砂利
砕いた石の混合物

砂利（この写真の最大の破片は約40 mm（1.6インチ））

砂利（さりぎ、 / ˈ ɡ r æ v əl / ）は、岩石の破片が緩く集まったものです。砂利は、堆積作用と侵食作用によって地球上に自然に発生しますが、砕石として商業的に大量に生産されることもあります。

砂利は粒度範囲によって分類され、顆粒から玉石サイズまで様々な大きさの破片があります。ウッデン・ウェントワース粒度計では、砂利は粒状砂利（2～4mm、0.079～0.157インチ）と玉石砂利（4～64mm、0.2～2.5インチ）に分類されます。ISO 14688では、砂利を細粒、中粒、粗粒に分類しており、細粒は2～6.3mm（0.079～0.248インチ）、粗粒は20～63mm（0.79～2.48インチ）の範囲です。砂利1立方メートルの重量は通常約1,800kg（4,000ポンド）、1立方ヤードは約3,000ポンド（1,400kg）です。

砂利は重要な商業製品であり、様々な用途に使用されています。生産量のほぼ半分はコンクリートの骨材として使用されています。残りの多くは道路建設に使用され、路盤材や路面材（アスファルトなどのバインダーの有無にかかわらず）として使用されます。天然に存在する多孔質の砂利層は高い透水係数を有しており、重要な帯水層となっています。

定義と特性

ドイツの砂利採取場の砂と砂利の分離機

口語的には、砂利という用語は、砂や粘土などを混ぜた様々な大きさの石の混合物を指すことが多い。[1]アメリカの建設業界では、砂利（天然素材）と砕石（岩石を機械的に破砕して人工的に製造されたもの）を区別している。[2] [3] [4]

砂利の技術的な定義は、地域や用途によって異なります。多くの地質学者は、砂利を直径2 mm (0.079 インチ) を超える緩い丸い岩石粒子と定義し、上限のサイズを指定していません。[5] [6] [7] [8]砂利は、同じサイズ範囲で角張った形状の緩い岩石粒子である瓦礫と区別されることがあります。[9]米国の地質学者が広く使用しているウッデン・ウェントワース スケールでは、粒状砂利を2～4 mm (0.079～0.157 インチ) のサイズの粒子、小石砂利を4～64 mm (0.16～2.52 インチ) のサイズの粒子と定義しています。これは、粗い砂と玉石の間の大きさのすべての粒子に相当します。[10]

米国農務省と米国土壌科学会は砂利を2～80mm（0.079～3.150インチ）の大きさの粒子と定義していますが、ドイツの尺度（アッテルバーグ）では砂利を2～200mm（0.079～7.874インチ）の大きさの粒子と定義しています。[11]米国陸軍工兵隊は砂利を、メッシュ間隔が4.76mm（0.187インチ）の4番メッシュで保持される大きさが3インチ（76mm）未満の粒子と定義しています。[12] [5]土壌工学に関するISO 14688は、砂利を2mm～6.3mmから20mm～63mmの範囲で細粒、中粒、粗粒に等級分けしています。[13]

砂利の嵩密度は1,460～1,920 kg/m 3（2,460～3,240 lb/cu yd）の範囲です。[14]天然砂利は透水係数が高く、1 cm/sを超えることもあります。[15]

起源

砂利のほとんどは、岩盤が風化して崩壊したものから生成されます。砂利に含まれる鉱物の中で最も一般的なのは石英です。石英は硬く、化学的に不活性で、岩石が容易に割れる劈開面を持たないためです。ほとんどの砂利粒子は複数の鉱物粒子で構成されており、約8ミリメートル（0.31インチ）よりも粗い鉱物粒子を持つ岩石はほとんどありません。例外として、石英脈、ペグマタイト、深部貫入岩、高品位変成岩などがあります。岩石の破片は、河川によって運ばれる際に、しばしば発生源から数十キロメートル以内で急速に丸くなります。[16]

砂利は河川の流路に砂利層または砂州として堆積する。[17]扇状地、 [ 18 ]沿岸海域では砂利は河川や海岸沿いの浸食によって供給される。[19] [20] [17]そして急流のデルタ地帯にも堆積する。[21]ミシシッピ川上流域にはチャート砂利が広く分布しており、その起源は湾の周囲から100マイル（160 km）以内であると考えられている。[22]

アルゼンチンの風成砂利の「メガリップル」は火星にも存在するのではないかという説がある。 [ 23 ]

生産と用途

フィンランドの砂利道

砂利は建設業における主要な基礎原材料である。[24]公式統計では通常、砂は砂利と区別されないが、砕石は別のカテゴリーとして扱われている。2020年には、砂と砂利を合わせて米国の工業用鉱物生産量の23%を占め、その総額は約126億ドルに達した。建設用砂利は約9億6000万トン生産された。これは、砂利ではなく砂が大部分を占める工業用砂利の生産量（6800万トン）を大幅に上回っている。[25]

