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シルトは砂と粘土の中間の大きさの粒状物質で、主に砕けた石英の粒子から構成されています。[ 1 ]シルトは土壌（砂や粘土と混ざっていることが多い）として、または水に懸濁した堆積物として存在することがあります。シルトは通常、乾燥しているときは粉っぽい感触があり、湿っているときは可塑性がありません。シルトは前歯に乗せると（粘土粒子と混ざっていても）舌で粒状として感じられます。
シルトは一般的な物質で、現代の泥の平均45%を占めています。多くの河川デルタや風成堆積物として見られ、特に中央アジア、中国北部、北アメリカに多く存在します。シルトは、非常に暑い気候（砂嵐における石英粒子の衝突など）と非常に寒い気候（氷河による石英粒子の粉砕など）の両方で生成されます。
黄土はシルトを豊富に含む土壌で、地球上で最も肥沃な農地の一部を形成しています。しかし、シルトは浸食されやすく、機械的特性も劣るため、シルト質の土壌での建設は困難です。 1976年のテトンダムの決壊は、ダムコアに不適切な黄土が使用されたことが原因とされており、シルト質土壌の液状化は重大な地震災害となります。風や水によって運ばれるシルトは深刻な環境汚染の原因であり、不適切な農業慣行によって悪化することがよくあります。
シルトは、砂と粘土の中間の性質を持つ砕屑物（風化および侵食された岩石の破片）です。地質学者が使用するシルトのより正確な定義は、1/256～1/16 mm（約4～63ミクロン）の大きさの砕屑粒子です。 [ 2 ]これは、クルムバインのファイ尺度で8～4ファイ単位の粒子に相当します。[ 3 ] [ 4 ]他の地質学者は、シルトを2～63ミクロンまたは9～4ファイ単位の砕屑粒子と定義しています。[ 5 ] 3つ目の定義は、シルトは粘土鉱物ではなく石英で構成された細粒の砕屑物であるということです。[ 6 ]ほとんどの粘土鉱物粒子は2ミクロンより小さいため[ 7 ] 、 2～63ミクロンの大きさの砕屑粒子のほとんどは砕けた石英粒子で構成されているため、実際にはこれらの定義はよく一致しています。[ 5 ]
上限サイズ1/16 mmまたは63ミクロンは、肉眼で識別できる最小の粒子に相当します。[ 8 ]また、堆積物中の粒子サイズ分布におけるタナーギャップにも相当します。120～30ミクロンの粒子はほとんどの堆積物では少なく、砂とシルトの区別が物理的に意味を持つことを示唆しています。[ 5 ]上記のように、下限2～4ミクロンは、主に砕けた石英粒子から主に粘土鉱物粒子への移行に相当します。[ 5 ]
Assallayと共同研究者らは、シルトをさらに3つのサイズ範囲に分類している。C（2～5ミクロン）は氷河期後の粘土と砂漠の塵を表し、D1（20～30ミクロン）は「伝統的な」黄土を表し、D2（60ミクロン）は非常に粗い北アフリカの黄土を表している。[ 5 ]
シルトは、可塑性や凝集性の欠如と粒径によって、現場で粘土と区別できます。シルト粒子は、特に歯の間にサンプルを置くと、ざらざらとした感触を与えるほど十分に大きいです[ 7 ]。粘土サイズの粒子は、歯の間で滑らかに感じられます[9]。堆積物サンプル中の粗シルトと細シルトの割合は、ストークスの法則による沈降速度に基づいてピペット法を使用して実験室でより正確に決定され、それに応じて粒度分布が得られます[ 10 ] 。シルト粒子の鉱物組成は、10ミクロンという小さな粒径でも偏光顕微鏡で決定できます[ 11 ]。
不飽和帯シルトは、石灰岩の空隙や晶洞に見られるシルトサイズのカルサイト結晶です。これは、堆積物が不飽和帯を通って運ばれ、空隙に堆積する際に形成されます。[ 12 ]
ASTM（米国材料試験規格）：200ふるい – 0.005 mm。
米国農務省（USDA） 0.05～0.002 mm。
ISSS国際土壌科学会 0.02～0.002 mm。
米国の土木技術者は、シルトを、200番ふるい（0.074 mm以下）を通過するが、湿潤状態では塑性がほとんどなく、風乾状態では凝集力がほとんどない粒子からなる物質と定義している。[ 13 ] 国際土壌科学会（ISSS）は、シルトを、0.002 mmから0.02 mmの サイズの粒子が80%以上含まれる土壌と定義している[ 14 ]一方、米国農務省は、そのカットオフ値を0.05 mmとしている。[ 15 ]また、シルトという用語は、シルトサイズの粒子だけでなく、砂や粘土を多く含む物質、または水中に懸濁した泥に対しても非公式に使用される。[ 8 ]
