Geológia tehál

Bežná tehla je jedným z našich najväčších vynálezov, umelý kameň. Tehliarstvo premieňa blato s nízkou pevnosťou na silné materiály, ktoré dokážu vydržať po stáročia, keď sa o ne bude starať.

Hlavnou zložkou tehál je hlinka, skupina povrchové minerály ktoré vznikajú zvetrávaním vyvierajúcich hornín. Samotný íl nie je k ničomu - výroba tehál z obyčajného ílu a ich sušenie na slnku robí pevný kameň. Mať trochu piesku v zmesi pomáha predchádzať praskaniu týchto tehál.

Slnečná hlina sa trochu odlišuje od mäkkej škrupina.

Mnohé z najstarších budov na začiatku Blízkeho východu boli vyrobené z tehál vysušených na slnku. Všeobecne to trvalo asi jednu generáciu, kým sa tehly zhoršili zanedbaním, zemetrasením alebo počasím. So starými budovami roztopenými na hromadu hliny boli starodávne mestá pravidelne zarovnávané a na vrchole stavali nové mestá. V priebehu storočí sa tieto mestské pahorky, nazývané rozprávky, rozrástli do značnej veľkosti.

Výroba tehál sušených na slnku s trochou slamy alebo trusu pomáha spojiť hlinu a vytvára rovnako staroveký produkt s názvom adobe.

Starí Peržania a Asýrčania vyrábali silnejšie tehly tým, že ich pražili v peciach. Proces trvá niekoľko dní, teplota stúpa nad 1000 ° C na deň alebo tak, potom sa postupne ochladí. (Je to oveľa horúcejšie ako mierne pečenie alebo kalcinácia, ktoré sa používajú na výrobu vrchného dresingu bejzbalové ihriská.) Rimania pokročili v technológii, ako to robili s betónom a metalurgiou, a šírili vypálenú tehlu do každej časti svojej ríše.

Tehliarstvo je od tej doby v podstate rovnaké. Až do 19. storočia si každá lokalita s ílovým ložiskom vybudovala svoju vlastnú tehelňu, pretože preprava bola tak drahá. S nástupom chémie a priemyselnej revolúcie sa tehly spojili oceľ, sklo a betón ako sofistikované stavebné materiály. Tehla sa dnes vyrába v mnohých zloženiach a farbách pre rôzne náročné štrukturálne a kozmetické aplikácie.

Počas obdobia paľby sa tehlová hlina stáva metamorfovanou horninou. Ílové minerály sa rozkladajú, uvoľňujú chemicky viazanú vodu a menia sa na zmes dvoch minerálov, kremeňa a mullitu. Kremeň v tom čase veľmi málo kryštalizoval a zostal v sklovitom stave.

Kľúčovým minerálom je mullit (3AlO)₃· 2SiO₂), zmiešaná zlúčenina oxidu kremičitého a oxidu hlinitého, ktorá je v prírode pomerne zriedkavá. Je pomenovaný podľa výskytu na ostrove Mull v Škótsku. Nie je iba tvrdý a tuhý mullit, ale tiež rastie v dlhých tenkých kryštáloch, ktoré fungujú ako slama v adobe a spájajú zmes v zámkovej rukoväti.

Železo je menšia zložka, ktorá oxiduje na hematit, čo spôsobuje červenú farbu väčšiny tehál. Ďalšie prvky vrátane sodíka, vápnika a draslíka pomáhajú taveniu siliky ľahšie - to znamená, že pôsobia ako tavivo. Všetky tieto sú prirodzenou súčasťou mnohých ílových ložísk.

Zem je plná prekvapení - zvážte prírodné jadrové reaktory ktoré kedysi existovalo v Afrike - ale mohla by prirodzene produkovať pravú tehlu? Existujú dva druhy kontaktov metamorfóza zvážiť.

Po prvé, čo keď veľmi horúca magma alebo vypuknutá láva pohltila telo zo sušenej hliny spôsobom, ktorý umožňuje úniku vlhkosti? Uvediem tri dôvody, ktoré to vylučujú:

• 1. Lávy sú zriedkavo také horúce ako 1100 ° C.
• 2. Lavas by sa rýchlo ochladil, keď pohltí povrchové horniny.
• 3. Prírodné íly a zakopané bridlice sú mokré, ktoré by lávou získavali ešte viac tepla.

Jedinou vyvýšenou horninou, ktorá má dostatok energie na to, aby mohla dokonca vystreliť správnu tehlu, by bola láva superhot známa ako komatiite, o ktorej sa predpokladá, že dosiahla 1600 ° C. Ale vnútro Zeme nedosiahlo túto teplotu od staršej proterozoickej éry pred viac ako 2 miliardami rokov. A v tom čase nebol vo vzduchu kyslík, čo ešte viac sťažovalo chémiu.

Na ostrove Mull sa mullit vyskytuje v bahnitých kameňoch, ktoré sa pečú v lávových prúdoch. (To bolo tiež nájdené v pseudotachylites, kde trenie pri poruchách zahreje suchú horninu na topenie.) Pravdepodobne to je ďaleko od skutočných tehál, ale mali by ste sa tam uistiť sami.

Po druhé, čo keby skutočný oheň mohol upiecť ten správny druh piesočnatej bridlice? V skutočnosti sa to deje v uhoľnej krajine. Lesné požiare môžu začať horieť uhoľnými ložiskami a akonáhle sa začnú, tieto požiare uhoľných švov môžu pokračovať po stáročia. Iste, bridlicové prehoľné uhoľné požiare sa môžu zmeniť na červený slínok, ktorý je dosť blízko na pravú tehlu.

Tento výskyt sa, žiaľ, stal bežným, keď sa v uhoľných baniach a hromade stôp začali vyskytovať požiare spôsobené ľuďmi. Významný zlomok globálnych emisií skleníkových plynov vzniká pri požiaroch uhlia. Dnes prekračujeme prírodu v tomto temnom geochemickom senzore.