建設用砂利のほぼ半分はコンクリートの骨材として使用されていると推定されています。その他の重要な用途としては、道路建設、路盤材、アスファルト、建設盛土、その他無数の用途があります。[24]

砂利は、主に河川堆積物、河川氾濫原、氷河堆積物として広く豊富に分布しているため、環境への配慮と品質によって、砕石などの代替品がより経済的かどうかが決まります。米国東部では既に砕石が天然砂利に取って代わっており、リサイクル砂利もますます重要になっています。[25]

語源

砂利という単語は古フランス語の gravel [26]またはgravel [27]に由来します。

種類

自然に発生した堆積性砂利層
機械で砕いた粒度がおよそ5～15mmの石

砂利には、その組成、産地、用途によって様々な種類があります。砂利の種類には以下のものがあります。

土手の砂利
河川や小川の流域に自然に堆積した砂利で、砂や粘土と混ざり合っている。「バンクラン」または「リバーラン」とも呼ばれる。[28]
ベンチ砂利
現在の川底より上の谷の側面に位置する砂利層。かつて川底が高かった場所を示す。この用語はアラスカ州とユーコン準州で最もよく使われている。[29]
砕石
岩石をスクリーンで粉砕・分級し、その後、石と細粒を混ぜ合わせたもの。道路や車道の舗装材として広く使用され、タールを塗布することもある。砕石は、花崗岩、石灰岩、ドロマイト、その他の岩石から作られる。「クラッシャーラン」、「DGA（デンスグレードアグリゲート）、QP（クォーリープロセス）、ショルダーストーン」とも呼ばれる。[30]米国地質調査所は砕石を砂利と区別している。[25]
細粒砂利
直径2～6.3ミリメートル（0.079～0.248インチ）の粒子からなる砂利[13]
ラググラベル
細かい粒子が除去されて生成された粗い砂利の表面に堆積したもの。
砂利を支払う
「ペイダート」とも呼ばれる、金やその他の貴金属を高濃度に含む砂利の愛称。これらの金属は砂金採りによって回収されます。
ピーグラベル
「ピーシングル」としても知られるこの砂利は、グリーンピースと同程度の大きさのきれいな砂利です。[31]コンクリートの表面、歩道、車道、家庭用水槽の底床として使用されます。
ピエモンテ砂利
山の渓流によって高所から運ばれ、水の流れが遅い比較的平坦な地面に堆積した粗い砂利。[32]
高原砂利
河川段丘砂利が通常見られる高さより上の台地またはその他の地域にある砂利の層。[33]
シングル
粗く、ゆるく、丸みを帯び、水で浸食された、特に沖積および海岸堆積物で、主に滑らかで球状または扁平な小石、玉石、時には小さな玉石で構成され、通常、直径20〜200ミリメートル（0.79〜7.87インチ）です。[34]

植物との関係

砂利質土壌が優勢な地域では、植物は一般的にまばらです。[35]これは砂利の水分保持能力が劣っており、また、それに伴いミネラル栄養素も乏しいためです。なぜなら、そのようなミネラルを含む細かい土壌は量が少ないからです。

地質学的記録では

30%以上の砂利を含み、岩石化して固まった堆積物は、礫岩と呼ばれます。[6]礫岩はあらゆる年代の堆積岩に広く分布していますが、通常は少量しか含まれておらず、堆積岩全体の1%未満を占めています。[7] 扇状地には、地質学的記録の中で最も多くの砂利が堆積していると考えられます。[18]これらには、北アメリカ東部の三畳紀盆地の礫岩や、デボン州南部の新赤色砂岩が含まれます。[12]

参照

参考文献

  1. ^ 「砂利」。オックスフォード英語辞典（オンライン版）。オックスフォード大学出版局。 (サブスクリプションまたは参加機関のメンバーシップが必要です。)
  2. ^ Dolley, Thomas P. (2021). 「砂と砂利（建設）」.米国地質調査所鉱物資源概要: 141. doi : 10.3133/mcs2021 . S2CID  242973747.
  3. ^ 「砕石と砂利の完全ガイド」Gra-Rock . 2020年6月16日. 2021年11月24日閲覧。
  4. ^ 「砕石と砂利」ALBlair Construction Ltd. 2017年10月24日. 2021年11月24日閲覧。
  5. ^ ab Jackson, Julia A. 編 (1997). 「砂利」.地質学用語集（第4版）. バージニア州アレクサンドリア: アメリカ地質学研究所. ISBN 0922152349。
  6. ^ ab ブラット, ハーヴェイ; トレイシー, ロバート J. (1996).岩石学：火成岩、堆積岩、変成岩（第2版）. ニューヨーク: WH Freeman. p. 523. ISBN 0716724383。
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