Geologi Batu Bata

Batu bata biasa adalah salah satu penemuan terbesar kami, batu buatan. Pembuatan bata mengubah lumpur kekuatan rendah menjadi bahan kuat yang bisa bertahan selama berabad-abad ketika dirawat dengan benar.

Bahan utama batu bata adalah tanah liat, sekelompok batu bata mineral permukaan yang muncul dari pelapukan batuan beku. Dengan sendirinya, tanah liat tidak sia-sia — membuat batu bata dari tanah liat biasa dan mengeringkannya di bawah sinar matahari membuat bangunan "batu" yang kokoh. Memiliki sedikit pasir dalam campuran membantu menjaga batu bata ini dari retak.

Tanah liat Sundried sedikit berbeda dari tanah lunak serpih.

Banyak bangunan paling kuno di Timur Tengah awal terbuat dari batu bata yang dijemur. Ini umumnya berlangsung sekitar satu generasi sebelum batu bata memburuk karena kelalaian, gempa bumi atau cuaca. Dengan bangunan-bangunan tua yang melebur menjadi tumpukan tanah liat, kota-kota kuno secara berkala diratakan dan kota-kota baru dibangun di atasnya. Selama berabad-abad gundukan kota ini, yang disebut jitu, tumbuh dengan ukuran yang cukup besar.

Membuat batu bata kering dengan sedikit jerami atau kotoran membantu mengikat tanah liat dan menghasilkan produk kuno yang disebut adobe.

Bangsa Persia dan Asyur kuno membuat batu bata yang lebih kuat dengan memanggangnya dalam tungku. Prosesnya memakan waktu beberapa hari, menaikkan suhu di atas 1000 ° C selama kurang lebih satu hari, lalu pendinginan secara bertahap. (Ini jauh lebih panas daripada memanggang ringan atau kalsinasi yang digunakan untuk membuat saus atas lapangan baseball.) Bangsa Romawi mengembangkan teknologi, seperti yang mereka lakukan dengan beton dan metalurgi, dan menyebarkan batu bata ke setiap bagian dari kerajaan mereka.

Pembuatan batu bata pada dasarnya sama sejak saat itu. Sampai abad ke-19, setiap daerah dengan endapan tanah liat membangun batako sendiri karena transportasi sangat mahal. Dengan kebangkitan kimia dan Revolusi Industri, batu bata bergabung baja, kaca dan beton sebagai bahan bangunan canggih. