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砂利（/ ˈ ɡ r æ v əl / ）は、岩石の破片が緩く集まったものです。砂利は、堆積作用と侵食作用の地質学的作用の結果として地球上で自然に発生しますが、砕石として商業的に大量に生産されることもあります。
砂利は粒子サイズの範囲で分類され、顆粒から玉石サイズの破片までのサイズクラスがあります。ウッデン・ウェントワーススケールでは、砂利は粒状砂利（2～4 mm、0.079～0.157 インチ）と小石砂利（4～64 mm、0.2～2.5 インチ）に分類されます。ISO 14688 では、砂利を細粒、中粒、粗粒に分類し、細粒は 2～6.3 mm（0.079～0.248 インチ）、粗粒は 20～63 mm（0.79～2.48 インチ）の範囲としています。1立方メートルの砂利の重量は通常約 1,800 kg（4,000 ポンド）、1立方ヤードの重量は約 3,000 ポンド（1,400 kg）です。
砂利は重要な商業製品であり、さまざまな用途があります。砂利生産量のほぼ半分はコンクリートの骨材として使用されます。残りの多くは道路建設に使用され、路盤または路面（アスファルトやその他の結合剤の有無にかかわらず）として使用されます。天然の多孔質砂利堆積物は透水係数が高く、重要な帯水層になります。
定義と特性
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口語的には、砂利という用語は、砂と粘土を混ぜたさまざまな大きさの石の混合物を指すためによく使用されます。[1]アメリカの建設業界では、砂利（天然素材）と砕石（岩石を機械的に破砕して人工的に製造された）を区別しています。[2] [3] [4]
砂利の技術的な定義は、地域や用途によって異なります。多くの地質学者は、砂利を単に直径2 mm (0.079 インチ) を超える丸い岩石粒子と定義し、上限のサイズを指定していません。[5] [6] [7] [8]砂利は、同じサイズ範囲で形が角張った岩石粒子である瓦礫と区別されることがあります。[9]米国の地質学者が広く使用しているウッデン・ウェントワース スケールでは、粒状砂利を2～4 mm (0.079～0.157 インチ) のサイズの粒子、小石砂利を4～64 mm (0.16～2.52 インチ) のサイズの粒子と定義しています。これは、粗い砂と玉石の間の大きさのすべての粒子に相当します。[10]
米国農務省と米国土壌科学会は、砂利を2～80 mm（0.079～3.150インチ）の大きさの粒子と定義していますが、ドイツの基準（アッテルバーグ）では、砂利を2～200 mm（0.079～7.874インチ）の大きさの粒子と定義しています。[11]米国陸軍工兵隊は、砂利を、メッシュ間隔が4.76 mm（0.187インチ）の4番メッシュで保持される大きさ3インチ（76 mm）未満の粒子と定義しています。[12] [5]土壌工学に関するISO 14688では、砂利を2～6.3 mmから20～63 mmの範囲で細粒、中粒、粗粒に等級分けしています。[13]
砂利の嵩密度は1,460～1,920 kg/m 3（2,460～3,240 lb/cu yd）の範囲です。[14]天然砂利は透水係数が高く、1cm/sを超えることもあります。[15]
起源
砂利のほとんどは、岩盤が風化するにつれて崩壊して生成されます。石英は、硬く、化学的に不活性で、岩石が簡単に割れる劈開面がないため、砂利に含まれる最も一般的な鉱物です。ほとんどの砂利粒子は複数の鉱物粒子で構成されており、約8ミリメートル（0.31インチ）よりも粗い鉱物粒子を持つ岩石はほとんどありません。例外には、石英脈、ペグマタイト、深部貫入岩、高品位変成岩などがあります。岩石の破片は、多くの場合、源の露頭から数十キロメートル以内で、川によって運ばれるにつれて急速に丸くなります。 [16]
砂利は、河川の水路に砂利層または砂州として堆積します。 [17]扇状地[18]沿岸の海洋環境では、砂利は河川や海岸沿いの浸食によって供給されます。[19] [20] [17]急流のデルタ[21] 。ミシシッピ川上流域には、湾の周囲から100マイル（160 km）以内に起源があると考えられるチャート砂利が広範囲に存在します。 [22]
アルゼンチンの風成砂利の「メガリップル」は火星にも存在するのではないかと言われています。 [ 23 ]
生産と用途
