磚的地質(zhì)學(xué)

普通磚塊是我們最偉大的發(fā)明之一,一塊人造石頭。磚加工將低強(qiáng)度泥漿轉(zhuǎn)化為堅(jiān)固的材料,在適當(dāng)照顧下可以持續(xù)數(shù)個(gè)世紀(jì)。

粘土磚

磚的主要成分是粘土,粘土是火成巖風(fēng)化產(chǎn)生的一組表面礦物。粘土本身并不是無用的,用普通粘土制作磚,在陽(yáng)光下干燥它們會(huì)形成堅(jiān)固的建筑物"石頭"混合物中有一些沙子有助于防止這些磚開裂。

日落粘土與軟頁(yè)巖幾乎沒有什么不同。

中東早期許多最古老的建筑都是用曬干的磚制成的。這些通常持續(xù)了大約一代,然后磚因忽視,地震或天氣而惡化。隨著舊建筑融化成粘土堆,古代城市被定期平整,新城市建在頂部。幾個(gè)世紀(jì)以來,這些城市土墩被稱為告訴,發(fā)展到相當(dāng)大的規(guī)模。

用一點(diǎn)稻草或糞便制作曬干的磚有助于粘合粘土并產(chǎn)生同樣古老的產(chǎn)品adobe。

燒結(jié)磚

古代波斯人和亞述人通過在kilns中烘烤它們來制作更強(qiáng)的磚。該過程需要幾天時(shí)間,將溫度升至1000℃以上一天左右,然后逐漸冷卻。(這比用于制作棒球場(chǎng)**敷料的溫和烘烤或煅燒要熱得多。)羅馬人推進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù),就像他們?cè)诨炷梁鸵苯鸱矫嫠龅哪菢?,并將火磚傳播到他們帝國(guó)的每個(gè)地方。

從那以后,磚塊制作基本上是一樣的。直到19世紀(jì),每個(gè)有粘土礦床的地方都建造了自己的磚塊,因?yàn)檫\(yùn)輸非常昂貴。隨著化學(xué)和工業(yè)革命的興起,磚作為復(fù)雜的建筑材料連接鋼,玻璃和混凝土. 今天,磚塊以多種配方和顏色制成,適用于各種苛刻的結(jié)構(gòu)和化妝品應(yīng)用。

科普_1

磚燒制化學(xué)

在射擊期間,磚粘土變成變質(zhì)巖。粘土礦物分解,釋放化學(xué)結(jié)合水,并變成石英和莫來石兩種礦物的混合物。石英在那個(gè)時(shí)候結(jié)晶很少,保持玻璃狀態(tài)。

關(guān)鍵礦物是莫來石(3AlO·2SiO),一種二氧化硅和氧化鋁的混合化合物,在自然界非常罕見。它因其在蘇格蘭穆爾島上的出現(xiàn)而得名。莫來石不僅堅(jiān)硬堅(jiān)韌,而且還生長(zhǎng)在細(xì)長(zhǎng)的晶體中,就像adobe中的吸管一樣起作用,將混合物粘合在互鎖夾具中。

鐵是氧化成赤鐵礦的較少成分,占大多數(shù)磚的紅色。其他元素包括鈉,鈣和鉀有助于二氧化硅更容易熔化-也就科普獎(jiǎng)是說,它們充當(dāng)通量。所有這些都是許多粘土礦床的天然部分。

有天然磚嗎?

地球充滿驚喜考慮曾經(jīng)存在于非洲的天然核反應(yīng)堆,但它能自然生產(chǎn)真正的磚塊嗎?有兩種接觸**需要考慮。

首先,如果非常熱的巖漿或噴發(fā)的熔巖以允許水分逸出的方式吞沒了一塊干粘土怎么辦?我會(huì)給出三個(gè)排除這種情況的原因:

  • 1。灌洗很少像1100°C那樣熱。
  • 2。灌洗一旦吞噬地表巖石就會(huì)迅速冷卻。
  • 3。天然粘土和埋藏的頁(yè)巖是濕的,會(huì)從熔巖中吸收更多的熱量。

**具有足夠能量甚至有機(jī)會(huì)發(fā)射適當(dāng)磚的火成巖將是被稱為komatite的超高溫熔巖,據(jù)認(rèn)為已達(dá)到1600°C。但地球內(nèi)部尚未到達(dá)d自20多億年前元古代以來的這種溫度。當(dāng)時(shí)空氣中沒有氧氣,化學(xué)反應(yīng)更不可能。

在穆爾島上,莫來石出現(xiàn)在熔巖流中烘烤的泥石中。(它也被發(fā)現(xiàn)在pseudotachylites中,斷層上的摩擦?xí)垢稍锏膸r石融化。)這些可能與真正的磚塊相差甚遠(yuǎn),但你應(yīng)該自己去那里確保。

其次,如果實(shí)際的火災(zāi)可以烘烤出正確的沙質(zhì)頁(yè)巖呢?事實(shí)上,這確實(shí)發(fā)生在煤炭國(guó)家。森林火災(zāi)可以開始煤床燃燒,一旦開始,這些煤礦火災(zāi)可能會(huì)持續(xù)幾個(gè)世紀(jì)。當(dāng)然,覆蓋煤火的頁(yè)巖可以變成一塊紅色的斜巖,它足夠接近真正的磚塊。

不幸的是,隨著人類火災(zāi)在煤礦和稈堆中開始,這種情況已經(jīng)變得很普遍。全球溫室氣體排放的很大一部分來自煤火。今天,我們?cè)谶@個(gè)模糊的地球化學(xué)特技中超越了大自然。