シートアース

シートアースは、地質学文献で使用されている英国の石炭採掘用語です。ジャクソン^{[1]が指摘しているように、シートアースは}石炭層の下にある堆積岩の層です。シートアースは、地質学文献ではシートアース、シートロック、シートストーンとも呼ばれています。その物理的特性に応じて、アンダークレイ、耐火粘土、フリントクレイ、ガニスターなど、さまざまな名前が特定のシートアースに適用されます。

下層粘土は、軟らかく分散性のある粘土またはその他の細粒の堆積物から構成されるシートアースで、石炭層のすぐ下にあるか、または石炭層の底を形成しています。下層粘土には通常、化石の根が含まれており、顕著に発達した土壌構造が見られます。風化によって変化していることがよくあります。石炭紀の石炭層内に発生する下層粘土には、通常、スティグマリアンの根が含まれています。下層粘土の同義語には、シート粘土、ルート粘土、ティル、ワラント、石炭粘土、ワラント粘土などがあります^[1]

下層粘土は、通常、植物活動や土壌形成プロセスによって改変されたかなりの証拠を示しており、全体または一部が埋没土壌であり、古土壌と呼ばれます。さまざまな詳細な研究で文書化されているように、^{[2] [3] [4] [5]、}下層粘土とシートアースは、通常、土壌断面の発達に特徴的な特徴を示します。具体的な下層粘土に応じて、これらの土壌の特徴には、土壌原性のスリック サイド、土壌原性のペド構造、イルビアテッド粘土細孔充填、さまざまな種類の土壌原性のマイクロファブリック、根粒形成物、カリケ結節、根の型、および土壌層の組み合わせが含まれます。よりよく発達した古土壌では、鉱物学の大幅な変化、つまりアルカリおよびアルカリ土類元素の浸出と転流、およびスメクタイトとヒドロキシ層間バーミキュライトのカオリナイト化が発生しているでしょう。現代の河川デルタや氾濫原の「インセプティソル」と呼ばれる現代の未発達土壌の土壌断面に見られるように、未発達の古土壌では、下層の粘土に目立った変化は存在しない可能性がある。

これらの研究は、下層粘土で発達した、または下層粘土を含む古土壌は、有機堆積物に埋もれる前に地表を形成していた間に下層粘土に植物やその他の土壌形成プロセスが及ぼした影響を主に反映していることを示しています。泥炭層が堆積し、後に上部の石炭となった沼地や湿地の形成中に発生した植物の成長、浸水、その他のプロセスにより、古土壌が変化して下層粘土が作られました。^{[2] [6] [7]}

含水アルミニウムケイ酸塩を豊富に含む珪質耐火粘土からなる下層粘土は、耐火粘土とも呼ばれます。すべての下層粘土が耐火粘土ではないのと同様に、すべての耐火粘土が下層粘土であるわけではありません。^{[1] [8]}石炭紀およびその他の石炭含有地層では、耐火粘土は多くの下層粘土を含むのが一般的です。風化、植物、および下層粘土を構成するその他の土壌プロセスによる堆積物の変質により、下層粘土を構成する耐火粘土の大部分が形成されました。

石炭層に関連するもう一つの粘土は、主にカオリンから構成される滑らかなフリントのような耐火粘土または泥岩で、「フリント粘土」と呼ばれます。フリント粘土は顕著な貝殻状の割れ目で砕け、水中で消和しにくいです。 [ ^1]

フリント粘土は、起源が砕屑性または自生性のいずれかです。砕屑性フリント粘土は、熱帯気候で風化が進んだ高地から浸食され、運ばれ、石炭を含む地層が堆積した沿岸平野に再堆積したカオリナイトを多く含む堆積物で構成されています。自生性フリント粘土は、沼地や湿原に堆積した泥炭などの酸性層として堆積した後にその場で変化した堆積物で構成されています。

石炭に関連するフリント粘土は、通常、石炭層内で「トンシュタイン」と呼ばれる薄く横方向に連続した層（帯）として発生します。石炭内で見つかったトンシュタインの場合、フリント粘土の形成は、泥炭湿地または泥炭層内に薄い層として堆積した後、火山灰を含むガラスが酸性水と交互作用することによって生じました。^{[9] [10]}

耐火粘土と同様に、ガニスターは石炭層とは無関係に石炭紀やその他の堆積層で発見される。したがって、耐火粘土の場合と同様に、ガニスターのすべてがシートアースであるわけではない。ガニスターは、シリカレンガの製造に使用できる、硬化した細粒の石英質砂岩である。二次シリカで固められ、特徴的な破片状の割れ目がある。^{[1] [8]}

定義によれば、ガニスターは、表層の土壌形成過程によって石英がセメント化されてシルクレートを形成するか、または地下で続成作用によってセメント化されることで形成される。シートアースまたは石炭含有地層内の他の場所で発生するガニスターの詳細な研究により、それらは古代の古土壌であることが判明しており、その物理的特性と起源は、シルクレートと呼ばれる現代のシリカセメント化土壌と同等である。^{[11] [12] [13]現代のガニスターの形成は、}ボツワナのオカバンゴデルタで観察されている。^[14]