Формация London Clay — морская геологическая формация ипрского (раннеэоценовая эпоха , около 54–50 миллионов лет назад) [1] , которая обнажается на юго-востоке Англии . London Clay хорошо известна своим ископаемым содержанием. Ископаемые остатки из пород нижнего эоцена указывают на умеренно теплый климат, тропическую или субтропическую флору . Хотя уровень моря изменился во время отложения глины, среда обитания в целом представляла собой пышный лес — возможно, как в Индонезии или Восточной Африке сегодня — граничащий с теплым, неглубоким океаном.
London Clay — это жесткая голубоватая глина , которая становится коричневой при выветривании и окислении. В слоях глины часто встречаются узелковые комки пирита . Пирит был получен в результате микробной активности ( сульфатредуцирующих бактерий ) во время осаждения глины. Как только глина подвергается воздействию атмосферного кислорода, фрамбоидальный пирит с большой удельной поверхностью быстро окисляется. Окисление пирита дает нерастворимый коричневый оксигидроксид железа ( FeOOH ) и серную кислоту , что приводит к образованию относительно растворимого гипса (CaSO4 · 2H2O , дигидрат сульфата кальция ). Последний более растворим и подвижен, чем оксиды железа , и может далее перекристаллизовываться, образуя более крупные кристаллы, иногда называемые селенитом (происходит с Луны , но не связан с селеном , хотя этимология та же самая) или «водными камнями».
Также распространены крупные септарные конкреции , образованные микробной активностью (окислением органического вещества ) на древнем морском дне во время раннего диагенеза глины. В прошлом они использовались для производства цемента. Когда-то их выкапывали для этой цели в Шеппи, около Ситтингборна , и в Харвиче , а также выкапывали у побережья Хэмпшира . Глина до сих пор используется в коммерческих целях для изготовления кирпичей , плитки и грубой керамики в таких местах, как Михельмерш в Хэмпшире.
London Clay хорошо развит в London Basin , где он утончается на западе от примерно 150 метров (492 фута) в Эссексе и северном Кенте до примерно 4,6 метров (15 футов) в Уилтшире . [2] Он нечасто обнажается, поскольку в значительной степени покрыт более поздними неогеновыми отложениями и плейстоценовыми гравийными отложениями. Одним из мест, представляющих особый интерес, является Oxshott Heath , где вышележащие слои песка и London Clay обнажаются в виде песчаного уступа, возвышающегося примерно на 25 метров (82 фута). Это поддерживало процветающую кирпичную промышленность в этом районе до 1960-х годов. Лондонская глина также хорошо развита в бассейне Хэмпшира , где выход на поверхность толщиной 91 метр (299 футов) встречается в заливе Уайтклифф на острове Уайт и около 101 метра (331 фут) распространяется вдоль 6 километров (4 миль) береговой полосы в Богнор-Реджисе , Западный Суссекс . [3]
Глина отложилась в море глубиной до 200 метров (660 футов) на восточном конце. Было обнаружено до пяти циклов отложения (представляющих собой трансгрессию, за которой последовало обмеление моря), наиболее заметно на более мелком, западном конце. Каждый цикл начинается с более грубого материала (иногда включающего округлую кремневую гальку), за которым следует глина, которая становится все более песчаной. Последний цикл заканчивается пластами Клейгейт. [2]
Самая молодая часть Лондонской глины, известная как пласты Клейгейт или Клейгейтский член, образует переход между глиной и более песчаными пластами Бэгшот выше. Это показано отдельно на многих геологических картах и часто покрывает холмы. Его толщина достигает 15 метров (49 футов) в Клейгейте , Суррей. [2] В настоящее время считается, что он является диахронным , например, образование в Клейгейте имеет тот же возраст, что и конец четвертого цикла осадконакопления дальше на восток. [4]
Наличие толстого слоя лондонской глины под самим Лондоном , обеспечивающего мягкую, но стабильную среду для прокладки туннелей , сыграло важную роль в раннем развитии лондонского метрополитена , хотя это также является причиной того, что в Лондоне не было настоящих небоскребов , по крайней мере, в той же степени, что и во многих других городах мира. Возведение высоких зданий в Лондоне требовало очень глубоких, больших и дорогостоящих свайных фундаментов. Это изменилось в последние десятилетия из-за разработки «погружных свай». Лондонские небоскребы плавают на плотах, вмонтированных в глину.
