду. Величина аномалий Eu использовалась для оценки разбавления гидротермальных флюидов морской водой, при этом более крупные положительные аномалии Eu обычно интерпретируются как свидетельство близости мест отложений к древним гидротермальным жерлам (например, Peter et al. , 2003).

Некоторые второстепенные минеральные составляющие докембрийского кремня, такие как карбонаты, фосфаты и силикаты, не могут надежно зафиксировать структуру REE древних океанов, внутри которых они образовались (Shields and Webb, 2004) из-за частичного или полного наложения первоначальных геохимических данных. подписи процессами депонирования (например,g., фракционирование РЗЭ во время осаждения / поглощения) и / или постотложения (например, диагенетическое изменение и ремобилизация РЗЭ) (Bau et al., 1996; Elderfield and Pagett, 1986; Palmer, 1985; Reynard et al., 1999 ; Shields and Stille, 2001; Шолковиц, Шен, 1995). Таким образом, использование структур REE в химических отложениях архея в качестве заместителей для геохимических тенденций в докембрийском океане часто является сложной задачей. Было высказано предположение, что некоторые неоднозначные тенденции могут быть результатом смешения различных источников, таких как континентальный сток, гидротермальные и вулканические поступления (Hamade et al. , 2005; Van den Boorn et al., 2010). Недавно Van den Boorn et al. (2010) пришли к выводу, что разделение изотопного состава Si и сигнатур REE + Y в образцах C-кремня раннего архея является результатом смешения гидротермальных флюидов и морской воды, насыщенной кремнеземом. Другие исследования подчеркнули тот факт, что диагностика РЗЭ в морской воде характерна также для современных рек и подземных вод (Dia et al., 2000; Johannesson et al., 2006), что позволяет предположить, что дополнительная информация имеет решающее значение при интерпретации подписей REE докембрия. химические отложения.

Кремнеземство изначально некремнистых отложений (S-кремни) было описано в озерных, почвенных и магматических породах и варьируется от незначительного до полного окварцевания отдельных слоев, пачок или целых формаций. Карбонаты особенно склонны к окварцеванию (Buick, Dunlop, 1990; Lowe and Fisher Worrell, 1999; Sugitani et al., 1998), и многие кремни докембрия по текстуре похожи на фанерозойские кремни, имеющие карбонатно-замещающее происхождение (Knauth, 1994; Maliva et al. al., 2005). Часто процессы осадконакопления и постотложения способны изменить структуру REE в этих породах, поэтому их нельзя использовать в качестве косвенных показателей для оценки химического состава палео-морской воды. Однако в некоторых архейских S-кремнях с карбонатным предшественником кремни действительно сохранили унаследованные от морской воды положительные аномалии La, Eu и Y, что заставило исследователей утверждать, что химический состав палео-морской воды был (частично) сохранен во время окварцевания (например, , Ван Кранендонк и др., 2003).

Оремнение магматических пород, как интрузивных, так и экструзивных, обычно характеризуется сохранением минеральных примесей, характерных для кислых или основных предшественников (De Vries, 2004; DiMarco and Lowe, 1989; Lowe, 1999; Orberger et al., 2006; Sugitani et al., 1996, 1998), а иногда и осадочные структуры (De Vries, 2004; DiMarco, Lowe, 1989). Природа материала-предшественника, степень окварцевания и процессы постдепозиционных изменений могут затруднить их идентификацию и отличие от кремнеземных отложений (Appel, 1983; Bolhar et al. 2004; Orberger et al., 2006; Rouchon and Orberger, 2008; Van den Boorn et al., 2010; Van Kranendonk et al., 2003). Таким образом, было показано, что дополнительная информация, полученная из изотопных данных и петрографических наблюдений, имеет решающее значение для различения C-кремней и S-кремней (Van den Boorn et al., 2010) (см. раздел 9.5.5.3 ). C-кремни демонстрируют широкий, в основном отрицательный, диапазон значений Si δ ³⁰ , который в C-кремнях сопровождается положительными аномалиями Y / Ho и Eu (а также положительными аномалиями La), тогда как S-кремни с их узкие, преимущественно положительные δ ³⁰ Si лишены аномалий REE + Y ( Рисунок 10 ; Van den Boorn et al., 2010).

Прочность на сдвиг сланцевых экспансивных грунтов, выветриваемых вдоль путей набухания и усадки: анализ на основе микроскопических свойств

Аболлино О., Джакомино А., Маландрино М., Ментасти Е. (2008) Взаимодействие ионов металлов с монтмориллонитом и вермикулитом. Приложение. Clay Sci 38: 227–236

Статья Google Scholar

Alonso EE, Gens A, Josa A (1990) Конститутивная модель для частично насыщенных почв. Géotechnique 40 (3): 405–430

Статья Google Scholar

Alonso EE, Lloret A, Gens A, Yang DQ (1995) Экспериментальное поведение очень экспансивной глины с двойной структурой. Ненасыщенные почвы 1995: 11–16

Google Scholar

Alonso EE, Vaunat J, Gens A (1999) Моделирование механического поведения расширяющихся глин.Eng Geol 54: 173–183

Статья Google Scholar

Алонсо Э.Э., Ромеро Э., Хоффманн Ц., Гарсия-Эскудеро Э. (2005) Обширные смеси бентонита и песка при циклической сушке и смачивании с контролируемым всасыванием. Eng Geol 81: 213–226

Статья Google Scholar

Аль-Равас A (1999) Факторы, контролирующие обширную природу почв и горных пород северного Омана.

Eng Geol 53: 327–350

Статья Google Scholar

Amarasinghe PM, Anandarajah A (2011) Влияние переменных ткани на капиллярный мениск глина-вода-воздух.Can Geotech J 48: 987–995

Артикул Google Scholar

Anandarajah A (2000) Численное моделирование одномерного поведения каолинита. Géotechnique 50 (5): 509–519

Статья Google Scholar

Anandarajah A, Amarasinghe PM (2012) Исследование микроструктуры всасывания почвы и гистерезиса мелкозернистых почв. J Geotech Geoenviron Eng 138 (1): 38–46

Статья Google Scholar

ASTM (2011) Годовая книга стандартов ASTM 2011 г.Том 04.08 Почва и скала (I): D420 – D5876 и Vol. 4.09 Почва и Камень (II): D5877 — последняя версия. West Conshohocken, Пенсильвания

Blatz JA (2000) Упруго-пластическое моделирование ненасыщенной высокопластичной глины с использованием результатов нового испытания с контролируемым всасыванием. Кандидат наук. диссертация, кафедра гражданского. Геол. Eng., University of Manitoba, Winnipeg, MB

