Plytų geologija

Paprastoji plyta yra vienas didžiausių mūsų išradimų, dirbtinis akmuo. Plytų gaminimas paverčia mažo stiprumo purvą stipriomis medžiagomis, kurios tinkamai prižiūrimos gali ištverti šimtmečius.

Pagrindinis plytų ingredientas yra molis, grupė paviršiaus mineralai atsirandančios dėl nepažįstamų uolienų oro sąlygų. Pats molis nėra nenaudingas - gaminant plytas iš paprasto molio ir džiovinant saulėje, tvirtas pastatas tampa „akmeniu“. Turėdami šiek tiek smėlio mišinyje, apsaugo šias plytas nuo įtrūkimų.

Sundrintas molis mažai kuo skiriasi nuo minkšto skalūnas.

Daugybė seniausių ankstyvųjų Viduriniųjų Rytų pastatų buvo iš saulėje džiovintų plytų. Paprastai tai truko maždaug vieną kartą, kol plytos pablogėjo dėl aplaidumo, žemės drebėjimų ar oro. Seni pastatai buvo išlydomi į molio krūvas, ir senovės miestai buvo periodiškai išlyginami, o viršuje statomi nauji miestai. Per šimtmečius šie miesto piliakalniai, vadinami pasaka, išaugo į nemažą dydį.

Pagamindami saulėje džiovintas plytas su trupučiu šiaudų ar mėšlo, moliai gali būti surišti ir gaunamas toks pat senovinis produktas, vadinamas Adobe.

Senovės persai ir asiriečiai tvirtesnes plytas gamino kepdami krosnyse. Procesas trunka keletą dienų, maždaug per dieną temperatūra pakeliama virš 1000 ° C, po to palaipsniui aušinama. (Tai daug karščiau nei švelnus skrudinimas ar kalcinavimas, naudojamas viršutiniam padažui gaminti beisbolo laukai.) Romėnai, kaip ir betonas bei metalurgija, tobulino šią technologiją ir pūtė plytas į bet kurią savo imperijos dalį.

Nuo to laiko plytų gamyba iš esmės buvo tokia pati. Iki XIX amžiaus kiekviena vietovė, turinti molio telkinį, statė savo mūrinius namus, nes transportas buvo toks brangus. Kylant chemijai ir vykstant pramonės revoliucijai, plytos prisijungė plienas, stiklo ir betonas kaip sudėtingos statybinės medžiagos. Šiandien plyta gaminama įvairiomis formomis ir spalvomis, atsižvelgiant į daugelį reiklių struktūrinių ir kosmetikos priemonių.

Degimo metu plytų molis virsta metamorfine uoliena. Molio mineralai suskaidomi, išsiskiria chemiškai surištas vanduo ir virsta dviejų mineralų, kvarco ir mullito, mišiniu. Kvarcas per tą laiką labai mažai kristalizuojasi, likdamas stiklinėje būsenoje.

Pagrindinis mineralas yra mullitas (3AlO₃· 2SiO₂), sumaišytas silicio dioksido ir aliuminio oksido junginys, kurio pobūdis yra gana retas. Jis pavadintas dėl jo atsiradimo Mulo saloje Škotijoje. Jis ne tik yra kietas ir kietas, bet ir išauga ilgais, plonais kristalais, kurie veikia kaip šiaudai adobe, jungdami mišinį tarpusavyje.

Geležis yra mažesnis ingredientas, oksiduojantis į hematitą, todėl daugumos plytų spalva yra raudona. Kiti elementai, įskaitant natrį, kalcį ir kalį, padeda silicio dioksidui lengviau ištirpti - tai yra, jie veikia kaip srautas. Visos šios yra natūralios daugelio molio nuosėdų dalys.

Žemė kupina netikėtumų - pagalvok natūralūs branduoliniai reaktoriai kažkada egzistavusių Afrikoje, bet ar ji natūraliai galėtų gaminti tikrąją plytą? Yra dviejų rūšių kontaktai metamorfizmas svarstyti.

Pirma, kas būtų, jei labai karšta magma ar išsiveržusi lava apipiltų džiovinto molio kūnu taip, kad drėgmė galėtų išsilaisvinti? Pateikčiau tris priežastis, kurios to paneigia:

• 1. Lavos retai būna tokios karštos kaip 1100 ° C.
• 2. Lavas greitai atvėsta, kai tik jis įmerks paviršiaus akmenis.
• 3. Natūralūs moliai ir palaidoti skalūnai yra šlapi, o tai iš lavos pakels dar daugiau šilumos.

Vienintelė nešvanki uoliena, turinti pakankamai energijos, kad net būtų galima uždegti tinkamą plytą, būtų superhotinė lava, vadinama komatiitu, manoma, kad ji pasiekė 1600 ° C. Tačiau Žemės vidus nepasiekė tokios temperatūros nuo ankstyvosios proterozojaus eros daugiau nei prieš 2 milijardus metų. O tuo metu ore nebuvo deguonies, todėl chemija buvo dar labiau tikėtina.

Mull saloje mullitas pasirodo purvo akmenyse, kurie buvo iškepti lavos srautuose. (Taip pat jis rastas pseudotachilitai, kur trintis dėl gedimų įkaitina sausą uolieną iki tirpimo.) Tai turbūt toli nuo tikro plytų, tačiau turėtumėte patys ten nuvykti ir įsitikinti.

Antra, kas būtų, jei tikras gaisras galėtų iškepti reikiamą smėlio skalūną? Tiesą sakant, tai įvyksta anglies šalyje. Dėl miškų gaisrų gali pradėti degti anglių klodai, o prasidėję šie anglių siūlių gaisrai gali tęstis šimtmečius. Akivaizdu, kad skalūnų, viršijančių anglies gaisrus, gali virsti raudona klinkerio uola, pakankamai artima tikrajai plytai.

Deja, šis įvykis tapo įprastu, nes žmonių sukeltas gaisras prasideda anglių kasyklose ir kulminacijos poliuose. Didelę dalį šiltnamio efektą sukeliančių dujų visame pasaulyje išmeta anglių gaisrai. Šiandien mes pralenkėme gamtą šiuo neaiškiu geocheminiu kaskadu.