London Clay очень восприимчив к объемным изменениям в зависимости от содержания влаги. [5] В исключительно засушливые периоды или когда влага извлекается из-за активности корней деревьев, глина может высыхать и уменьшаться в объеме, и наоборот, снова набухать при восстановлении содержания влаги. Это может привести к множеству проблем вблизи поверхности земли, включая структурное смещение и растрескивание зданий, разрушение канализации и сервисных труб/каналов, а также неровные и поврежденные дорожные покрытия и покрытия. Такой ущерб признается покрываемым интерпретацией страховых полисов оседания зданий, а периоды сухой погоды в 1976/77 и 1988/92 годах, в частности, привели к множеству страховых исков. В результате многие страховые компании теперь увеличили стоимость страховых премий для зданий, расположенных в наиболее уязвимых районах, где произошло повреждение, где глина находится близко к поверхности.
London Clay также используется для облицовки истощенных карьеров. Это связано с тем, что старые карьерные ямы обычно заполняются отходами, а облицовка London Clay (которая практически непроницаема) предотвращает попадание отходов и опасных веществ в грунтовые воды.
London Clay — идеальная среда для бурения туннелей, что является одной из причин, по которой сеть лондонского метрополитена очень быстро расширялась к северу от реки Темзы . Однако к югу от Темзы пласт на уровне труб состоит из водоносного песка и гравия (не подходит для прокладки туннелей), а London Clay находится ниже, что отчасти объясняет, почему к югу от Темзы очень мало туннелей с трубами. London Clay имеет достаточно длительное время выдержки, чтобы можно было без спешки установить опоры. Он также почти водонепроницаем , что приводит к практически полному отсутствию просачивания грунтовых вод в туннель. Он переуплотнен, что означает, что когда-то он подвергался давлению горных пород, более высокому, чем сегодня, и расширяется при выемке грунта, таким образом постепенно нагружая опору, т. е. нет необходимости нагружать опору на грунт.
Из-за своей непроницаемости, особенно при вспашке, лондонская глина не является хорошей сельскохозяйственной почвой. [ требуется ссылка ] В Мидлсексе вспашка земли из лондонской глины настолько глубоко, что она поднимает глину, исторически называлась «вспашкой яда». [6]
Его также не любили строить дома, хотя неизбежно большая часть Большого Лондона построена на нем. Джейн Эллен Пантон в своей книге «Пригородные резиденции и как их обойти» (1896) [7] замечает: «Я не верю, что глина пригодна или вообще может быть пригодна для проживания на ней кого-либо... хотя розы цвели великолепно, дети — нет, а кашель и простуда [длились всю осень и зиму, это в Шортлендсе ». [8]
Многие здания Лондона в конечном итоге были построены с использованием London Clay. При сжатии и обжиге London Clay может быть сформован в кирпич, известный как London Stock , который можно узнать по его желтовато-коричневому оттенку. [9]
Ископаемые остатки растений, особенно семена и плоды, встречаются в изобилии и собираются в Лондонской глине уже почти 300 лет. [10] Было обнаружено около 350 названных видов растений, что делает флору Лондонской глины одной из самых разнообразных в мире по количеству ископаемых семян и плодов. [11] Флора включает типы растений, встречающиеся сегодня в тропических лесах Азии, и демонстрирует гораздо более теплый климат эпохи эоцена , причем часто встречаются такие растения, как нипа (пальмы нипа) и другие пальмы .
Известные прибрежные выходы, с которых можно собрать окаменелости, находятся на острове Шеппи в графстве Кент и в Уолтоне-он-те - Нейз в графстве Эссекс в Лондонском бассейне, а также в Богнор-Реджисе в Хэмпширском бассейне.