シルトは非常に一般的な物質であり、世界中に 10 兆兆 (10 33 ) 個のシルト粒が存在すると推定されています。シルトは、ナイル川やニジェール川のデルタなどの河川デルタを含む風成堆積物や沖積堆積物に豊富に存在します。バングラデシュの大部分はガンジス川デルタのシルト堆積物で覆われています。シルトは、中国北部、中央アジア、北アメリカにも豊富に存在します。[ 5 ]しかし、シルトは世界の熱帯地域では比較的まれです。[ 16 ]
シルトは一般的に河川水中に懸濁しており、河川砂の 0.2% 以上を占めています。グレイワッケの大きな砂粒の間の基質に豊富に存在します。現代の泥の平均シルト含有量は 45% です。[ 17 ]シルトは泥岩中に薄い層状、塊状、または岩全体に分散した状態でよく見られます。層状は、シルトを粘土から選別する弱い流れでの堆積を示唆し、塊状は糞粒を起源とすることを示唆しています。シルトが泥岩全体に分散している場合は、凝集などの急速なプロセスによって堆積した可能性が高いです。[ 18 ]主にシルトで構成される堆積岩は、シルト岩として知られています。[ 19 ]
シルトは地質記録全体を通して一般的ですが、第四紀の地層では特に一般的であるようです。これは、第四紀に特徴的な氷河作用と北極の条件によってシルトの堆積が促進されるためかもしれません。 [ 5 ]シルトは、特に氷河作用によって生成された場合、岩粉または氷河粉と呼ばれることがあります。 [ 20 ]氷河から流れ出る水に懸濁しているシルトは、岩乳または月乳と呼ばれることがあります。[ 21 ]
シルト形成の簡単な説明としては、岩石が砂利や砂に崩壊する過程をより小さなスケールで単純に継続したものであるというものがあります。 [ 22 ]しかし、砂とシルトの間にタナーギャップ（30～120ミクロンの粒子が少ないこと）が存在することから、砂とシルトは異なる物理的プロセスによって生成されることが示唆されます。[ 23 ]シルト形成のメカニズムは実験室で広範囲に研究され[ 24 ]、野外観測と比較されています。これらの研究から、シルト形成には長期間にわたって作用する高エネルギープロセスが必要であることが示されていますが、そのようなプロセスは多様な地質学的環境に存在することがわかっています。[ 5 ]
石英シルト粒子は通常、板状または刃状の形をしていることがわかっています。[ 25 ]これは、より大きな粒子がどのように摩耗するかの特徴であるか、葉理状変成岩中の小さな石英粒子の形状を反映しているか、堆積岩中の層理に平行な石英粒子の自生成長から生じる可能性があります。[ 26 ]理論的には、石英などの等方性物質のランダムな破砕によって形成された粒子は、自然に刃状になる傾向があります。[ 27 ]より大きな粒子の摩耗または粉砕によって生成されたシルト粒子のサイズは、モス欠陥として知られる石英の結晶構造の欠陥を反映している可能性があります。[ 28 ]このような欠陥は、母岩の構造変形によって生じるだけでなく、石英の高温-低温遷移によっても生じます。石英は、約573 °C (1,063 °F)より低い温度で冷却されると体積が急激に減少します。[ 29 ]これにより、冷却中の花崗岩の石英粒子に歪みや結晶欠陥が生じます。[ 30 ]
シルト生成のメカニズムには以下が含まれます: [ 5 ]
実験室での実験では、さまざまなシルト生成メカニズムの有効性に関して矛盾する結果が得られています。これは、一部の実験で脈石英またはペグマタイト石英が使用されているためかもしれません。これらの材料はどちらも理想的な結晶成長を促進する条件下で形成され、花崗岩中の石英粒のモス欠陥がない可能性があります。したがって、脈石英からのシルト生成はどのメカニズムでも非常に困難ですが、花崗岩石英からのシルト生成は多くのメカニズムのいずれかによって容易に進行します。[ 5 ]しかし、主なプロセスは、河川による粉砕、風による摩耗、氷河による研磨を含む、輸送による摩耗であると考えられます。[ 24 ]