Blatz JA, Graham J (2003) Упруго-пластическое моделирование ненасыщенного грунта с использованием результатов нового трехосного испытания с контролируемым всасыванием.Géotechnique 53 (1): 113–122

Статья Google Scholar

Blatz JA, Graham J, Chandler NA (2002) Влияние всасывания на прочность и жесткость уплотненного бентонита из песка. Can Geotech J 39: 1005–1015

Артикул Google Scholar

Cerato AB, Lutenegger AJ (2002) Определение площади поверхности мелкозернистых почв методом этилена (EGME).Geotech Test J 25 (3): 315–321

Google Scholar

Cui YJ, Delage P (1996) Податливость и пластичность ненасыщенного уплотненного ила. Géotechnique 46 (2): 291–312

Статья Google Scholar

Делаж П. , Грэм Дж. (1995) Понимание поведения ненасыщенных почв требует надежной концептуальной модели современного отчета. В кн .: Материалы 1-й Междунар.Конф. на ненасыщенных почвах, Париж, Франция, стр. 1223–1256

Delage P, Howat M, Cui YJ (1998) Взаимосвязь между присасывающими и набухающими свойствами сильно уплотненной ненасыщенной глины. Eng Geol 50 (1-2): 31–48

Статья Google Scholar

Escario V, Saez J (1986) Прочность частично насыщенных почв. Géotechnique 36 (3): 453–456

Статья Google Scholar

Fjar E, Holt RM, Raaen AM, Risnes R, Horsrud P (2008) Механика горных пород, связанная с нефтью, 2-е изд.Elsevier Science, Нью-Йорк, стр. 514

Google Scholar

Фокс И., Малати М.А. (1993) Исследование адсорбции фосфата глинами и ее связи с проблемами эвтрофикации реки Стэр Кент. J Chem Tech Biotechnol 57: 97–107

Статья Google Scholar

Houston SL, Perez-Garcia N, Houston WN (2008) Прочность на сдвиг и изменение объема ненасыщенных грунтов, вызванное сдвигом, по программе трехосных испытаний.J Geotech Geoenviron Eng 134: 1619–1632

Статья Google Scholar

Ито М., Азам С. (2010) Определение характеристик набухания и усадки ненарушенных экспансивных грунтов. Geotech Geol Eng 28: 413–422

Статья Google Scholar

Katari K, Tauxe L (2000) Влияние pH и солености на интенсивность намагничивания в переотложенных отложениях. Earth Planet Sci Lett 181: 489–496

Статья Google Scholar

Лоуренс CA (2004) Разработка замкнутой системы испытаний с гидравлическим приводом и методологий для ненасыщенных почв.Кандидат наук. Диссертация, Университет штата Аризона, Аризона, США, май 2004 г.

Лин Б. (2012). Комплексное исследование микромасштабных свойств и макроскопического поведения естественных экспансивных почв. Докторская диссертация, Университет Оклахомы, p 186

Lin B, Cerato AB (2013a) Электромагнитные свойства естественных экспансивных грунтов при одномерной деформации. Acta Geotech 8 (4): 381–393

Статья Google Scholar

Lin B, Cerato AB (2013b) Гистерезисные характеристики воды в почве и циклические пути набухания и усадки уплотненных экспансивных грунтов.B Eng Geol Environ 72 (1): 61–70

Статья Google Scholar

Lin B, Cerato AB (2014) Применение СЭМ и ESEM в исследовании микроструктуры сланцевых экспансивных грунтов на протяжении циклов набухания-усадки. Eng Geol 177: 66–74

Статья Google Scholar

Миллер К. Дж., Есиллер Н., Ялдо К., Мераян С. (2002) Влияние типа почвы и условий уплотнения на характеристики воды в почве.J Geotech Geoenviron Engs 128 (9): 733–742

Статья Google Scholar

Нельсон Дж. Д., Миллер Д. Д. (1992) Расширяющиеся грунты: проблемы и практика в строительстве фундаментов и дорожных покрытий. John Wiley and Sons, Нью-Йорк, стр. 253

Google Scholar

Новамуз Х., Масрури Ф. (2008) Гидромеханическое поведение расширяющейся смеси бентонит / ил в циклических испытаниях сушки и смачивания с контролируемым всасыванием.Eng Geol 101: 154–164

Статья Google Scholar

Punthutaecha K, Puppala AJ, Vanapalli SK, Inyang H (2006) Поведение при изменении объема экспансивных грунтов, стабилизированных переработанной золой и волокнами. J Material Civil Eng 18 (2): 295–306

Статья Google Scholar

Rhoades JD (1982) Катионообменная емкость. В: Пейдж А.Л. и др. (Ред.) Методы анализа почвы, агрономия 9, 2-е изд.Американское общество агрономии, Мэдисон, стр. 159–165

Google Scholar

Romero E, Simms PH (2008) Исследование микроструктуры ненасыщенных почв: обзор с особым вниманием к вкладу ртутной порометрии и сканирующей электронной микроскопии окружающей среды. Geotech Geol Eng 26: 705–727

Статья Google Scholar

Romero E, Gens A, Lloret A (1999) Водопроницаемость, водоудержание и структура ненасыщенной уплотненной глины Boom.Eng Geol 54: 117–127

Статья Google Scholar

Sposito G (1992) Характеристика заряда поверхности частиц. В: Buffle J, van Leeuwen HP (ред.) Экологические частицы, том 1. Lewis Publ, Boca Raton, стр. 291–314

Google Scholar

Sposito G (1998) По точкам нулевой оплаты. Environ Sci Tech 32 (19): 2815–2819

Статья Google Scholar

Субба Рао К.С., Трипати С. (2003) Влияние старения на набухание и набухание-усадку уплотненного расширяющегося грунта.Geotech Test J 26 (1): 36–46

Google Scholar

Tang GX, Graham J (2002) Возможный упругопластический каркас для ненасыщенных высокопластичных грунтов. Can Geotech J 39: 894–907

Артикул Google Scholar

Tang GX, Graham J, Blatz J, Gray Malcolm, Rajapakse RKND (2002) Всасывание, напряжения и прочность в ненасыщенном песке-бентоните. Eng Geol 64: 147–156

Статья Google Scholar

Taubaso C, Dos Santos Afonso M, Torres Sanchez RM (2004) Моделирование плотности заряда поверхности почвы с использованием минерального состава.Geoderma 121 (1-2): 123–133

Статья Google Scholar

Tripathy S, Subba Rao KS (2009) Циклическое набухание-усадка уплотненного расширяющегося грунта. Geotech Geol Eng 27: 89–103

