Лондонская глинистая формация — это морская геологическая формация ипрского периода ( эра раннего эоцена , около 54-50 миллионов лет назад) [1] возраста, которая образуется на юго-востоке Англии . Лондонская глина хорошо известна своим содержанием ископаемых . Окаменелости из пород нижнего эоцена указывают на умеренно теплый климат, тропическую или субтропическую флору. Хотя уровень моря менялся во время отложения глины, средой обитания обычно был густой лес – возможно, как сегодня в Индонезии или Восточной Африке – граничащий с теплым мелким океаном.
Лондонская глина — это твердая голубоватая глина , которая при выветривании и окислении становится коричневой. В глинистых слоях часто встречаются узелковые комки пирита . Пирит был произведен в результате микробной деятельности ( сульфатредуцирующих бактерий ) во время осаждения глины. Когда глина подвергается воздействию кислорода воздуха, фрамбоидальный пирит с большой удельной поверхностью быстро окисляется. Окисление пирита приводит к образованию нерастворимого коричневого оксигидроксида железа ( FeOOH ) и серной кислоты, что приводит к образованию относительно растворимого гипса (CaSO 4 ·2H 2 O, дигидрат сульфата кальция ). Последний более растворим и подвижен, чем оксиды железа , и может в дальнейшем рекристаллизоваться с образованием более крупных кристаллов, иногда называемых селенитом (прибывшим с Луны , но не связанным с селеном , хотя этимология та же самая), или «водяными камнями».
Также распространены крупные септариальные конкреции , образовавшиеся в результате микробной активности (окисления органического вещества ) на древнем морском дне во время раннего диагенеза глины. Раньше их использовали для производства цемента. Когда-то их выкопали для этой цели в Шеппи, недалеко от Ситтингборна , и в Харвиче , а также вырыли дноуглубительные работы у побережья Хэмпшира . Глина до сих пор используется в коммерческих целях для изготовления кирпичей , черепицы и грубой керамики в таких местах, как Мишельмерш в Хэмпшире.
Лондонская глина хорошо развита в Лондонском бассейне , где она утончается к западу от примерно 150 метров (492 футов) в Эссексе и северном Кенте до примерно 4,6 метров (15 футов) в Уилтшире . [2] Он не часто обнажается, поскольку в значительной степени покрыт более поздними неогеновыми отложениями и плейстоценовыми отложениями гравия. Одним из мест, представляющих особый интерес, является Оксшотт-Хит , где вышележащий песок и слои лондонской глины обнажены в виде песчаного откоса, 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 обнажение толщиной 91 метр (299 футов) встречается в заливе Уайтклифф на острове Уайт и около 101 метра (331 фут) простирается вдоль 6 километров (4 миль) прибрежной полосы. в Богнор-Реджисе , Западный Суссекс . [3]
Глина отложилась в море глубиной до 200 метров (660 футов) в восточной части. Было обнаружено до пяти циклов отложения (представляющих трансгрессию с последующим обмелением моря), наиболее заметно на более мелком западном конце. Каждый цикл начинается с более грубого материала (иногда включая 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 пачка Клейгейт, образует переход между глинистыми и более песчаными пластами Бэгшот, расположенными выше. Это показано отдельно на многих геологических картах и часто перекрывает холмы. Его толщина достигает 15 метров (49 футов) в Клейгейте , графство Суррей. [2] В настоящее время считается, что он образовался в диахронном периоде : например, образование в Клейгейте того же возраста, что и конец четвертого цикла отложения 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, для в такой же степени, как и во многих других городах мира. Для возведения высотных зданий в Лондоне требовался очень глубокий, большой и дорогостоящий свайный фундамент. Ситуация изменилась в последние десятилетия из-за развития «погружных свай». Небоскребы Лондона плавают на плотах, вкопанных в глину.
Лондонская глина очень чувствительна к изменениям объема в зависимости от содержания влаги. [5] В исключительно засушливые периоды или когда влага извлекается корнями деревьев, глина может высыхать и сжиматься в объеме и, наоборот, снова набухать, когда содержание влаги восстанавливается. Это может привести ко многим проблемам вблизи поверхности земли, включая перемещение конструкций и разрушение зданий, трещины канализационных и инженерных труб/каналов, а также неровные и поврежденные поверхности дорог и тротуаров. Признано, что такой ущерб покрывается интерпретацией страховых полисов проседания зданий, а периоды засушливой погоды в 1976/77 и 1988/92 годах, в частности, привели к множеству страховых случаев. В результате многие страховые компании сейчас увеличили стоимость премий для зданий, расположенных в наиболее уязвимых районах, где произошел ущерб, где глина находится близко к поверхности.
Лондонская глина также используется для облицовки истощенных карьеров. Это связано с тем, что старые карьерные ямы обычно заполняют отходами, а облицовка их лондонской глиной (которая практически непроницаема) предотвращает попадание отходов и опасных веществ в грунтовые воды.
Лондонская глина — идеальная среда для бурения туннелей, что является одной из причин, почему железнодорожная сеть лондонского метрополитена очень быстро расширилась к северу от реки Темзы . Однако к югу от Темзы слой на уровне трубок состоит из водоносного песка и гравия (непригоден для прокладки туннелей), а ниже находится лондонская глина, что отчасти объясняет, почему к югу от Темзы очень мало туннелей-трубок. У London Clay есть время, достаточное для того, чтобы можно было установить поддержку без срочности. Он также практически водонепроницаем , что практически исключает просачивание грунтовых вод в туннель. Он чрезмерно уплотнен, что означает, что когда-то он подвергался более высокому давлению горных пород, чем сегодня, и расширяется при раскопках, тем самым постепенно нагружая опору, т. е. нет необходимости прижимать опору к земле.
Из-за своей непроницаемости, особенно при вспашке, лондонская глина не является хорошей сельскохозяйственной почвой. [ нужна цитата ] В Миддлсексе вспахивание лондонской глиняной земли настолько глубоко, что она поднимает глину, исторически называлось «вспашкой яда». [6]
На нем также не любили строить дома, хотя на нем неизбежно построена большая часть Большого Лондона . Джейн Эллен Пантон в своей книге «Пригородные резиденции и как их обойти» (1896) [7] отмечает: «Я не верю, что глина пригодна или даже может быть пригодна для проживания на ней… хотя розы великолепно цвели, дети этого не делали, и кашель и простуда [продолжались всю осень и зиму, это в Шортлендсе ». [8]
Многие лондонские здания в конечном итоге были построены из лондонской глины. При сжатии и обжиге из лондонской глины можно превратить кирпич, известный как лондонский кирпич , который можно узнать по желтовато-коричневому оттенку. [9]
Окаменелости растений, особенно семян и фруктов, встречаются в изобилии и собираются из лондонской глины 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 фруктов. [11] Флора включает в себя виды растений, встречающиеся сегодня в тропических лесах Азии, и демонстрирует гораздо более теплый климат эпохи эоцена , при этом часто встречаются такие растения, как Нипа (пальмы Нипах) и другие пальмы .
Известные прибрежные обнажения, из которых могут быть собраны окаменелости, находятся на острове Шеппи в Кенте и Уолтон-на-Нейзе , Эссексе , в Лондонском бассейне и Богнор-Реджисе в Хэмпширском бассейне.
