Глинистые минералы: Исследователи впервые наблюдали, как частицы осадка ориентируются при отложении

Глинистые минералы являются основным компонентом земной поверхности и в основном встречаются в осадках озёр, рек и океанов. Свойства глины и глинистого сланца зависят от ориентации крошечных частиц осадка. Используя синхротронный ускоритель частиц в Гренобле (Франция), исследовательской группе из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) впервые удалось детально наблюдать за некоторыми из этих процессов. Исследование было опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.

Исследование процессов формирования глинистых осадков сопряжено со сложностями из-за их длительности и микроскопического размера частиц. Чтобы преодолеть эти трудности, команда использовала синхротрон в Гренобле, что позволило наблюдать седиментацию в реальном времени. Учёные помещали заполненные водой цилиндры с оседающими глинистыми частицами в пучок высокоэнергетического рентгеновского излучения ускорителя, проводя эксперименты в пресной и солёной воде.

Эксперименты показали, что ориентация частиц глины возникает уже в первых миллиметрах осадка. Это противоречит или расширяет распространённую гипотезу о том, что выравнивание частиц в основном определяется давлением вышележащих, многометровых толщ осадка. Понимание этого процесса важно для многих приложений, например, для оценки диффузионных и тепловых свойств глин и глинистых сланцев, что актуально для геотермальной энергетики и выбора горных пород для захоронения радиоактивных отходов.