Статья Google Scholar

Tripathy S, Subba Rao KSS, Fredlund DG (2002) Дорожки набухания и усадки уплотненных экспансивных грунтов с соотношением влагосодержание и пустотность. Can Geotech J 39: 938–959

Артикул Google Scholar

Wang YH, Sui WK (2006a) Структурные характеристики и механические свойства каолинитовых грунтов.I. Поверхностный заряд и структурная характеристика. Can Geotech J 43: 587–600

Артикул Google Scholar

Wang YH, Sui WK (2006b) Структурные характеристики и механические свойства каолинитовых грунтов. II. Влияние структуры на механические свойства. Can Geotech J 43: 601–617

Артикул Google Scholar

Уиллер С.Дж., Сивакумар В. (1995) Эластопластический каркас критического состояния ненасыщенного грунта. Géotechnique 45 (1): 35–53

Статья Google Scholar

Wiebe B, Graham J, Tang GX, Dixon D (1998) Влияние давления, насыщенности и температуры на поведение ненасыщенного песчано-бентонита. Can Geotech J 35: 194–205

Артикул Google Scholar

Яо М., Анандараджах А. (2003) Метод трехмерных дискретных элементов для анализа глин. J Eng Mech 129 (6): 585–596

Статья Google Scholar

Zelazny LW, He L, Vanwormhoudt A (1996) Анализ заряда почв и анионный обмен.В кн. Методы анализа почв, часть 3. Химические методы — Серия книг SSSA, No. 5, pp. 1231–1253

Zhan TLT, Ng CWW (2006) Характеристики прочности на сдвиг ненасыщенной расширяющейся глины. Can Geotech J 43: 751–763

Артикул Google Scholar

Микробное выветривание сланцевой породы в естественных и исторических промышленных условиях

Аннотация

Выветривание сланцев — глобально важный процесс, затрагивающий как природные, так и природные ресурсы. застроенная среда.Сланцы образуют примерно 70% мировых осадочных пород. отложений и, следовательно, выветривание этих пород оказывает существенное влияние на геохимический круговорот таких элементов, как углерод, железо и сера. Микробы были показано, что они играют ключевую роль в выветривании сланцев, в первую очередь за счет окисления железо и сера внедренного пирита и получаемое в результате производство серной кислоты. Несмотря на значительный интерес к микробному выветриванию сланцев в промышленных такие отрасли, как биогидрометаллургия и гражданское строительство, сравнительно мало исследований исследовали микробное выветривание сланцев в естественной среде.Более того, роль микробов в естественных процессах выветривания сланцев, помимо окисления железа, в основном оставались неизученными. В этой диссертации способность микробных сообществ к выветриванию из природных были исследованы выветренные сланцы. Береговая линия Северного Йоркшира использовалась в качестве исследования. расположение, из-за обилия и разнообразия природных скал и исторических, заброшенных промышленные площадки. Эрозия скал и рецессия на побережье Северного Йоркшира — это является серьезной проблемой для местных властей и находится в центре внимания текущих исследований.Цель эта работа заключалась в оценке микробных процессов выветривания сланцев в этих окружающей среды, и выдвинуть гипотезу о возможном вкладе, который они могут внести в процессы. Фенотипические анализы на чашках, инокулированных выветрившимся сланцевым материалом, использовали для получения изоляты бактерий выветривания, которые дали положительный результат на определенное выветривание фенотип, такой как окисление железа или образование сидерофоров. Последующая 16S рРНК секвенирование позволило идентифицировать уровень родов, выявив 15 родов с породой возможности выветривания, некоторые из которых связаны с множественным выветриванием фенотипы, включая Aeromonas sp., Pseudomonas sp. и Streptomyces sp .. Сланцы обогащающие жидкие культуры инкубировали с крошкой сланцевой породы для имитации естественного биологические условия выветривания, а также концентрация выщелоченных пород в измеряемая жидкость. Никаких доказательств микробиологического выщелачивания обнаружено не было. стабильно для любого элемента, однако значительное снижение количества выщелачиваемого железа концентрация в биологических условиях указывает на то, что произошло осаждение железа через микробное окисление железа.Обогатительные культуры, инокулированные выветрившимся сланцем и содержащие органические вещества (ОВ) породы в воде или среде M9, в обеих жидкостях отсутствует органический углерод. источник, выращивались в течение нескольких месяцев. В культурах были получены микробные изоляты, которые может использовать источники ОВ, связанные с горными породами, и один бактериальный изолят, Variovorax paradoxus, был принят для экофизиологического исследования. Сланцевая порода, организм был изолирован, наряду с другими богатыми ОВ породами (аргиллитами и углями), вызвали сложные ответы у В.парадокс, включая ускоренный рост и моторика. Наконец, минеральные микрокосмы in vitro и мезокосмы in situ исследовали микробные колонизация и выветривание сланцевых минералов (альбит, кальцит, мусковит, пирит и кварц). Микрокосмы созданы с помощью окислительного обогащения железом. культур, по результатам моделирования экспериментов по выветриванию горных пород, в то время как мезокосмы in situ были погребены в выветренных сланцевых осыпях в заброшенных мой уровень.Уровни колонизации значительно различались между минералами в пределах микрокосмы (пирит> альбит, мусковит> кварц> кальцит). Хотя различия в колонизация минералов наблюдалась в мезокосмах, они не соответствовали таковым в микрокосмов и не были статистически значимыми. Пирит, инкубированный в микромире значительно выветрились, с образованием обширных ямок по всему минералу. поверхность, которая соответствует микробному окислению железа. В мезокосме яма образование не было обнаружено на поверхности пирита, но темные вкрапления в пирите поверхности были обнаружены под ростками гиф грибов.Результаты этой диссертации подчеркивают, что микробное выветривание пород механизмы широко распространены в выветрившихся сланцевых средах. Микробное железо окислительная активность была доминирующим биогеохимическим процессом, который изменял породу-флюид геохимия и выветренные поверхности пирита. Однако воздействие на породу или минерал выветривание других микробных механизмов не было выяснено в этой работе. Дано известные возможности этих механизмов, условия, в которых они работают. active, возможно, не встречались в используемой экспериментальной установке.Микробное окисление железа в сланцах и материалах, полученных из сланцев, ранее было продемонстрировано ослабление структуры породы за счет производства кислоты и вторичного минеральное образование. Из результатов этой диссертации ясно, что микробное железо окисление — активный процесс в некоторых выветрившихся сланцевых средах. изучены, в том числе поверхности обрывов. Таким образом, можно предположить, что микробный активность может сыграть роль в структурном ослаблении сланцевой породы внутри скал и ускорить их эрозию.В будущей работе следует попытаться количественно оценить скорость и степень микробная активность окисления железа в среде сланцевых обрывов и изучение ее вклад в эрозионные процессы.

