Leire

Leire er finkornete jordpartikler bestående av leirmineraler (aluminiumsilikater), tynne plater bundet sammen med oksygen og hydroksylgrupper. Leire kan være fast, semifast, plastisk og formbar i våt form, og kan være flytende. Ved tørke blir hard, sprekker opp og herdes og som danner et fraktalt sprekkmønster.  Sprekkmønsteret vannbevegelse nedover i jorden ved nedbør, og har også betydning for vekst av planterøtter.

Aluminiumsilikatene  satt sammen av aluminiumoktaedere og silisiumtetraedere kan ha to sjikt (kaolinitt), tre sjikt (plater) (illitt, vermikulitt, montmorillonitt (Montmorillion i Frankrike)) eller flere sjikt (kloritt). Vann (porevann) og mineraler (kationer) ligger mellom de negativt ladete sjiktene med aluminiumsilikater. Leirmineralene har store ytre og indre overflater og har stor evne til å binde vannmolekyler og ioner (kationer) mellom sjiktene. Leirmineralplatene som fester seg til hverandre via vannfilmer mellom platene, og  som binder seg til hverandre med hydrogenbindinger. Erodert leire, silt og sand ble med breelver fraktet ut i havet. Etter isavsmelting og landheving ble leiren liggende over havnivå. Saltet fra havvannet, 35 g salt per liter, stabiliserer leiren. Over tid blir saltet vasket ut av leiren ved diffusjon, infiltrasjon fra grunnvann,  bekker og nedbør.

Tørke leirjord

Tørke gir oppsprekking av jorden i et fraktalt mønster. 

Leire atskilles fra silt både ut fra kornstørrelse. Atterberg grense (ISO 14688) for kornstørrelse blir brukt til å skille mellom leire og silt, navn etter svenske Albert Atterberg (1846-1916), anvendt innen geoteknisk jordanalyse og klassifisering av jord.

Skille kornstørrelse mellom silt og leire går ved diameter 0.004 mm (4 µm), ifølge Wentworths skala.

På overflatene og mellom sjiktene til de negativt ladete leirmineralkolloidene bestående av silisiumtetraedere og aluminiumoktaedere kan det bindes kationer  e.g. natrium (Na+), kalium (K+), magnesium (Mg2+), jern (Fe3+), kalsium (Ca2+), ammonium (NH4+), zink (Zn2+), protoner (H3O+)) og store mengder vann, opptil 40% av massen. 

Leirmineraler

Smektittgruppen av leirmineraler

Smektittgruppen  (2:1) med ett lag aluminiumoktaeder mellom to lag silisiumtetraeder omfatter smektit, vermikulitt, montmorillonitt, illit, pyrofyllit og bentonitt. Disse leirmineralene har meget store overflater og høy kationbytterkapasitet. De utvider seg mye i nærvær av vann og blir plastiske, men trekker seg sterkt sammen ved tørke. Ved tørke blir jorden meget kompakt med store sprekker. Ved god vanntilførsel tettes sprekkene igjen. Leirpartiklene danner aggregater og henger sammen med kohesjonskrefter. Bentonitt dannes fra forvitring av vulkanske bergarter, og blir brukt som klaringsmiddel i produksjon av vin og cider, bentonittmembraner, bentonittleire.

Pyrofylitt (gr. pyros – ild; phyllos – blad) er et aluminiumsilikathydroksid (Al2Si4O10(OH)2) som danner flak.

1:1 gruppen

Leirmineraler i 1:1 gruppen e.g. kaolinitt har ett sjikt med silisiumtetraedere og ett sjikt med aluminiumoktaere som holdes sammen med hydrogenbindinger. Kaolinitt (Al2Si2O5(OH)4 ) består av tetraederark med silisium SIO4 bundet med oksygenatomer  i ett lag med aluminiumokateder (AlO6). (Al2O3·2SiO2·2H2O).

Skifer

Skifer («Shale») er sedimentære leirmineraler med silt, kalsitt og kvarts. Shale bryter lett i tynne sjikt eller lag. Kan inneholde fossiler e.g. Burgess shale i Canada.

Jfr. leirskifer, alunskifer, «shale oil» (skiferolje) som kan inneholde lettolje, samt «oil shale» med kerogen som kan utvinnes med varmt vann under trykk («fracking») med store negative konsekvenser for miljøet.  

Anvendelse av leire

Leire blir brukt til å produsere teglstein, Leca-blokker, leirkrukker, steingods, keramikkmateriale, byggemateriale, og i gamle hus som stubbeloftleire. Leire blir også brukt som jordforbedringsmiddel.

Silt

Silt er finkornet jordmateriale har større partikler og annet mineralinnhold enn leire avsatt fra rennende vann. Silt blir lett transportert med vann eller luft fraktes med elver og havstrømmer. Leirjord kan inneholde %-vise blandinger av leire, silt og sand. 

Kvikkleire

Kvikkleire er marin avsatt leire etter siste istid i Skandinavia og Canda, Kvikkleire er avsatt i saltvann og består av salter, leire og silt løst bundet til hverandre i nettverk, kan binde store mengder vann. Leirpartiklene flokkulerer kant mot kant, plan mot plan og binder mye vann, og i tillegg finnes det mye fritt vann.  Ved utvasking av salt blant natrium (Na+) som binder sammen de negativt ladete leirpariklene kan den plutselig endre form og blir flytende. Kvikkleireras skjer i flatt landskap mot ustabile skråninger, for eksempel i tilknytning til ravinelandskap eller ut mot strandknaten. Pore-vanntrykk, erosjon, mye nedbør, graving og mekanisk påvirkning, leiren blir væskeaktig og flyter, strukturen kollapser som dominoeffekt eller fallende korthus Større overflatedeler kan flyte langt av sted på raset. På Romerike og i Trøndelag er det mange forekomster av kvikkleire. Kvikkleire kan bli stabilisert ved tilførsel av store mengder salt.  Eksempler på kvikkleireras: Verdal 19. mai 1893, Rissa 29. april 1978, Skjeggestadbrua 2. februar 2015, Sørum 16. november 2016.

Plastisitetsindeks. Tiksotrop (thixotrop) (gr. thixis – berøring; tropes – vende) gir ved stress og skjærspenning endring i viskositet fra tyktflytende og viskøs til lettflytende og er en faktor ved ras og landglidning.  Ketchup er tixotrop og pseudoplastisk. 

Tilbake til hovedside

Publisert 2. jan. 2021 16:48 - Sist endret 13. feb. 2021 11:01