Ghiaia - Gravel

Ghiaia (il frammento più grande in questa foto è di circa 4 cm)

Ghiaia / ɡ r æ v əl / è un'aggregazione allentato di frammenti di roccia. La ghiaia è classificata in base alla gamma di dimensioni delle particelle e include classi di dimensioni da granuli a frammenti di dimensioni di massi . Nella scala Udden-Wentworth ghiaia è classificato in ghiaia granulare (2-4 mm o 0,079-0,157 in) e ciottolo ghiaia (4-64 mm 0.2-2.5 in). ISO 14688 classifica le ghiaie come fini, medie e grossolane, con intervalli da 2–6,3 mm a 20–63 mm. Un metro cubo di ghiaia pesa in genere circa 1.800 kg (o un metro cubo pesa circa 3.000 libbre).

La ghiaia è un importante prodotto commerciale, con una serie di applicazioni. Quasi la metà di tutta la produzione di ghiaia viene utilizzata come aggregato per calcestruzzo . Gran parte del resto viene utilizzato per la costruzione di strade, sia nella base stradale che come manto stradale (con o senza asfalto o altri leganti). I depositi porosi di ghiaia presenti in natura hanno un'elevata conduttività idraulica , che li rende importanti falde acquifere .

Definizione e proprietà

Separatore di sabbia e ghiaia in una cava di ghiaia in Germania

La definizione di ghiaia varia in base alla regione e all'area di applicazione. Molti geologi definiscono la ghiaia semplicemente come particelle rocciose arrotondate sciolte di diametro superiore a 2 mm (0,079 pollici), senza specificare un limite di dimensione superiore. La ghiaia a volte si distingue dalle macerie, che sono particelle di roccia sciolte della stessa gamma di dimensioni ma di forma angolare. La scala di Udden-Wentworth, ampiamente utilizzata dai geologi negli Stati Uniti, definisce ghiaia granulare come particelle con una dimensione da 2 a 4 mm (da 0,079 a 0,157 pollici) e ghiaia come particelle con una dimensione da 4 a 64 mm (da 0,16 a 2,52 pollici). in). Ciò corrisponde a tutte le particelle con dimensioni comprese tra sabbia grossolana e ciottoli .

Il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti e la Soil Science Society of America definiscono la ghiaia come particelle di dimensioni comprese tra 2 e 80 mm (da 0,079 a 3,150 pollici), mentre la scala tedesca (Atterburg) definisce la ghiaia come particelle da 2 a 200 mm (da 0,079 a 7,874 in) di dimensioni. L' US Army Corps of Engineers definisce la ghiaia come particelle di dimensioni inferiori a 3 pollici (76 mm) trattenute da una maglia numero 4, che ha una distanza tra le maglie di 4,76 mm (0,187 pollici). ISO 14688 per ghiaie di qualità per l' ingegneria del suolo come fine, media e grossa con intervalli da 2 mm a 6,3 mm a 20 mm a 63 mm.

La densità apparente della ghiaia varia da 1.460 a 1.920 kg/m 3 (2.460 a 3.240 lb/cu yd). La ghiaia naturale ha un'elevata conducibilità idraulica , che talvolta supera 1 cm/s.

Origine

La maggior parte di ghiaia è derivato dalla disintegrazione della roccia come condizioni atmosferiche . Il quarzo è il minerale più comune che si trova nella ghiaia, poiché è duro, chimicamente inerte e privo di piani di sfaldamento lungo i quali la roccia si divide facilmente. La maggior parte delle particelle di ghiaia è costituita da più grani minerali , poiché poche rocce hanno grani minerali più grossolani di circa 8 millimetri (0,31 pollici) di dimensione. Le eccezioni includono vene di quarzo , pegmatiti , intrusioni profonde e rocce metamorfiche di alta qualità . I frammenti rocciosi vengono rapidamente arrotondati mentre vengono trasportati dai fiumi , spesso entro poche decine di chilometri dalla loro sorgente affiorante.

La ghiaia viene depositata come coperte di ghiaia o barre nei canali del torrente; nei conoidi alluvionali ; in ambienti marini costieri, dove la ghiaia è alimentata da corsi d'acqua o erosione lungo la costa; e nei delta dei corsi d'acqua veloci. Il bacino superiore del Mississippi contiene estese ghiaie di selce che si pensa abbiano la loro origine a meno di 100 miglia (160 km) dalla periferia del bacino.

È stato suggerito che i "megaripples" di ghiaia formati dal vento ( eolico ) in Argentina hanno controparti sul pianeta Marte .

Produzione e usi

Una strada sterrata in Finlandia.

La ghiaia è una delle principali materie prime di base nella costruzione . La sabbia di solito non è distinta dalla ghiaia nelle statistiche ufficiali, ma il pietrisco è trattato come una categoria separata. Nel 2020, sabbia e ghiaia insieme costituivano il 23% di tutta la produzione industriale di minerali negli Stati Uniti, con un valore totale di circa 12,6 miliardi di dollari. Sono stati prodotti circa 960 milioni di tonnellate di sabbia e ghiaia da costruzione. Questo supera di gran lunga la produzione di sabbia e ghiaia industriale (68 milioni di tonnellate), che è per lo più sabbia piuttosto che ghiaia.