Прогнозирование фронтов выветривания подземных пород осадочных пород и темпов выветривания

Элементный и минеральный состав почвы и коренных пород, отмеченный фронтами выветривания

Мы оперативно определили толщину профиля почвы по глубине, на которой ручной отбор керна больше не возможен (Рис. S1a). По 40 пробуренным вручную кернам почвы, глубины почвы составляют 0,9–1,1 м, 0,7–0,9 м и 1,0–1,3 м от поверхности земли (bgs) на станциях PLM 1, 2 и 3 соответственно. Таким образом, глубина грунта на этом склоне составляет примерно 1.0 ± 0.3 м bgs. На PLM4 глубина грунта составляет 0,7–0,8 м bgs. Пойменная станция PLM4 ниже обсуждается реже, поскольку в этой статье основное внимание уделяется выветриванию на склонах холмов. Отчетливые, прогрессивные изменения цвета и текстуры образцов керна горной породы наблюдались с глубиной (рис. S1b), а контрастные характеристики качественно выделяют три зоны: почва, зона выветривания (WZ) и неответренная трещиноватая коренная порода (FBR) или материнская порода. .WZ относится к интервалу глубин, где происходят первичные реакции выветривания, и мы называем нижнюю границу WZ его фронтом выветривания. Согласно анализу пяти кернов, неответренная сланцевая коренная порода содержит: 1,1 ± 0,5% S, 3,2 ± 0,5% Fe, 1,31 ± 0,15% органического углерода (OC), 1,4 ± 0,5% неорганического углерода (IC), 3,5 ± 1,5%. Ca, 1,7 ± 0,2% Mg, 2,3 ± 0,2% K и 0,62 ± 0,08 Na (рис. S2). Материнская порода содержит 3,0 ± 1,0% пирита, 4,6 ± 2,9% кальцита, 7,5 ± 1,5% доломита, 2,4 ± 0,6% хлорита, 30 ± 4% иллита (прослоенного смектитом или мусковитом), 8.5 ± 2,4% плагиоклаза и 45 ± 4% кварца. Относительные концентрации τ _{i, j} ^29,30 , определяемые уравнением. (1), используются для оценки потерь и прироста элементов и минералов, вызванных выветриванием, относительно материнской породы,

$$ {\ tau} _ {i, j} = \ frac {{C} _ {j, w } {C} _ {i, p}} {{C} _ {j, p} {C} _ {i, w}} — 1 $$

(1)

, где C — концентрация, нижний индекс j представляет подвижный компонент (интересующий элемент или минерал), а нижний индекс i представляет выбранный неподвижный эталонный элемент, связанный с материнской породой.В расчетах использовался титан (Ti) ³⁰ в качестве неподвижного элемента i . Индексы w и p обозначают выветрившуюся и материнскую породу соответственно. Значения элемента / минерала j и i в материнской породе были определены путем усреднения данных материнской породы. Выбранные относительные концентрации τ _j для элементов и минералов, наиболее диагностирующих выветривание, представлены на рис. 2. По соглашению WZ определяется как диапазон глубин между τ _j = — 1 (полное истощение) и τ _j = 0 (фронт выветривания).Важно отметить, что точность, с которой можно определить положение фронта выветривания, ограничивается приращениями глубины, используемыми для отбора проб.

Рис. 2

Относительные концентрации τ _{i, j} элементов и минералов, наиболее подверженных выветриванию. Титан (верхний правый график) используется в расчетах как «неподвижный элемент и ». Вертикальные линии при τ _j = 0 разделяют значения концентрации на потери ( τ _j <0) и приросты ( τ _j > 0) относительно родительского рок. τ _j = −1 указывает на полную потерю j . Здесь зона выветривания (WZ) определяется как интервал между τ _j = −1 и 0, а фронт выветривания находится при τ _j = 0 (где τ _j пересекает вертикальную линию). Горизонтальная оранжевая полоса отмечает диапазон глубин фронтов выветривания четырех точек PLM вдоль разреза потока на склоне холма.

На рис. 2 показано, что карбонат и пирит почти полностью истощены (τ _j = −1) от поверхности до уровня примерно от 2,0 до 3,0 м bgs соответственно. На этом рисунке оранжевые полосы используются для обозначения диапазона глубин фронтов выветривания при τ _j = 0. Значения τ-серы на склоне холма пересекают вертикальную нулевую линию на глубинах около 4,0 м bgs. и немного глубже для PLM2. Поскольку на нашем участке отсутствуют другие серосодержащие минералы в значительных концентрациях, графики τ серы (сравнительно легко и точно анализируемые методом XRF) более практичны для определения фронтов выветривания пирита, чем графики τ пирита, поскольку количественный минералогический анализ является более дорогостоящим. Следы гематита, одного из возможных продуктов окисления пирита, наблюдались на низких уровнях (≤0,5% и до 0,9% для двух образцов) в пределах WZ и не были обнаружены в материнской породе. По сравнению с пиритом, трудно точно определить глубины фронта карбонатного выветривания из-за циклического растворения и повторного осаждения кальцита, о чем свидетельствуют значения τ неорганического углерода и кальцита на глубинах от 2,0 до 4,0 м бар. Обратите внимание, что образцы из скважины PLM2 не содержат кальцита, но содержат доломит, в то время как PLM1 обогащен доломитом в 2.Интервал высоты 5–4,5 м. По сравнению с пиритом, высокая чувствительность к растворимости и неоднородное распределение в материнских породах скрывали очертания фронтов карбонатного выветривания. Несмотря на эти ограничения, данные показывают, что фронты карбонатного выветривания находятся в диапазоне от 2,5 до 4,0 м бол. Концентрации почвенного органического углерода (SOC) достигают 8,5 мас.% В неглубокой почве и быстро снижаются с глубиной до резкого перехода на ~ 1,0 м bgs от SOC к горному OC (рис. S2). Следовательно, на рис.2 график τ-OC начинается с глубины 1,0 м вниз. Истощение OC горных пород отражается снижением значений τ-OC до -0,5 (50% истощения OC горных пород) примерно на 1,0 м bgs, на дне почвы. Значения τ-OC пересекают ноль примерно в том же диапазоне глубин, что и для пирита и карбоната, от 3,0 до 4,0 м bgs. Таким образом, в пределах разрешающей способности нашего отбора проб фронты выветривания пирита, карбонатных минералов и ОУ породы перекрываются.