砂利は建設業における主要な基礎原材料である。[24]公式統計では通常、砂は砂利と区別されないが、砕石は別のカテゴリーとして扱われる。2020年には、砂と砂利を合わせて米国の工業用鉱物生産量の23％を占め、総額は約126億ドルに達した。建設用砂と砂利は約9億6000万トン生産された。これは、砂利ではなく砂がほとんどである工業用砂利（6800万トン）の生産量を大幅に上回っている。[25]
建設用砂利のほぼ半分はコンクリートの骨材として使用されていると推定されています。その他の重要な用途としては、道路建設、道路基盤、アスファルト、建設用盛土、その他さまざまな用途があります。[24]
砂利は、主に河川堆積物、河川氾濫原、氷河堆積物として広く豊富に分布しているため、環境への配慮と品質によって、砕石などの代替品がより経済的かどうかが決まります。米国東部では、すでに砕石が天然砂利に取って代わっており、リサイクル砂利もますます重要になっています。[25]
語源
砂利という単語は古フランス語の gravel [26]またはgravel [27]に由来しています。
種類
砂利には、その組成、産地、用途によってさまざまな種類があります。砂利の種類には次のものがあります。
- 土手砂利
- 川や小川の近くで見られる、砂や粘土が混ざった自然に堆積した砂利。「バンクラン」または「リバーラン」とも呼ばれる。[28]
- ベンチ砂利
- 現在の川底より上の谷の側面にある砂利の層で、川底が以前より高かった場所を示す。この用語はアラスカ州とユーコン準州で最もよく使われている。[29]
- 砕石
- 岩石をスクリーンで粉砕し、等級分けし、石と細粒の混合物に混ぜ合わせたもの。道路や車道の舗装材として広く使用されており、タールを塗ることもある。砕石は、花崗岩、石灰岩、ドロマイト、その他の岩石から作られる。「クラッシャーラン」、DGA（高密度骨材）、QP（採石プロセス）、ショルダーストーンとも呼ばれる。[30]砕石は、米国地質調査所によって砂利と区別されている。[25]
- 細粒砂利
- 直径2～6.3ミリメートル（0.079～0.248インチ）の粒子からなる砂利[13]
- ラグ砂利
- 細かい粒子が除去されて生成された粗い砂利の表面に堆積したもの。
- 砂利を支払う
- 「ペイダート」とも呼ばれ、金やその他の貴金属を高濃度に含む砂利の愛称。金属は金の採取によって回収されます。
- ピー砂利
- 「ピーシングル」としても知られるこの砂利は、エンドウ豆と同サイズで、きれいな砂利です。[31]コンクリートの表面、歩道、車道、家庭用水槽の底床として使用されます。
- ピエモンテ砂利
- 山の渓流によって高所から運ばれ、水の流れが遅い比較的平坦な地面に堆積した粗い砂利。[32]
- 高原砂利
- 河川段丘の砂利が通常見られる高さより上の台地またはその他の地域にある砂利の層。[33]
- シングル
- 粗く、ゆるく、丸みを帯び、水に浸食された、特に沖積および海岸の堆積物で、主に滑らかで球状または平らな小石、玉石、時には小さな玉石で構成され、通常、直径20〜200ミリメートル（0.79〜7.87インチ）です。[34]
植物との関係
砂利質土壌が優勢な地域では、植物は一般的にまばらです。[35]これは、砂利の水分保持能力が劣っていることと、それに伴うミネラル栄養素の不足によるもので、そのようなミネラルを含む細かい土壌は量が少ないためです。
地質学的記録では
30%以上の砂利を含み、固い岩石となった堆積物は、礫岩と呼ばれます。[6]礫岩はあらゆる年代の堆積岩に広く分布していますが、通常は少量の成分であり、堆積岩全体の1%未満を占めています。[7] 扇状地には、地質学的記録の中で最も多くの砂利が蓄積していると考えられます。[18]これらには、北アメリカ東部の三畳紀盆地の礫岩や、デボン州南部の新赤色砂岩が含まれます。[12]
参照
参考文献
- ^ 「砂利」。オックスフォード英語辞典（オンライン版）。オックスフォード大学出版局。 （サブスクリプションまたは参加機関のメンバーシップが必要です。）
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズの砂利に関連するメディア
- フレット、ジョン・スミス(1911)。。ヒュー・チザム(編) 著。ブリタニカ百科事典。第 12 巻 (第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。382 ページ。
- 「「砂利」、ブリタニカ百科事典第 11 版、短編ノンフィクション集、第 041 巻、第 6 節 (読者 VfkaBT)」。LibriVox。
- 英国地質調査所 UKGravelBarriers: 気候変動における砂利障壁による海岸保護の理解