シルト堆積物（シルトを主成分とする土壌である黄土など[ 34 ]）は、アジアや北アメリカの氷河地帯や山岳地帯と関連しているように見えるため、シルトの発生源として氷河による粉砕が重視されてきた。高地アジアはシルトの主要な発生源として特定されており、それが堆積して北インドやバングラデシュの肥沃な土壌、中央アジアや北中国の黄土を形成した。[ 5 ]黄土は、近くに山がない砂漠（サハラ砂漠、オーストラリア）には存在しないか、まれであると考えられてきた。[ 35 ]しかし、実験室での実験では、風成作用や河川作用がシルトの生成に非常に効率的であることが示されており[ 24 ] 、熱帯気候での風化も同様である。[ 36 ]砂嵐ではシルトが大量に生成されるようで、イスラエル、チュニジア、ナイジェリア、サウジアラビアで見つかったシルト堆積物は氷河作用によるものではない。さらに、アジアの砂漠地帯は、これまで考えられていたよりも黄土形成にとって重要である可能性がある。問題の一部は、高い生産率と堆積および保存に適した環境を混同していることにあるのかもしれない。そのような環境では、砂漠よりも氷河気候の方が有利になる。[ 37 ]
氷河作用や寒冷風化に伴う黄土は、粒度分布によって高温地域に伴う黄土と区別できる場合がある。氷河黄土の典型的な粒径は約25ミクロンである。砂漠黄土には、それより大きい粒子またはより小さい粒子が含まれており、砂嵐で生成された細かいシルトと粗いシルト画分は、砂の生成における細かい粒子の末端を表している可能性がある。[ 5 ]
黄土は、世界で最も生産性の高い農地のいくつかの基盤となっている。しかし、黄土は侵食されやすい。[ 5 ]シルト中の石英粒子自体は栄養分を供給しないが、優れた土壌構造を促進し、少量存在する他の鉱物のシルトサイズの粒子が必要な栄養分を供給する。[ 16 ]ナイル川沿いの毎年の洪水によって堆積したシルトは、古代エジプト文明を支えた豊かで肥沃な土壌を作り出した。アスワン・ハイ・ダムの閉鎖により、このシルトの供給源が遮断され、ナイルデルタの肥沃度は低下している。[ 38 ]
黄土は湿ると強度を失いやすく、建物の基礎の破損につながる可能性があります。[ 5 ]シルト質の材料は、湿ると崩壊する開放的な構造をしています。[ 39 ]クイッククレイ（氷河の研磨によって生じた非常に細かいシルトと粘土サイズの粒子の組み合わせ）は、土木工学にとって特に困難な課題です。[ 40 ]
テトンダムの崩壊は、ダムのコアにスネーク川氾濫原の黄土を使用したことが原因とされている。[ 41 ]黄土はダムのコアに使用するのに必要な可塑性に欠けるが、土堰堤建設の豊富な経験を持つ米国開拓局でさえ、その特性を十分に理解していなかった。[ 5 ]
シルトは塑性が低いため、強い地震の際に液状化しやすい。このため、ニューマドリッド地震帯で大地震が発生した場合、米国中部のシルト質土壌における地震被害の可能性について懸念が生じている。[ 42 ] [ 43 ]
シルトは水中で容易に運搬され[ 44 ] 、塵の形で空気によって長距離運ばれるほど細かい。[ 45 ]最も粗いシルト粒子（60ミクロン）は1メートルの静止水からわずか5分で沈殿するが、最も細かいシルト粒子（2ミクロン）は静止水から沈殿するのに数日かかることがある。[ 46 ]シルトが水中の汚染物質として現れる現象は、シルト化として知られている。[ 47 ]
20世紀を通じてミシシッピ川によって堆積されたシルトは堤防 システムによって減少しており、ニューオーリンズ周辺のデルタ地帯の保護湿地やバリアー島の消失に寄与している。[ 48 ]
バングラデシュ南東部のノアカリ県では、1960年代に横断ダムが建設され、徐々にシルトが堆積して「チャール」と呼ばれる新しい土地が形成され始めました。ノアカリ県は過去50年間で73平方キロメートル（28平方マイル）以上の土地を獲得しました。オランダの資金援助を受けて、バングラデシュ政府は1970年代後半に古いチャールの開発を支援し始め、それ以来、道路、暗渠、堤防、サイクロンシェルター、トイレ、池の建設、入植者への土地の分配など、複数の機関による取り組みとなっています。2010年秋までに、このプログラムにより約100平方キロメートル（20,000エーカー）が21,000世帯に割り当てられる予定です。[ 49 ]
都市部の河川におけるシルトの主な発生源は、建設活動による土壌の攪乱である。[ 50 ]農村部の河川における主な発生源は、農地の耕作による侵食、 [ 51 ]森林の皆伐または焼畑処理である。[ 52 ]
ナイル川の岸辺の肥沃な黒いシルトは再生の象徴であり、エジプトの神アヌビスと関連付けられている。[ 53 ] [ 54 ]