クイッククレイ

流動粘土は、カナダではレダ粘土やシャンプレーン海粘土としても知られ、カナダ、ノルウェー、ロシア、スウェーデン、フィンランド、米国、および世界中の他の場所で見つかるいくつかの特に敏感な氷河海洋粘土のいずれかです。 ^[1]^[2]^[3]粘土は非常に不安定であるため、流動粘土の塊が十分な応力を受けると、物質の挙動が粒子状物質の挙動から水のような流体の挙動に劇的に変化する可能性があります。地滑りは、地震による振動や大雨などの外部からの刺激によって引き起こされる突然の土壌の液状化によって発生します。^[1]^[2]^[3]

流動粘土の主な堆積物

生粘土は、ロシア、カナダ、ノルウェー、スウェーデン、フィンランド、アラスカ（米国）などの北極に近い国でのみ発見されています。これらの国は更新世に氷河に覆われていたためです。カナダでは、生粘土は主に更新世のシャンプレーン海、現代のオタワ渓谷、セントローレンス渓谷、サグネ川地域に関連しています。^[4]

粘土は多くの致命的な地滑りの根本的な原因となっています。カナダだけでも、250以上の地滑りが粘土に関連しています。これらの中には古いものもあり、地震によって引き起こされた可能性があります。^[5]

粘土コロイドの安定性

生粘土は、再成形後の強度が、初期荷重時の強度よりはるかに低くなります。これは、粘土粒子の構造が非常に不安定なことが原因です。

生粘土はもともと海洋環境に堆積したものです。粘土鉱物粒子は、表面に永久負電荷と pH 依存電荷が存在するため、常に負に帯電しています。電気的中性と正味ゼロ電荷バランスを尊重する必要があるため、これらの負電荷は、粘土の表面に吸着された、または粘土細孔水中に存在する陽イオン( Na ⁺など) が持つ正電荷によって常に相殺されます。交換可能な陽イオンは、粘土鉱物の層間および粘土小板の外部基底面に存在します。陽イオンはまた、シラノール基とアルミノール基のプロトリシスによって粘土粒子の端に生じる負電荷 ( pH依存電荷) を相殺します。そのため、粘土小板は常に電気二重層(EDL) または拡散二重層 (DDL)に囲まれています。 ^[6] EDL の厚さは水の塩分濃度によって異なります。塩分濃度の高い条件 (高イオン強度)では、EDL は圧縮されます (または崩壊すると言われています)。粘土小板の凝集を促進し、凝集してより安定した集合体構造を形成します。海洋粘土堆積物が隆起し、塩水条件にさらされなくなると、雨水は圧縮の不十分な粘土層にゆっくりと浸透し、海水中の過剰な NaCl も粘土から拡散します。その結果、EDL は圧縮されにくくなり、膨張します。その結果、負に帯電した粘土小板間の静電反発力が強くなり、分散しやすくなり、水中で安定した懸濁液を形成します (ペプト化現象)。この効果により、粘土集合体構造が不安定になります。

粘土層の機械的圧縮が不十分で、せん断応力がある場合、生粘土中の塩による弱い EDL 圧縮により粘土粒子が反発し、より弱く不安定な構造に再配置されます。生粘土は、塩が再び加えられると（EDL の圧縮）、急速に強度を取り戻し、粘土粒子が互いの凝集力を回復します。

生粘土の形成

過去の氷河期の最盛期（約2万年前）には、氷の重みで陸地が「押し下げられ」ました（アイソスタティック・ディプレッション）。粉砕された岩石はすべて周囲の海に堆積し、内陸部までかなり浸透していました。海洋環境でのシルトと粘土粒子の緩い堆積により、異常な凝集が起こりました。本質的に、これは強力に結合した土壌骨格を形成し、非常に移動性の高い海塩イオンによって「接着」されました。^[6]

この時点では、非常に強い海成粘土の形成のみが行われていました。これは世界中で見られ、非常に安定していますが、独自の地質工学上の問題を抱えています。氷河が後退すると、陸地が隆起し (氷河期後の隆起)、粘土が露出して、新しい植生のための土塊が形成されました。これらの北部諸国の雨水は、おそらく粘土よりも軟らかかった (カルシウム含有量が少ない) か、シルト含有量が多いために雨水や雪解け水がより多く浸透したため、これらの粘土に対して非常に攻撃的でした。最終的な結果として、粘土のイオン性の「接着剤」が弱まり、弱く緩い土壌骨格が形成され、大量の水が閉じ込められました (高水分含有量で高感受性)。

