Введение
Закаленный слой почвы с высоким содержанием гипса.
Гипскетон или гипсокарст – это закаленный слой почвы, состоящий примерно на 95% из гипса (сульфата кальция). Гипсокарст является твердой корой засушливой зоны. Он также может образовываться в полузасушливом климате в бассейне с внутренним дренажем и первоначально формируется в плае как продукт испарения. Гипскетон – это аналог калькрета в засушливом климате, который не может формироваться в условиях очень сухого климата.
Gypcrete or gypcrust is a hardened layer of soil, consisting of around 95% gypsum (calcium sulfate). Gypcrust is an arid zone duricrust. It can also occur in a semiarid climate in a basin with internal drainage, and is initially developed in a playa as an evaporate. Gypcrete is the arid climate's equivalent to calcrete, which is a duricrust that is unable to generate in very arid climates.
Состав
Гипсокарстные горизонты могут достигать значительной толщины, содержа до 75–97% гипса (CaSO4∙2H2O). Большинство слоев, обогащенных гипсом, формируются в районах со среднегодовым количеством осадков менее 250 мм, поскольку гипс умеренно растворим (примерно 2,6 г/л при 25 °C) и обычно вымывается при более интенсивных осадках. Гипсоцементы редко, если вообще когда-либо, достигают прочности калькретов или силькретов.
Формирование
Гипсокарка формируется аналогично кальциевым коркам, состоящим из карбоната кальция. Развитие гипсокарки происходит в три основных этапа. Первый этап – первичная кристаллизация поверхностных рассолов или грунтовых вод; второй этап – перенос и повторное отложение ветром или водой; и третий этап – пост-отложения изменения выше или ниже капиллярной бахромы. Большая часть гипсокарки формируется либо в результате почвообразовательных процессов, либо в результате осаждения цементирующих веществ из грунтовых вод.
Влияние грунтовых вод на образование дюрикорст
Существуют две модели, используемые для иллюстрации влияния грунтовых вод на формирование дюрикростов, таких как гипсокруст: per ascensum и per descensum. Модель per ascensum демонстрирует ситуацию, когда уровень грунтовых вод находится относительно близко к поверхности, что позволяет растворам подниматься вверх под действием испарения и в конечном итоге цементировать поверхностные осадочные отложения, как только они достигают достаточной концентрации для начала осаждения. Модель per ascensum применима к средам с высокой скоростью испарения с поверхности, например, к пустыням. Этот тип системы формирует только тонкие слои дюрикроста, поскольку процесс в конечном итоге герметизирует поверхностные горизонты, что, в свою очередь, снижает потенциал для дальнейшего испарения. Эта модель наилучшим образом описывает формирование гипсокруста. Модель per descensum описывает систему, отличную от той, что участвует в формировании гипсокруста, в которой осаждение минералов происходит на глубине из-за просачивающихся вниз растворов. Этот тип системы объясняет формирование толстых горизонтов дюрикроста.
Условия образования
Гипскреты формируются при четырех различных условиях: в хорошо дренированных почвах, как погребенные отложения испарения, в гидроморфных почвах или в результате обнажения подпочвенных горизонтов эрозией.
Профиль
Гипкрет может быть рыхлым порошкообразным отложением или массивной кристаллической структурой. Профиль выхода гипсовой коры может состоять из трех слоев. Нижний слой – песчаный горизонт на уровне грунтовых вод, где гипс формируется в виде агрегатов кристаллов. Средний слой состоит из массивного гипкрета, цементирующего песок, который образуется над уровнем грунтовых вод в результате испарения из капиллярной зоны; новообразованный гипкрет будет твердым и со временем станет мягче. Верхний слой обычно богат гипсированными корнями и имеет полосатое или бугристое строение.
Применение
Гипскре́т успешно применяется при строительстве дорог в Сахаре. Хорошо сцементированные гипсовые корки также могут обеспечивать достаточную несущую способность для сооружений; однако необходимо следить за тем, чтобы нижележащий несцементированный материал не был перегружен, чтобы избежать обрушения.