Химический состав почвы и поровых вод, очерченный фронтами выветривания

Как отмечалось ранее, точность, с которой могут быть идентифицированы фронты выветривания, ограничена приращениями глубины, связанными с отбором проб, и следующие результаты представлены с учетом этого ограничения.Три зоны (почва, WZ, FBR), определенные в предыдущем разделе, отмечены на рис. 3 фоновыми цветами зеленого, оранжевого и синего цветов соответственно. На рис. 3 показаны глубинные профили выбранных химических компонентов в поровых водах из тех же скважин, где были взяты твердые пробы. Пробы поровой воды отбирались в лизиметры всасывания, установленные на глубине 8,20 м bgs на PLM 1, 2 и 3, с октября 2016 года по май 2019 года, примерно ежемесячно (за исключением морозной погоды и когда почвы были слишком сухими).Пробы для измерения pH были собраны только весной 2019 года. Насколько нам известно, такие профили концентрации in-situ растворенных веществ через коренные породы выветривания ранее не были доступны, но они информативны для определения реакций выветривания и их распределения по глубине. Производство SO ₄ ^2- (три графика в первой колонке на фиг. 3) происходит непосредственно в результате окисления-растворения пирита. Повышенные концентрации SO ₄ ^2- расположены на глубинах, согласующихся с таковыми на графиках τ, идентифицированных с глубинами WZ ~ 4.0 м bgs. Ежегодная подпитка снега приводит к тому, что SO ₄ ²⁻ и другие продукты выветривания спускаются вниз по склону вдоль зоны выветривания, а также вниз в коренные породы. В FBR ниже WZ (глубины более 4,0 м bgs) PLM1 и PLM2 показывают низкие и почти постоянные концентрации SO ₄ ^2- (n = ~ 30 в этих глубоких местах), в то время как высокие и колеблющиеся SO ₄ ^2- концентраций наблюдаются в FBR на PLM3. Сильно изменчивые концентрации SO ₄ ^2- на более глубоких PLM3 предполагают подпитку поровых вод, протекающих через зону выветривания, пересекающую сложные пути трещиноватых пород.На отсутствие растворения пирита на глубинах ниже 4,0 м указывают не только значения τ-сера = 0 и τ-пирит = 0 при ~ 4,0 м б.с. для PLM3 (рис. 2), но и окислительно-восстановительная граница около 4,0 м. m bgs, очерченные профилями концентрации редокс-чувствительного Fe ²⁺ и U ⁶⁺ (рис. 4). Таким образом, окисление пирита запрещено в зоне восстановленного FBR.

Рис. 3

Профили глубины поровой воды SO ₄ , концентрации Ca, Mg и протонов. Большинство проб поровой воды были собраны с октября 2016 года по май 2019 года, но пробы для определения pH были взяты только с весны 2019 года.Приблизительные диапазоны трех вертикальных зон: почвы, WZ (зона выветривания) и FBR (трещиноватая коренная порода) отмечены зеленым, оранжевым и синим фоном соответственно. Профили концентрации поровой воды SO ₄ ^2- являются результатом растворения пирита. Профили Ca и Mg являются результатом растворения карбонатных минералов. Профили pH отражают эффекты генерации протонов при растворении пирита с дополнительным вкладом окисления органического углерода и нейтрализации растворением карбонатов.

Рисунок 4

Глубинные профили концентраций U ⁶⁺ и Fe ²⁺ . Данные показывают, что граница окислительно-восстановительного потенциала составляет около 4,0 м по высоте для участков на склоне холма (заштрихованная область — восстановительная зона). Данные подтверждают местоположения фронтов выветривания, идентифицированные с помощью графиков τ и профилей концентрации поровой воды SO ₄ ^2- по глубине.

Профили поровой воды Ca ²⁺ и Mg ²⁺ (графики в двух средних столбцах рис.3) являются продуктами выветривания-растворения карбонатных минералов. Обратите внимание, что их обогащенные по концентрации глубины такие же, как у пирита для PLM1, и более глубокие, чем у пирита для PLM 2 и 3, вопреки пониманию того, что фронт карбонатного выветривания залегает на меньшей глубине, чем у пирита. Подобно нашему анализу твердой фазы, эти новые профили концентрации поровой воды по глубине бросают вызов предыдущему пониманию, основанному в основном на значениях τ твердой фазы. Данные показывают, что фронт карбонатного выветривания находится на уровне (PLM1) или глубже (PLM2 и PLM3), чем у пирита.Кислота, образующаяся при растворении пирита и, как следствие, повышенная проницаемость породы, вместе способствует растворению карбонатов. Таким образом, кислотное растворение карбонатных минералов происходит, по крайней мере, до фронта выветривания пирита. Благоприятные кислородно-влажностные условия для окисления пирита на фронте выветривания также стимулируют деградацию органического вещества породы, о чем свидетельствуют повышенные концентрации DOC в поровых водах WZ (данные не показаны), вплоть до 50% -ного истощения OC породы и τ-OC уменьшается ниже нуля на глубинах до ~ 4.0 м н.т. (рис.2). Проницаемость породы и гидравлический градиент ниже зоны выветривания определяют, выходит ли растворение карбоната за пределы глубины фронта выветривания пирита, поскольку образовавшаяся кислота переносится адвективно. Этот анализ подтверждается глубинными профилями pH поровой воды из недавно отобранных проб (графики в правом столбце на рис. 3). Профили pH отражают комбинированные эффекты генерации протонов при растворении пирита и окисления органического углерода горных пород, а также нейтрализации растворением карбонатов.Кислота, образующаяся при окислении пирита, не только способствует растворению карбонатов на тех же глубинах, что и фронт выветривания пирита (PLM1), но и немного глубже (PLM 2, 3). Аналогичным образом, Chigira ¹⁵ ранее показала, что в аргиллитовых породах горного водораздела в Японии зона растворения хлорита находится ниже фронта окисления пирита из-за миграции серной кислоты, образующейся на фронте окисления. Таким образом, химические профили поровых вод предполагают, что карбонатные минералы и потенциально другие компоненты горных пород имеют ту же глубину фронта выветривания, что и пирит, и не имеют пространственной стратификации, как считалось ранее.Скорости реакции только управляют временной шкалой завершения истощения отдельных минералов, но не определяют глубину фронта реакции.