Si stima che quasi la metà della sabbia e della ghiaia da costruzione sia utilizzata come aggregato per il calcestruzzo . Altri usi importanti includono nella costruzione di strade, come base stradale o in asfalto ; come riempimento di costruzione; e in una miriade di usi minori.

La ghiaia è ampiamente e abbondantemente distribuita, principalmente come depositi fluviali, pianure alluvionali fluviali e depositi glaciali, quindi considerazioni ambientali e qualità determinano se le alternative, come il pietrisco, sono più economiche. Il pietrisco sta già sostituendo la ghiaia naturale negli Stati Uniti orientali e anche la ghiaia riciclata sta diventando sempre più importante.

Etimologia

La parola di ghiaia deriva dal francese antico Gravele o Gravelle .

La ghiaia spesso ha il significato di una miscela di pezzi di pietra di diverse dimensioni mescolati con sabbia e possibilmente argilla. In inglese americano, le rocce rotte in piccoli pezzi da un frantoio sono conosciute come pietrisco .

tipi

Varietà di ghiaia in diverse forme e dimensioni.
Ghiaia con sassi di dimensione approssimativamente compresa tra 5 e 15 mm

I tipi di ghiaia includono:

  • Ghiaia di sponda : ghiaia di deposito naturale mista a sabbia o argilla che si trova dentro e vicino a fiumi e torrenti. Conosciuto anche come "corsa agli sportelli" o "corsa al fiume".
  • Ghiaia da banco : letto di ghiaia posto sul fianco di una valle sopra l'attuale fondo del torrente, che indica l'antica posizione del letto del torrente quando era ad un livello più alto. Il termine è più comunemente usato in Alaska e nel territorio dello Yukon .
  • Pietrisco : roccia frantumata e classificata da vagli e poi mescolata a una miscela di pietre e fini. È ampiamente usato come manto stradale per strade e passi carrai, a volte con il catrame applicato su di esso. Il pietrisco può essere costituito da granito , calcare , dolomite e altre rocce. Conosciuto anche come "corsa di frantumazione", DGA (aggregato di grado denso) QP (processo di cava) e pietra di spalla. Il pietrisco si distingue dalla ghiaia secondo l'US Geological Survey.
  • Ghiaia fine : ghiaia costituita da particelle con un diametro da 2 a 6,3 millimetri (da 0,079 a 0,248 pollici)
  • Polvere di pietra : ghiaia fine, frantumata, proveniente dalla fase finale della separazione del vaglio, in modo tale che la ghiaia non venga separata dalle particelle di polvere fine. Come con altre forme di pietrisco, questo si distingue dalla ghiaia dall'US Geological Survey.
  • Ghiaia ritardata : accumulo superficiale di ghiaia grossolana prodotta dalla rimozione di particelle più fini.
  • Pay ghiaia : noto anche come "pay sporcizia"; un soprannome per la ghiaia con un'alta concentrazione di oro e altri metalli preziosi. I metalli vengono recuperati attraverso la ricerca dell'oro .
  • Ghiaia di piselli : nota anche come "ghiaia di piselli" è ghiaia pulita di dimensioni simili ai piselli da giardino. Utilizzato per superfici in calcestruzzo, passerelle, passi carrai e come substrato negli acquari domestici.
  • Ghiaia piemontese : una ghiaia grossolana trasportata dall'alto dai torrenti di montagna e depositata su un terreno relativamente pianeggiante, dove l'acqua scorre più lentamente.
  • Ghiaia di altopiano : uno strato di ghiaia su un altopiano o altra regione al di sopra dell'altezza alla quale si trova solitamente la ghiaia del torrente-terrazza.

Relazione con la vita vegetale

Nei luoghi in cui predomina il suolo ghiaioso, la vita vegetale è generalmente più scarsa. Questo risultato deriva dalla minore capacità delle ghiaie di trattenere l'umidità, nonché dalla corrispondente scarsità di nutrienti minerali, poiché i terreni più fini che contengono tali minerali sono presenti in quantità minori.

Nel record geologico

Quando i sedimenti contenenti oltre il 30% di ghiaia si litizzano in roccia solida, il risultato è un conglomerato . I conglomerati sono ampiamente distribuiti nelle rocce sedimentarie di tutte le età, ma solitamente come componente minore, costituendo meno dell'1% di tutte le rocce sedimentarie. I conoidi alluvionali probabilmente contengono i maggiori accumuli di ghiaia nella documentazione geologica. Questi includono conglomerati dei bacini del Triassico del Nord America orientale e della New Red Sandstone del Devon meridionale .

Guarda anche

Riferimenti

link esterno

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