流動粘土の堆積物は、地表に直接位置することはほとんどなく、通常は通常の表土層で覆われています。この表土は、通常の降雨量や中程度の地震動など、ほとんどの通常の応力を吸収できますが、表土層の容量を超える衝撃 (大地震、斜面近くに大きな土塊が加わる、異常な降雨により表土が完全に飽和し、粘土以外に水が浸透する場所がなくなるなど) は、粘土を乱し、液状化プロセスを開始する可能性があります。

災害

粘土層は一般に表土で覆われているため、粘土質の急速な地滑りの危険がある場所は、通常、土壌検査によってのみ特定でき、一般の観察者にはめったに明らかではありません。そのため、人間の居住地や交通機関は粘土堆積物の上または近くに建設されることが多く、その結果、次のようないくつかの注目すべき大惨事が発生しています。

1702年、地滑りにより、現在のノルウェーのエストフォル県にあった中世の町サルプスボルグの跡がほぼすべて破壊されました。15人と200頭の動物が死亡しました。
1893 年 5 月 19 日、ノルウェーのヴェルダル市で土砂崩れが発生し、116 人が死亡し、105 軒の農場が破壊されました。土砂崩れにより、直径数キロメートルのクレーターが残りました。
北米を襲った最も悲惨な地滑りは 1908 年に発生し、凍ったデュ・リエーヴル川への土砂崩れにより、氷で満たされた水の波がケベック州ノートルダム・ド・ラ・サレットに押し寄せ、33 人が死亡し、12 軒の家屋が破壊されました。
1955年、ケベック州ニコレットのダウンタウンの一部で地滑りが発生し、1,000万ドルの損害が発生しました。^[4]
1957年、スウェーデン南西部のイェータ川沿いのリラ・エデットで大規模な粘土質地滑りが発生した。工場の大部分が川に滑り落ち、川幅が30メートル減少した。川に流れ込んだ土砂は約6メートルの高さの波を作った。^[7]
1964 年 3 月 27 日、アラスカ州アンカレッジのクック湾近くの「ブートレガーコーブクレイ」を覆う砂の断崖に建てられた地域、特にターナゲイン地区は、1964 年アラスカ地震で地滑り被害を受けました。地区では地滑りで 75 軒の家屋が失われ、破壊された地域はその後、地震公園になっています。
1971年5月4日、ケベック州サンジャンヴィアネで発生した逆流地滑りで40軒の家屋が飲み込まれ、31人の命が失われた。^[8]政府はレダ粘土の存在を理由にその地域を居住不可能と宣言し、町全体が移転を余儀なくされた。サンジャンヴィアネの事件は、オンタリオ州レミューの町が1991年に放棄される一因となった。1989年の調査で、サウスネーション川沿いの同じタイプの粘土層に位置していることが判明したためである。1993年、町の廃墟となったメインストリートが17ヘクタールの大規模な地滑りに飲み込まれたことで、これらの調査結果が裏付けられた。^[9]
1977年11月30日、スウェーデン西部のトゥーベで発生した地滑りにより9人が死亡し、67軒の家屋が破壊されました。
1978年にノルウェーのリッサ市で発生したもう一つの有名な粘土の流出では、数時間にわたって約33ヘクタール（82エーカー）の農地が液状化し、ボトン湖に流れ込み、1人の命が失われた。リッサの土砂崩れは地元住民によって詳しく記録されており、1981年にはドキュメンタリー映画が制作された。^[10]
2010年5月11日、ケベック州サンジュードに住む一家が土砂崩れで亡くなった。彼らの家が建っていた土地が突然サルベール川に向かって崩れ落ちたのだ。土砂崩れは突然だったため、家族はテレビでアイスホッケーの試合を観戦していたが、座ったまま亡くなった。^[11]土砂崩れで田舎道の一部が崩落し、復旧までに1年かかった。^[12]
2015年2月2日、ノルウェー南東部のシェッゲスタッド橋で土砂崩れにより橋脚が倒壊した。土砂崩れは近くの土塁工事によって引き起こされた。
2020年6月3日、ノルウェーのアルタ自治体クラークネセットで発生した土砂崩れにより、8棟の建物が海に流された。土砂崩れの様子は住民によって撮影された。死傷者はおらず、犬1匹が海から救出された。^[13]
2020年12月30日、ノルウェーの首都オスロから北東に約25キロ離れたゲルドラム自治体アスク村で、住宅地の一部が土砂崩れで流された。^[14] 300メートル×700メートル（980フィート×2,300フィート）の粘土質の土砂崩れで数軒の家屋が倒壊し、10人が死亡した。^[15]^[14]
2023年9月23日、スウェーデンのステヌングスンド市近郊で、粘土質の急速な地滑りにより約15ヘクタール（37エーカー）の地域が被害を受け、ヨーテボリとオスロを結ぶE6高速道路が被害を受けるなどした。^[16]