Сезонные глубины зеркала грунтовых вод и взаимосвязь с фронтами выветривания

Измеренные глубины зеркала грунтовых вод в четырех точках вдоль разреза потока на склоне холма с зимы 2016 года по лето 2019 года показаны на рис. 5a. Крутые подъемы являются результатом ежегодного таяния снегов, основного источника пополнения запасов подземных вод. Поскольку снежный покров на исследуемом участке в 2017 и 2018 годах был исключительно высоким и исключительно низким, соответственно, тенденции уровня грунтовых вод охватывают ожидаемые экстремумы в зависимости от диапазона их глубин.Измеренные самые глубокие уровни грунтовых вод в 4 точках, обозначенных горизонтальными пунктирными линиями, находятся на уровне 3,9, 4,2, 3,3 м над уровнем моря для участков PLM1, 2, 3, соответственно, и 0,9 м над уровнем моря для участка PLM4 в пойме (рис. 5а). На рис. 5b показаны глубины фронта выветривания пирита для тех же мест (отмечены пунктирными линиями того же цвета), совокупно определенные по τ-S, τ-пириту и профилям концентрации поровой воды SO ₄ ^2- (Рис. 2 и 3). Сравнение этих глубин фронта выветривания на графиках τ-S с уровнями грунтовых вод базового стока показывает хорошее соответствие между годовыми максимальными глубинами грунтовых вод и глубиной, ниже которой окисление пирита становится незначительным.Таким образом, эти данные подтверждают определение нижней границы зоны выветривания с максимальной глубиной уровня грунтовых вод. Эти данные о положении фронта окисления пирита вдоль разреза холм-пойма согласуются с моделью Winnick et al . ²¹ , а также с идентификацией окисления пирита на глубине 23 м н.п. на гребне в обсерватории Саскуэханна Шейл-Хиллз Брантли и др. ⁸ . Здесь годовой уровень грунтовых вод колебался от 19 до 26 м барр.Стоит отметить, что, в отличие от наших результатов, анализ трещиноватых метаморфических пород в бассейне реки Верхний Снейк выявил присутствие пирита в образцах на глубине до 10 секунд выше максимальной отметки уровня грунтовых вод ¹⁰ . Это неравновесие согласуется с более медленным выветриванием метаморфических пород по сравнению с осадочными породами ¹ .

Рис. 5

Измеренные сезонные глубины уровня грунтовых вод и взаимосвязь с фронтами выветривания в четырех точках вдоль разреза потока на склоне холма.( a ) Данные о сезонных колебаниях уровня грунтовых вод в четырех точках скважин, показывающие, что уровень грунтовых вод поднимается и опускается синхронно вдоль склона холма, а самые низкие значения уровня грунтовых вод в 2018 году отмечены пунктирными линиями. Большая глубина уровня грунтовых вод на PLM2 отражает тот факт, что его поверхность почвы приподнята по сравнению со средним уклоном между PLM1 и PLM3,6. ( b ) Фронты выветривания, определяемые профилями концентрации τ-S, τ-пирита и поровой воды SO ₄ ^2- (отмечены пунктирными линиями), соответствуют самым низким сезонным глубинам зеркала грунтовых вод.

Скорости выветривания на основе подземных измерений

Ограничив интервал глубин, на котором происходит активное выветривание и образуются растворенные вещества в результате выветривания, необходимо было интегрировать информацию о концентрациях основных ионов и скорости подземного потока для оценки скорости выветривания. Как недавно было показано ²⁵ , поток в зоне выветривания нижнего склона холма имеет постоянный компонент, направленный вниз по склону, параллельно топографии, а не прямо вниз в трещиноватую коренную породу.Этот поток зоны выветривания вниз по склону является периодическим, становится максимальным во время таяния снега и минимальным непосредственно перед таянием снега, когда уровень грунтовых вод отступает к фронту выветривания. В этом сопутствующем гидрологическом исследовании ²⁵ метод обратной связи по прозрачности ³¹ использовался для оценки зависимости подземного потока от глубины и времени и переноса основных ионов (в виде удельной проводимости, SC) на склоне холма. Учитывая практически прямую пропорциональность между SC и суммой катионов оснований (BC, включая Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ и Mg ²⁺ ), показанные на рис.6а, результаты гидрологического анализа были применены для расчета выветривания склонов с точки зрения скорости истощения СУ. Расчетный подземный поток на склоне холма в Ист-Ривер и связанные с ним скорости сброса СУ представлены на рис. 6b. Суточные объемные расходы, нормированные на единицу ширины трансекты в течение водного года (WY) с 2017 по WY2018 (обозначенные синим трендом на рис. 6b), были представлены в недавнем гидрологическом анализе ²⁵ и отражают важность весны. таяние снега.Поскольку непрерывные измерения уровня грунтовых вод начались в конце ноября 2016 года, WY2017 был определен как интервал с 01.12.2016 по 30.11.2017, а не обычный интервал, начинающийся 1 октября и заканчивающийся 30 сентября. Разгрузка СУ из недр и разгрузка вдоль зоны выветривания соответственно показаны черным и оранжевым трендами на рис. 6b. Обратите внимание, что эти нормы экспорта растут во время таяния снегов, потому что подъем уровня грунтовых вод в зону выветривания вызывает нисходящий поток богатых растворенными веществами поровых вод.Чтобы сравнить общие скорости выветривания на этом склоне холма со значениями, полученными из других регионов, чистый годовой экспорт БУ был рассчитан путем суммирования суточных расходов (рис. 6b) для WY2017 и WY2018, что дало 75 и 67 кмоль _c га ⁻¹ y ⁻¹ соответственно. Эти скорости выветривания очень высоки по сравнению с годовым экспортом СУ из водоразделов, подстилаемых магматическими и метаморфическими породами ^32,33 , и немного выше, чем в широком диапазоне (от 3 до 66 кмоль _c га ⁻¹ y ⁻¹ ) сообщается из осадочных пород, впадающих в реку Йеллоустон ^23,24,34 .

Рисунок 6

Расчет скорости экспорта катионов оснований на склоне холма. ( a ) Корреляции между удельной проводимостью, отдельными катионами оснований и суммой катионов оснований (∑BC) в поровых водах на склонах холмов. (б) Суточный подземный сток и экспорт основных катионов. Расчетный чистый годовой экспорт путем суммирования дневных норм сбросов составляет 75 и 67 кмоль _c га ⁻¹ y ⁻¹ для WY2017 и WY2018 соответственно.

