Geologija opek

Navadna opeka je eden naših največjih izumov, umetni kamen. Zidaki preoblikujejo blato z nizko trdnostjo v močne materiale, ki ob pravilni negi lahko zdržijo stoletja.

Glavna sestavina opek je glina, skupina površinski minerali ki izhajajo iz vremenskih vplivov magnetnih kamnin. Glina sama po sebi ni neuporabna - izdelava opeke iz navadne gline in sušenje na soncu naredi močan gradbeni kamen "kamen". Nekaj ​​peska v mešanici pomaga preprečiti pokanje teh opek.

Sušena glina se malo razlikuje od mehke skrilavca.

Mnoge najstarejše stavbe na zgodnjem Bližnjem vzhodu so bile narejene iz opeke, posušene na soncu. Te so na splošno trajale približno eno generacijo, preden so se opeke poslabšale zaradi zanemarjanja, potresa ali vremena. S starimi zgradbami, stopljenimi v gomile gline, so se starodavna mesta občasno izravnala in na novo zgradila nova mesta. Skozi stoletja so se ti mestni nagrobniki, ki se imenujejo pripovedovali, povečevali.

Izdelava opeke, posušene na soncu, z malo slame ali gnoja pomaga vezati glino in daje enako starodaven izdelek, imenovan adobe.

Stari Perzijci in Asirci so izdelovali močnejše opeke, tako da so jih pražili v pečeh. Postopek traja nekaj dni, pri čemer se temperatura dvigne nad 1000 ° C na dan ali več, nato se postopoma ohlaja. (To je veliko bolj vroče kot blago praženje ali kalcinacija, uporabljena za pripravo vrhunskega preliva baseball polja.) Rimljani so napredovali tehnologijo, kot so to storili z betonom in metalurgijo, ter na vsak del svojega cesarstva širili kurilno opeko.

Zidarstvo je bilo v osnovi enako od nekdaj. Do 19. stoletja je vsak kraj z nahajališčem gline gradil svoje opekarne, ker je bil prevoz tako drag. Z vzponom kemije in industrijske revolucije so se pridružile opeke jeklo, kozarec in beton kot prefinjen gradbeni material. Danes je opeka izdelana v številnih formulacijah in barvah za različne zahtevne strukturne in kozmetične aplikacije.

V obdobju žganja opečna glina postane metamorfna kamnina. Glineni minerali se razgradijo, sprostijo kemično vezano vodo in se spremenijo v mešanico dveh mineralov, kremena in mullita. Kremen se v tistem času kristalizira zelo malo in ostane v steklenem stanju.

Ključni mineral je mulit (3AlO₃· 2SiO₂), mešanica kremena in glinice, ki je v naravi precej redka. Poimenovan je po pojavu na otoku Mull na Škotskem. Ne samo da je mullit trd in živahen, ampak raste tudi v dolgih tankih kristalih, ki delujejo kot slama v adobe in mešanico vežejo v prepleten prijem.

Železo je manj sestavina, ki oksidira v hematit, kar predstavlja rdečo barvo večine opek. Drugi elementi, vključno z natrijem, kalcijem in kalijem, pomagajo, da se silicijev dioksid lažje stopi - to pomeni, da delujejo kot tok. Vse to so naravni deli mnogih glinenih nahajališč.

Zemlja je polna presenečenj - upoštevajte naravni jedrski reaktorji ki je nekoč že obstajal v Afriki - a ali bi lahko naravno ustvaril pravo opeko? Obstajata dve vrsti stikov metamorfizem upoštevati.

Prvič, kaj, če je zelo vroča magma ali izbruhnjena lava zajela telo posušene gline na način, ki vlagi omogoča, da uhaja? Navedel bi tri razloge, ki to izključujejo:

• 1. Lava so redko tako vroča kot 1100 ° C.
• 2. Lavas bi se hitro ohladil, ko bi zajel površinske kamnine.
• 3. Naravne gline in zakopani skrilavci so mokri, kar bi iz lave črpalo še več toplote.

Edina magnetna skala, ki ima dovolj energije, da bi sploh lahko izstrelila pravilno opeko, je superhotna lava, znana kot komatiit, za katero se domneva, da je dosegla 1600 ° C. Toda notranjost Zemlje ni dosegla te temperature od zgodnje proterozojske dobe pred več kot dvema milijardama let. In takrat v zraku ni bilo kisika, zaradi česar je kemija še bolj malo verjetna.

Na otoku Mull se mullit pojavlja v blatnikih, ki so bili spečeni v tokovih lave. (Ugotovljeno je bilo tudi v psevdotahiti, kjer trenje o napakah segreje suho kamnino do taljenja.) To je verjetno daleč od prave opeke, vendar bi morali iti tja, da se prepričate.

Drugič, kaj pa če dejanski ogenj lahko speče prave vrste peščenih skrilavcev? Pravzaprav se to zgodi v državi premoga. Gozdni požari lahko začnejo kuriti premogove postelje, in ko se enkrat začnejo ti požari v premogovih šivih, se bodo nadaljevali stoletja. Seveda se skrilavci, ki izvirajo iz premoga iz premoga, lahko spremenijo v rdečo skalo, ki je dovolj blizu prave opeke.

Na žalost je ta pojav postal pogost, ko se požari, ki jih povzročajo ljudje, začnejo v premogovnikih in kupe. Pomemben del svetovnih emisij toplogrednih plinov nastane zaradi požarov premoga. Danes v tej prikriti geokemični kaskadi prekašamo naravo.