これらの地滑りは後退性で、通常は水面から始まり、ゆっくりとした歩行速度で上に向かって進行するが、傾斜地の特に深い流動粘土層ははるかに急速に崩壊したり、撹乱された粘土の流動性により非常に大きな塊となって猛スピードで滑ったりすることがある。地滑りは数キロメートル内陸まで浸透し、進路上にあるものすべてを飲み込むことが知られている。^[4]

現代では、流動粘土の堆積が知られている地域は、大規模な人間開発の前に一般的に調査される。流動粘土の場所で建物を建てることを完全に避けることは必ずしも可能ではないが、現代の工学技術により、災害のリスクを軽減するために講じることができる技術的な予防策が見つかっている。例えば、オンタリオ州のハイウェイ416がネピアン近くの流動粘土の堆積を通らなければならなかったとき、路床にはポリスチレンなどの軽量の充填材が使用され、ルートに沿って垂直のウィックドレーンが挿入され、粘土への水の浸透を制限するためにハイウェイの下に地下水遮断壁が建設された。^[17]

参照

大衆文化において

デズモンド・バグリーによる1967年の小説『Landslide』は、カナダの粘土質の急速地滑りの物語である。この本は1992年にジャン＝クロード・ロード監督、アンソニー・エドワーズ主演で同名のテレビ映画にも採用された。

参考文献

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外部リンク

ワシントン大学による「リッサ・ランドスライド」：短い概要とビデオクリップへのリンク

[:0-1] Kerr, Paul Francis (1965)。アラスカ州アンカレッジの粘土の急速な移動：予備報告。The Office。

[:1-2] Brand, EW; Brenner, RP (1981-01-01). 軟質粘土工学. Elsevier. ISBN 978-0-444-60078-3。

[:2-3] Clague, John J.; Stead, Douglas (2012-08-23). 地滑り: 種類、メカニズム、モデル化。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-1-139-56039-9。

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[7] 「スウェーデンのクイッククレイ」（PDF）。

[Wallechinsky1981-8] Wallechinsky, David; Wallace, Irving (1981). 「1971年カナダのサンジャンヴィアネーでの地滑り」Trivia-Library.com。2008年7月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年1月27日閲覧。

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[10] BFI |映画とテレビのデータベース |リッサ地滑り (1981)

[11] ^ 「陥没穴が家を襲い 、地下室で家族死亡」Wayback Machineに2016年3月4日アーカイブ。CNN 、2010年5月12日。

[12] 道路は悲劇から1年後に再開通した。サンジュードの壊滅的な被害を受けた家族。VATニュース。2011年7月13日発行。

[13] アルタの土砂崩れで8棟の建物が海に流される

[BBC_Norway_1-14] 「ノルウェーの地滑り：オスロ近郊のジェルドラム村で家屋が埋もれる」BBCニュース。2020年12月30日。 2020年12月30日閲覧。

[15] クランツ、アンドレアス (2021-01-03). 「Sju personer bekreftet omkommet etter skredet i Gjerdrum」。NRK (ノルウェー語ブークモール) 。2021年1月5日閲覧。

[16] 「地滑りによりスウェーデンの高速道路の大部分が崩壊」ロイター2023年9月23日2023年9月23日閲覧。

[17] 「レダ粘土の征服」Wayback Machineで 2006 年 10 月 3 日にアーカイブ、オンタリオ州運輸省。