Концептуальная модель

Новая концептуальная модель (рис.7) связывает положения уровня подземных грунтовых вод с фронтами выветривания множества минералов и компонентов в осадочных коренных породах. В этой модели глубина фронта выветривания пирита предсказуемо находится на самой большой глубине уровня грунтовых вод из годовых колебаний уровня грунтовых вод. Зона активного выветривания расположена между самым мелким уровнем грунтовых вод талых вод и самым глубоким уровнем грунтовых вод базового стока. Этот самый глубокий уровень грунтовых вод базового стока делит подповерхностный слой на почву с различной аэрацией и зону выветривания, а также на постоянно сокращающуюся зону трещиноватости коренных пород.Карбонаты и органическое вещество горных пород имеют общий фронт выветривания с пиритом. Подпитка снеготаяния снижает кислотность, образовавшуюся в результате окисления пирита, и, следовательно, должна способствовать растворению карбонатных минералов на фронте выветривания пирита и ниже. Скорости реакции только управляют временной шкалой истощения отдельных минералов, но не определяют глубину фронтов реакции. Хотя скорость выветривания этих последних компонентов ниже, чем у пирита, повышенная доступность кислорода, кислотность и проницаемость на фронте выветривания пирита действуют на все эти субстраты.Эта новая основанная на измерениях концептуальная модель, разработанная путем включения химического состава поровых вод выше и ниже уровня грунтовых вод в сочетании с постоянно отслеживаемыми глубинами уровня грунтовых вод, обеспечивает более точное понимание подземного выветривания коренных пород, а также основу и подход для прогнозирования пространственного и временного прогнозирования. вариации в экспорте растворенных веществ в поверхностные воды.

Рисунок 7

В новой концептуальной модели положения уровня подземных грунтовых вод сочетаются с фронтами выветривания нескольких минералов и компонентов в осадочных коренных породах.Уровень грунтовых вод остается примерно параллельным поверхности почвы на склоне холма. Самая глубокая сезонная протяженность (минимальный уровень грунтовых вод базового стока) определяет фронт выветривания пирита. Карбонатные минералы и ископаемое органическое вещество имеют общий фронт выветривания с пиритом.

Молекулярная характеристика и геологическая микросреда микробного сообщества, населяющего выветренные отступающие сланцевые утесы на JSTOR

Abstract

Сланцы играют важную роль во многих процессах земной системы, включая береговую эрозию, и они составляют основу многих инженерных сооружений.Изучена геобиология внутренней части пиритсодержащих отступающих сланцевых обрывов на побережье северо-востока Англии. Поверхность выветренных сланцев характеризовалась тонким слоем неупорядоченных аутигенных оксигидроксидов железа и локализованного игольчатого, пластинчатого и агрегированного гипса, что было охарактеризовано спектроскопией комбинационного рассеяния, XAS и SEM. Эти химические изменения, вероятно, будут играть важную роль в ослаблении породы вдоль трещин в микронном масштабе, что в конечном итоге приведет к отступлению побережья в более крупном масштабе.На поверхности сланца находится новое микробное сообщество с низким разнообразием. В бактериальном сообществе преобладали Proteobacteria, филотипы которых были тесно связаны с Methylocella и другими членами этого подразделения. Вторая по величине филогенетическая группа соответствовала Nitrospira. В филотипах 16S рРНК архей доминировала одна группа последовательностей, которые соответствовали филотипам, обнаруженным на золотых приисках Южной Африки, и обладали генами аммиачной монооксигеназы (amoA). Как филогенетические, так и минеральные данные показывают, что кислая микросреда играет важную роль в выветривании сланцев, но сланцы обладают более высоким микробным разнообразием, чем описанные ранее участки дренирования пиритовой кислоты.Присутствие потенциально биогеохимически активной микробной популяции на поверхности породы предполагает, что микроорганизмы могут способствовать ранним событиям деградации сланцев и прибрежной эрозии.

Journal Information

Экология микробов лежит в основе функционирования почти каждой экосистемы на планете, от глубоководных жерл и подземных систем до благополучия людей и животных; от первозданной морской и наземной среды до функционирования промышленных биореакторов.Microbial Ecology представляет собой специализированный международный форум для презентации высококачественных научных исследований того, как микроорганизмы взаимодействуют со своей биотической и абиотической средой, друг с другом, а также со своими соседями и хозяевами для выполнения своих разнообразных функций. Microbial Ecology предлагает статьи об оригинальных исследованиях в бумажном виде и в формате заметок, а также краткие обзоры и актуальные программные документы. Охват включает экологию микроорганизмов в естественной и искусственно созданной среде; геномные и молекулярные достижения в понимании микробных взаимодействий и филогении; микробные драйверы биогеохимических процессов; меж- и внутривидовая микробная коммуникация; экологические исследования микробиологии и болезней животных, растений и насекомых; микробные процессы и взаимодействия в экстремальных или необычных условиях; микробное население и экология сообществ и многое другое.

Информация об издателе

Springer — одна из ведущих международных научных издательских компаний, издающая более 1200 журналов и более 3000 новых книг ежегодно, охватывающих широкий круг предметов, включая биомедицину и науки о жизни, клиническую медицину, физика, инженерия, математика, компьютерные науки и экономика.

Официальное описание серии

— Серия MANDEVILLE Официальное описание серии

— Серия MANDEVILLE

 МЕСТО, МАНДВИЛЬ, МО
 

Установленная серия
Ред.КДВ
02/2009

Мандевильская серия состоит из хорошо и умеренно хорошо дренированных, умеренно проницаемых почв от умеренно глубоких до сланцевых. Они образовались в остатках выветривания кислых слюдистых сланцев. Эти почвы расположены на выпуклых гребнях и боковых откосах. Градиент уклона колеблется от 2 до 30 процентов. Средняя годовая температура составляет 56 градусов по Фаренгейту, а среднее годовое количество осадков — 36 дюймов.

ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ КЛАСС: Тонкосуглинистый, смешанный, суперактивный, мезический Typic Hapludalfs

ТИПИЧНЫЙ ПЕДОН: Мандевильский илистый суглинок — на 10-процентном выпуклом склоне, обращенном к востоку, на пастбище.(Цвета для влажной почвы, если не указано иное.)

A — от 0 до 5 дюймов; темно-коричневый (10YR 4/3) илистый суглинок, бледно-коричневый (10YR 6/3) сухой; прочная мелкозернистая структура; очень рыхлый; слабокислый; четкая гладкая граница. (Толщиной от 2 до 6 дюймов)

E — от 5 до 8 дюймов; бурый (10YR 5/3) илистый суглинок; умеренно мелкозернистая структура; очень рыхлый; слабокислый; четкая гладкая граница. (Толщиной от 0 до 6 дюймов)

BE — от 8 до 11 дюймов; темно-желтовато-коричневый (10YR 4/4) илистый суглинок; умеренно крупнозернистая структура; рыхлый; 10% обломков выветрелого сланца; среднекислая; четкая гладкая граница.(Толщиной от 0 до 6 дюймов)

Bt1 — от 11 до 19 дюймов; темно-желтовато-коричневый (10YR 4/4) илистый суглинок; умеренная, очень мелкая прямоугольная блочная структура; фирма; немного слабых пленок глины на лицах пешеходов; 12% обломков выветрелого сланца; среднекислая; плавная плавная граница.

Bt2 — от 19 до 26 дюймов; желтовато-коричневый (10YR 5/4) песчаный илистый суглинок; умеренно мелко-субугловая блочная структура; фирма; немного слабых пленок глины на лицах пешеходов; 15% обломков выветрелого сланца; сильнокислый; плавная плавная граница.

Bt3 — от 26 до 35 дюймов; бурый (10YR 5/3) песчаный илистый суглинок; обычные мелкие отчетливые желтовато-коричневые (10YR 5/6) пятна; слабая мелкоугольная блочная структура; фирма; немного слабых пленок глины на лицах пешеходов; 25% обломков выветриваемого сланца с темными прожилками и пятнами оксидов железа и марганца на поверхности; сильнокислый; четкая волнистая граница. (Суммарная толщина горизонта Bt от 18 до 36 дюймов.)

Cr — от 35 до 60 дюймов; светло-оливково-коричневый (2.5Y 5/3) кислый мягкий слюдяной сланец.

ТИП РАСПОЛОЖЕНИЕ: округ Ховард, штат Миссури; примерно в 4 милях к востоку от Армстронга, 2100 футов к востоку и 470 футов к югу от северо-западного угла сек. 32, т. 52 с., Р. 15 з.

ДИАПАЗОН ХАРАКТЕРИСТИК: Толщина солюма составляет от 20 до 40 дюймов. Глубина до мягких сланцев составляет от 20 до 40 дюймов, а глубина до твердых пород превышает 60 дюймов. Реакция варьируется от слабокислой до сильнокислой в горизонте А и от среднекислой до очень сильнокислой в горизонте В.У большинства педонов по крайней мере какая-то часть горизонта В сильно кислая.

Горизонт A имеет оттенок 10YR, значение 4 или 5 и цветность 2 или 3. Горизонт E имеет оттенок 10YR, значение 5 или 6 и цветность 3 или 4.

Горизонт Bt имеет оттенок 10YR или 7,5YR, значение от 4 до 6 и цветность от 2 до 6. Пятна и цвета с насыщенностью 2 или меньше находятся в нижней части горизонта B у некоторых педонов. Текстура — илистый суглинок, илистый суглинок, суглинок или их чалочные аналоги.Содержание песка крупнее очень мелкого в среднем менее 10 процентов. Объем обломков сланца диаметром менее 3 дюймов составляет от 10 до 25 процентов. Комбинированный мелкий песок или более крупный песок и обломки сланца составляют 15 или более процентов по массе в контрольной секции.

Горизонт Cr представляет собой выветренный мягкий кислый слюдистый сланец. В некоторых педонах верхняя часть — суглинок или илистый суглинок с каменной структурой и обломками сланца. В некоторых педонах встречаются тонкие пласты известняка.

КОНКУРСНАЯ СЕРИЯ: Это Бельмонт, Белмор, Шено, Чили, Коггон, Конестога, Облака, Эль Дара, Галлман, Греллтон, Хайден, Хеврон, Гикори, Высокий разрыв, Холлингер, Каламазу, Канава, Кендалвилл, Киддер, Костюшко, Лерой, Леторт, Линдли, Мартинсвилл, МакГенри, Майами, Миффлин, Военный, Нодин, Норден, Окли, Овоссо, Пекатоника, Принстон, Роусон, Реле, Ренова, Ричленд, Загадки, Рокбридж, Розвилл, Сиссон, Солома, Саммитвилл, Teanaway, Есть, Ваваси, Вествиль, Валан и Серия Woodbine в одной семье.Почвы Бельмонт, Канава, Мартинсвилл, Майами, Нодин, Реле, Сиссон и Строун не имеют крупных фрагментов слюдистых сланцев и не имеют паралитического контакта в пределах 40 дюймов от поверхности. Belmore, Chenault, Chili, Coggan, Conestoga, Douds, El Dara, Gallman, Grellton, Hayden, Hebron, Hickory, High Gap, Kalamazoo, Kendallville, Kidder, Kosciusko, Leroy, Letort, Lindley, McHenry, Mifflin, Military, Norden, Почвы Ockley, Owosso, Pecatonica, Princeton, Rawson, Renova, Richland, Riddles, Rockbridge, Roseville, Summitville, Teanaway, Theresa, Wawasee и Woodbine содержат фракции песка на 10 или более процентов крупнее, чем очень мелкие, в контрольной части и не имеют паралитический контакт в пределах 40 дюймов от поверхности.Почвы Холлингера в контрольном разрезе содержат обломки сланцев и чешуйки слюды. Военные и валанские почвы имеют контакт с камнем в пределах 40 дюймов от поверхности. Почвы Вествилля имеют как минимум один подгоризонт горизонта Bt, имеющий оттенок 5YR.

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ: Эти почвы расположены на закругленных гребнях и выпуклых боковых склонах. Градиент уклона обычно составляет от 5 до 10 процентов, а крайний диапазон — от 2 до примерно 30 процентов. Почвы образовались в условиях остаточного выветривания из кислых слюдистых сланцев.Средняя годовая температура колеблется от 52 до 57 градусов по Фаренгейту, а среднее годовое количество осадков колеблется от 33 до 40 дюймов.

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ПОЧВЫ: Это Норрис и Сампсельские почвы. Почвы Норриса находятся на боковых склонах вниз по сравнению с почвами Мандевиля. Они мелкие до кислых сланцев и не имеют глинистых горизонтов. Почвы Сампселя прекрасные, более влажные и более низкие по сравнению с почвами Мандевиля.

ДРЕНАЖ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ: Хорошо дренированный и умеренно хорошо дренированный.Сток средний или быстрый. Проницаемость умеренная.

ПРИМЕНЕНИЕ И РАСТИТЕЛЬСТВО: В основном используется для пастбищ и сенокосов. Некоторые районы возделываются под кукурузу, сою и мелкое зерно, а некоторые находятся в лиственных лесах. Родная растительность — лиственный лес.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ И РАЗМЕР: Эти почвы широко распространены в штате Миссури. Они обширны, вероятно, превышают 150 000 акров.

РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОТДЕЛ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ ПОЧВЫ MLRA (Миссури) ОТВЕТСТВЕННЫЙ: Денвер, Колорадо

УСТАНОВЛЕННАЯ СЕРИЯ : округ Кэрролл, штат Миссури, 1912 год.

ЗАМЕЧАНИЯ: Диагностические горизонты и признаки, признанные в этой серии: Охричный эпипедон — зона от поверхности почвы до глубины 8 дюймов (горизонты A, E и BE). Аргиллитовый горизонт — зона примерно от 11 дюймов до 35 дюймов (горизонты Bt1, Bt2 и Bt3). Паралитический контакт — 35 дюймов.