Tuğla Jeolojisi

Ortak tuğla, en büyük buluşlarımızdan biri, yapay bir taş. Tuğla yapımı, düşük mukavemetli çamuru, uygun bakıldığında yüzyıllarca dayanabilecek güçlü malzemelere dönüştürür.

Tuğlaların ana maddesi kil, bir grup yüzey mineralleri volkanik kayaçların ayrışmasından kaynaklanan. Kendi başına, kil işe yaramaz - düz kil tuğlaları yapmak ve güneşte kurutmak sağlam bir bina "taş" yapar. Karışımda biraz kum olması, bu tuğlaların çatlamasını önlemeye yardımcı olur.

Güneşte kurutulmuş kil yumuşaktan biraz farklıdır şist.

Orta Doğu'nun en eski binalarının çoğu güneşte kurutulmuş tuğlalardan yapılmıştır. Bunlar genellikle tuğlalar ihmalden, depremlerden veya hava koşullarından bozulmadan önce bir nesil boyunca sürdü. Eski binalar kil yığınlarına eridiğinde, antik kentler periyodik olarak düzleştirildi ve üstüne yeni şehirler inşa edildi. Yüzyıllar boyunca, söylenen bu şehir höyükleri önemli ölçüde büyüdü.

Biraz saman veya gübre ile güneşte kurutulmuş tuğlalar yapmak kili bağlamaya yardımcı olur ve kerpiç olarak adlandırılan eşit derecede eski ürünü verir.

Eski Persler ve Asurlar, fırınlarda kızartarak daha güçlü tuğlalar yaptılar. İşlem birkaç gün sürer, sıcaklığı bir gün boyunca 1000 ° C'nin üzerine çıkarır, sonra yavaş yavaş soğutulur. (Bu, üst pansuman yapmak için kullanılan hafif kavurma veya kalsinasyondan çok daha sıcaktır. beyzbol alanları.) Romalılar teknolojiyi beton ve metalurji ile yaptıkları gibi geliştirdiler ve ateşli tuğlayı imparatorluklarının her yerine yaydılar.

Tuğla yapımı o zamandan beri temelde aynı. 19. yüzyıla kadar, kil yataklı her yer ulaşım çok pahalı olduğu için kendi tuğlalarını inşa etti. Kimyanın yükselişi ve Sanayi Devrimi ile birlikte tuğlalar çelik, bardak ve Somut sofistike yapı malzemeleri olarak. Bugün tuğla, çeşitli zorlu yapısal ve kozmetik uygulamalar için birçok formülasyonda ve renkte üretilmektedir.

Ateşleme süresi boyunca, tuğla kili metamorfik bir kaya haline gelir. Kil mineralleri parçalanır, kimyasal bağlı suyu serbest bırakır ve iki mineral, kuvars ve mullit karışımına dönüşür. Kuvars o zaman çok az kristalleşir, camsı bir halde kalır.

Anahtar mineral mullittir (3AlO₃· 2SiO₂), doğada oldukça nadir bulunan bir silika ve alümina karışımı bileşimi. İskoçya'daki Mull Adası'nda ortaya çıkmasıyla adlandırılmıştır. Sadece mullit sert ve sert olmakla kalmaz, aynı zamanda kerpiçteki saman gibi çalışan uzun, ince kristallerde büyür ve karışımı birbirine kenetlenerek kavrar.

Demir, çoğu tuğlanın kırmızı rengini oluşturan hematite oksitlenen daha az bir maddedir. Sodyum, kalsiyum ve potasyum da dahil olmak üzere diğer elementler silikaların daha kolay erimesine yardımcı olur - yani bir akı görevi görürler. Bunların hepsi birçok kil yataklarının doğal parçalarıdır.

Dünya sürprizlerle dolu; doğal nükleer reaktörler bir zamanlar Afrika'da vardı - ama doğal olarak gerçek tuğla üretebilir mi? İki tür iletişim vardır başkalaşım değerlendırmek.

Birincisi, çok sıcak magma veya patlamış lav, nemin kaçmasına izin verecek şekilde kuru kil gövdesini yuttuysa ne olur? Bunu ortadan kaldıran üç neden veririm:

• 1. Lavlar nadiren 1100 ° C kadar sıcaktır.
• 2. Lavalar yüzey kayalarını yuttuktan sonra hızla soğuyacaktı.
• 3. Doğal killer ve gömülü şeyller ıslaktır, bu da lavdan daha fazla ısı çeker.

Uygun tuğlayı ateşleme şansına sahip olmak için yeterli enerjiye sahip tek magmatik kaya, 1600 ° C'ye ulaştığı düşünülen komatiite olarak bilinen süper sıcak lav olacaktır. Ancak Dünya'nın içi, 2 milyar yıldan fazla bir süre önce Erken Proterozoik Dönemden bu yana bu sıcaklığa ulaşmadı. Ve o zaman havada hiç oksijen yoktu, bu da kimyayı daha da olası hale getirdi.

Mull Adası'nda lav akıntılarında pişmiş çamurtaşlarında mullit görülür. (Ayrıca bulundu pseudotachylites, hatalardaki sürtünmenin kuru kayayı erimeye ısıtır.) Bunlar muhtemelen gerçek tuğladan çok uzaktır, ancak emin olmak için oraya kendiniz gitmelisiniz.

İkincisi, ya gerçek bir ateş doğru kumlu şeylleri pişirebilirse? Aslında, bu kömür ülkesinde olur. Orman yangınları kömür yataklarını yakmaya başlayabilir ve bir kez başlatıldığında bu kömür dikişi yangınları yüzyıllarca sürebilir. Tabii ki, köknar kömürünün üstündeki şeyl, gerçek tuğlaya yeterince yakın olan kırmızı bir klinker kayaya dönüşebilir.

Ne yazık ki, kömür madenlerinde ve külçe yığınlarında insan kaynaklı yangınlar başladığı için bu olay yaygın hale gelmiştir. Küresel sera gazı emisyonlarının önemli bir kısmı kömür yangınlarından kaynaklanmaktadır. Bugün bu belirsiz jeokimyasal dublörlükte doğayı aşarız.