Genesis och brott av kvickleror

Forskningsprojekt, 2023 – 2026

De flesta naturliga jordar har sedimenterats under en lång tidsperiod, när partiklar som eroderats någon annanstans transporteras i vatten till en ny plats. Marin lera består av mycket finkorniga partiklar som har sedimenterats i saltvatten. Under de senaste tusentals åren har vissa av dessa marina lerformationer i Västsverige, höjts över medelvattennivån och har infiltreras med färskvatten. I vissa fall har dessa förhållanden lett till ett mycket intressant material som kallas kvicklera. Kvicklera är den enda naturliga lera som plötsligt kan förlora helt sin motståndskraft och bli flytande. Det är därför en stor naturfara. Det finns en stark koppling mellan de geologiska förhållandena, processerna under sedimentation och den efterföljande urlakningen av lera, samt de materialegenskaper som styr den märkliga förändringen från fast till flytande form. Både de processer som skapade kvicklera och de mekanismer som bidrar till den plötsliga hållfasthetsförlusten har dock inte observerats direkt. För att verkligen förstå hur materialet beter sig, måste vi därför titta inåt när vi utför försök som efterliknar processerna i naturen. Detta kan göras med hjälp av röntgentomografi (som används på sjukhusen). Dessa metoder kan dock inte alltid urskilja egenskaper som är så små som lerplattor. För detta måste vi åka till särskilda anläggningar i världen som erbjuder nanotomografi. Även om vi kan studera en naturlig kvicklera som vi i dag hittar på fältet, är detta inte alltid tillräckligt för att förstå vad som hände på vägen. Därför måste vi systematiskt testa ett brett spektrum av geologiska start- och randvillkor i våra experiment som emulerar dessa geologiska processer, för att statistiskt studera deras inverkan på skapandet av kvicklera. Detta kommer att bidra till en bättre förståelse av vad som händer i lab försök och i natur, eftersom allt vi vill lära oss inte kan mätas direkt, inte ens med hjälp av avancerade röntgenmetoder, från en naturlig kvicklera.