Lera – definition, egenskaper, bildning och användningar

Utforska lera: definition, egenskaper, bildningsprocess och användningar inom keramik, byggnad och geologi. Lär dig om mineral, plastiskhet och miljöpåverkan.

Lera är ett finkornigt silikatmineral som bildas när stenar bryts ner. Våt lera är mjuk och kan formas för att göra keramik, tegelstenar och andra föremål. När den formas och sedan bränns i en ugn för att göra den hård blir den till keramik.

Lera innehåller ofta en del vatten eftersom vattenmolekylerna fastnar på de små kornen. Det kan också finnas organiska material i leran, och mineralogin (vilka lermineral som finns) styr hur leran beter sig när den är våt eller torr.

Det finns omkring 35 erkända lermineralarter på jorden. De vanligaste grupperingarna av lermineral är kaolinit, illit och smektiter (till exempel montmorillonit), samt chlorit. Dessa mineraler ger leran dess förmåga att hålla ihop (sammanhållande egenskaper) och dess plastiska egenskaper. Lerans thixotropi — det vill säga att dess viskositet kan minska vid omrörning eller belastning och återgå när belastningen upphör — bidrar ibland till plötsliga rörelser i marken, till exempel jordskred.

Egenskaper

• Partikelstorlek: Lerpartiklar är mycket små. I sedimenteologiska termer är gränsen mellan silt och lera ofta satt vid ungefär 2 µm (0,002 mm). En lerpartikel är ungefär 1/1000 av ett typiskt sandkorns bredd, vilket innebär att den transporteras mycket längre vid samma vattenhastighet och därför kräver lugnare förhållanden för att sedimentera.
• Vatteninnehåll och plasticitet: Lera kan absorbera vatten mellan sina skikt och blir plastisk och formbar. När den torkar krymper den och spricker; vissa lertyper sväller när de tar upp vatten (särskilt smektiter).
• Färg: Färgen på leror styrs ofta av järnoxider (röd, gulbrun), organiskt material (mörk), eller andra föroreningar.
• Volymförändringar: Vissa lertyper kan genomgå stora volymändringar vid fuktväxlingar, vilket är viktigt vid byggande och jordbruk.
• Hållfasthet: Torr lera eller bränd lera (keramik) är hård; oförbränd våt lera är mjuk och formbar.

Bildning

Lera bildas primärt genom vittring och kemisk omvandling av silikatmineral. Kvarts, fältspat, järnoxider och karbonater kan vittra till storlekar som ger upphov till lermineral. Viktiga källor och processer är:

• Kemisk vittring av bergarter (särskilt fältspatrika bergarter).
• Alteration av vulkanisk aska, som kan omvandlas till lermineral.
• Malning och nedsmulning av bergarter under istider eller genom fysikalisk erosion.
• Återvinning av gamla lersediment eller lerstenar, som vittrar och sönderdelas lätt och levererar nya lerpartiklar.
• Avsättning i lugna vattenmiljöer (sjöar, havsbottnar, flodlämningar) där de fina partiklarna kan sjunka till botten.

Användningar

Lera har många praktiska användningar:

• Keramik och keramikprodukter: krukmakeri, porslin, tegel och takpannor (se ovanstående keramik, tegelstenar och ugn).
• Bentonit (en typ av smektit) används som borrningsexpansionsmedel i olje- och geotermiborrning, samt som tätande material i dammar och deponier.
• Byggnadsmaterial: adobe, lertak, puts och murbruk.
• Industriella tillämpningar: pappers- och färgindustri (fyllmedel), kosmetika, läkemedel, vattenrening, kattströ och gjutformar inom gjuterier.
• Agrikultur: som jordförbättring för ökad vattenhållande förmåga, men också som utmaning när lerjord blir kompakt och dåligt dränerad.

Risker och geotekniska aspekter

Lera kan ge upphov till geotekniska problem. Kvicklera (särskilt i Skandinavien) är ett exempel där avsaltade marinlera blir extremt känslig och kan förlora sin hållfasthet vid omrörning och orsaka stora jordskred. Lerors thixotropa och svällande egenskaper måste beaktas vid byggande, vägkonstruktion och jordbruk.

Hur man känner igen lera

• Känns glatt och kletig när den är våt; bildar en tunn "rems" när man trycker ut den mellan fingrarna.
• Torkar till hårda stycken som ofta spricker.
• Bildar plastiska former som håller detaljer när den är lagom fuktig.

Lera är den finaste partikeln i lerstenar. En lerpartikel är ungefär 1/1000 av sandkornets bredd, vilket innebär att en lerpartikel färdas mycket längre vid konstant vattenhastighet och därför krävs lugnare förhållanden för att den skall kunna sätta sig. När kornen är större än några mikrometer (vanligtvis > 2 µm) kallas materialet silt, inte lera.

Frågor och svar

F: Vad är lera?

F: Vad kan man göra av våt lera?

F: Vad händer med leran när den bränns i en ugn?

F: Vad innehåller lera ofta och varför?

F: Hur många erkända lermineralarter finns det på jorden?

F: Varifrån kommer lera?

F: Vad är skillnaden mellan silt och lera?

Sök med bokstav