Siltsten – definition, egenskaper, bildning och förekomst
Upptäck siltsten: vad det är, hur den bildas, egenskaper, förekomst och enkla fälttester. Lär dig skilja siltsten från lera och sand.
Definition och klassificering
En siltsten är en finkornig, klastisk sedimentär bergart som ofta räknas till de bredare gruppen lersten eller mudstones. För att en bergart ska klassificeras som siltsten måste den bestå av mer än 50 procent partiklar i siltstorlek.
Vad är silt?
Silt är kornstorleken mellan sand och lera: mindre än sand och större än lera. Gränserna anges ofta som mindre än 1/16 av en millimeter (~0,06 mm) och större än 1/256 av en millimeter (~0,004 mm). Silt uppkommer till stor del genom fysisk vittring, alltså mekanisk nedbrytning av berg utan kemisk omvandling, till exempel genom frysning och upptining.
Egenskaper
- Textur: Finkornig, ofta en enhetlig, grynig yta.
- Mineralsammansättning: Domineras ofta av kvarts och fältspat, men kan innehålla mindre mängder lermineral, glimmer och tungmetallmineral.
- Färg: Vanligtvis grå, brun, röd eller svart beroende på järnoxidhalter och organisk materialmängd.
- Plasticitet och kohesion: Siltmaterial tenderar att ha låg plasticitet; de kan vara icke-plastiska eller svagt plastiska. När de är vattenmätta kan de under vibration eller snabb belastning uppvisa flytande beteende (liquefaction).
- Porositet och permeabilitet: Siltsten har vanligen måttlig porositet men låg permeabilitet jämfört med sandsten — vatten rör sig långsamt genom materialet.
Bildning och diagenes
Silt bildas genom fysisk vittring av bergmaterial och transporteras sedan av vind, is, floder eller havsströmmar. Typiska avsättningsmiljöer för silt är lugna, lågenergetiska miljöer där de finare partiklarna kan sjunka till botten: flodslätter, deltaområden, sjöbottnar och djuphavsavlagringar. Efter avsättning sker kompaktion och cementation (diagenes), där siltlagren omvandlas till fast siltsten genom utfällning av mineralbindemedel som kisel (silica), kalk eller järnoxider.
Förekomst
En av de största källorna till silt i världen är områden med intensiv erosion och hög nederbörd, till exempel Himalaya, där kraftig regn och brusande floder transporterar stora mängder finkornigt material. Siltstenar förekommer i sedimentära berglager globalt och kan bilda omfattande skikt i sedimentära bassänger.
Fältkännetecken och identifiering
Ett traditionellt enkelt fälttest som ofta nämns är att gnugga stenen lätt mot tänderna; om ytan känns "grynig" kan det indikera siltstorlek. Detta test är informellt och bör användas med försiktighet. Mer pålitliga fältmetoder är att:
- använda en förstoring (lupp) för att studera kornstorlek,
- utföra en grov kornfördelningsanalys genom att gnugga materialet på en glasplatta,
- studera bergartsens skiktnings- och strukturella egenskaper i samband med fältobservationer.
Användning och geoteknisk betydelse
Siltsten används sällan som byggnadssten i stor skala men kan förekomma som fyllnads- eller grusmaterial efter krossning. Geotekniskt är silt och siltsten viktiga eftersom de kan påverka grundläggning, stabilitet och dränering. Siltiga lager kan vara känsliga för:
- flytning (liquefaction) vid jordbävningar eller snabba belastningsändringar,
- sättningar vid kompression och uppluckring vid vattenmättnad,
- minskad bärighet jämfört med grövre material som sand eller grus.
Paleontologi och ekonomisk betydelse
Finkorniga silt- och lerstenar bevarar ofta fossil väl, eftersom de fina partiklarna ger bra konservering av organiska rester. Siltstenar kan också fungera som täckbergart (seal) i petroleumsystem eller som värdbergart för vissa malmer beroende på geokemiska förhållanden.
Metamorfos
Vid ökad temperatur och tryck genom metamorfa processer kan siltsten omvandlas till mer finkorniga metamorfa bergarter; slutgiltig typ beror på ursprunglig sammansättning och metamorfosens grad. Resultatet kan bli bergarter med skiffrig eller glimmerhaltig textur.
Sammanfattning
Siltsten är en finkornig, klastisk sedimentär bergart bestående av övervägande siltpartiklar (mellan sand och lera i storlek). Den bildas genom avsättning av fint material i lågenergi-miljöer och genomgår diagenes till fast bergart. Mineralogiskt domineras den ofta av kvarts och fältspat. Siltsten har särskilda geotekniska egenskaper som påverkar bygg- och anläggningsarbete och kan bevara fossil väl.
Rektangulära fogar i siltsten (överst) och svart skiffer (nedan) i Utica Shale (Ordovicium) nära Fort Plain, New York.
Frågor och svar
F: Vad är en siltsten?
A: En siltsten är en typ av lersten som måste bestå till mer än 50 % av material i siltstorlek.
F: Vad är silt?
S: Silt är en partikel som är mindre än sand, 1/16 millimeter (~0,06 mm), och större än lera, 1/256 millimeter (~0,004 mm).
F: Hur bildas silt?
S: Silt bildas genom fysiska vittringsprocesser som frysning och upptining, och innebär inte några kemiska förändringar i berget.
F: Vilka är de största bidragande faktorerna till silt?
S: Kvarts och fältspat är de största bidragsgivarna till silt.
F: Var finns en av de högsta andelarna silt på jorden?
S: En av de högsta andelarna silt på jorden finns i Himalaya, där det regnar upp till fem till tio meter (16 till 33 fot) per år.
F: Vilka egenskaper har silt?
S: Silt tenderar att vara icke sammanhängande och icke plastisk, men kan lätt bli flytande.
F: Vad är ett enkelt fälttest för att bedöma om en sten är en siltsten eller inte?
S: Ett enkelt fälttest för att avgöra om en sten är en siltsten eller inte är att sätta stenen mot tänderna. Om stenen känns "grusig" mot ens tänder, då är det en siltsten.
Sök