Введение

Смесь измельченных камней: размер зерен находится в диапазоне от 2 до 63 мм согласно ISO 14688.

Гравий (/ɡ//r//æ//v//əl/) – это рыхлое скопление обломков горных пород. Гравий образуется естественным образом на Земле в результате осадочных и эрозионных геологических процессов, а также производится в больших количествах в коммерческих целях в виде щебня. Гравий классифицируется по размеру частиц и включает размеры от гранулята до обломков размером с валун. В шкале Уддена-Вентворта гравий подразделяется на крупнозернистый и галечный. ISO 14688 классифицирует гравий как мелкий, средний и крупный, с указанием диапазонов для мелкого и крупного. Один кубический метр гравия обычно весит около 1600 кг, или один кубический ярд – около 1400 кг.

Гравий является важным коммерческим продуктом с широким спектром применения. Почти половина всего производимого гравия используется в качестве заполнителя для бетона. Большая часть остального используется в дорожном строительстве, либо в основании дороги, либо в качестве дорожного покрытия (с асфальтом или другими вяжущими веществами, либо без них). Естественные пористые гравийные отложения обладают высокой гидравлической проницаемостью, что делает их важными водоносными горизонтами.

Определение и свойства

В разговорной речи термин «гравий» часто используется для описания смеси каменной крошки различных размеров, смешанной с песком и, возможно, с глиной. Американская строительная индустрия различает гравий (природный материал) и щебень (полученный искусственно путем механического дробления горных пород). Техническое определение гравия варьируется в зависимости от региона и области применения. Многие геологи определяют гравий просто как рыхлые округлые частицы горных пород диаметром более, не указывая верхнего предела размера. Гравий иногда отличают от щебня, который представляет собой рыхлые частицы горных пород того же размера, но угловатой формы. Шкала Уддена-Вентворта, широко используемая геологами в США, определяет гранулированный гравий как частицы размером от и гальку как частицы размером от. Это соответствует всем частицам размером между крупным песком и булыжниками. Министерство сельского хозяйства США и Американское общество почвоведов определяют гравий как частицы размером, в то время как немецкая шкала (Аттербург) определяет гравий как частицы размером. Инженерный корпус армии США определяет гравий как частицы размером менее, которые задерживаются ситом №4, с размером ячеек согласно ISO 14688. Для целей классификации грунтов в инженерных изысканиях гравий подразделяется на мелкий, средний и крупный с диапазонами размеров от 2 мм до 6,3 мм, от 20 мм до 63 мм. Объемный вес гравия варьируется от. Природный гравий обладает высокой гидравлической проводимостью, которая иногда превышает 1 см/с.

Происхождение

Большинство гравия образуется в результате разрушения коренных пород при их выветривании. Кварц – наиболее распространенный минерал, встречающийся в гравии, поскольку он тверд, химически инертен и не имеет плоскостей спайности, вдоль которых порода легко раскалывается. Большинство частиц гравия состоит из множества минеральных зерен, так как в немногих породах минеральные зерна крупнее примерно определенного размера. Исключения составляют кварцевые жилы, пегматиты, глубинные интрузии и высокометаморфизованные породы. Обломки пород быстро округляются при транспортировке реками, часто в пределах нескольких десятков километров от места их выхода на поверхность. Гравий отлагается в виде гравийных покровов или баров в руслах рек, в аллювиальных веерах и в дельтах быстротекущих потоков. Верхняя часть Миссисипского залива содержит обширные гравийные отложения черта, происхождение которых, как считается, связано с источниками в пределах 161 км от периферии залива. Предполагается, что ветровые (эолические) гравийные "мегарифы" в Аргентине имеют аналоги на планете Марс.

Производство и использование

Гравий является основным сырьем в строительстве. В официальной статистике песок обычно не выделяют отдельно от гравия, но щебень рассматривается как отдельная категория. В 2020 году песок и гравий вместе составляли 23% всего объема производства промышленных минералов в США, общей стоимостью около 12,6 миллиарда долларов. Было произведено около 960 миллионов тонн строительного песка и гравия. Это значительно превышает производство промышленного песка и гравия (68 миллионов тонн), который в основном состоит из песка, а не гравия. По оценкам, почти половина строительного песка и гравия используется в качестве заполнителя для бетона. Другие важные области применения включают строительство дорог, в качестве основания дороги или в асфальтобетонном покрытии; в качестве строительного заполнителя; и в многочисленных второстепенных областях применения.

Типы

Различные виды гравия различаются по составу, происхождению и областям применения. К типам гравия относятся:

Речной гравий – естественный отложенный гравий, перемешанный с песком или глиной, встречающийся в руслах рек и ручьев, а также рядом с ними. Также известен как "банк-ран" или "ривер-ран". Надпойменный гравий – залежь гравия, расположенная на склоне долины выше современного русла, указывающая на прежнее местоположение русла реки на более высоком уровне. Этот термин наиболее распространен на Аляске и в Юконской территории. Щебень – горная порода, измельченная и отсортированная по фракциям с помощью сит, а затем смешанная до определенного состава из камней разного размера и мелкой фракции. Широко используется в качестве основания для дорог и подъездных путей, иногда с добавлением битума. Щебень может быть изготовлен из гранита, известняка, доломита и других пород. Также известен как "крушильный щебень", DGA (плотный гранулированный заполнитель), QP (карьерный продукт) и боковой камень. Геологическая служба США различает щебень и гравий. Это обусловлено худшей способностью гравия удерживать влагу, а также меньшим содержанием минеральных питательных веществ, поскольку более мелких почв, содержащих эти минералы, в нем меньше.

В геологических записях

Осадочные породы, содержащие более 30% гравия и перешедшие в твердую породу в процессе литификации, называются конгломератами. К ним относятся конгломераты триасовых бассейнов восточной Северной Америки и Новый Красный Песчаник южного Девона.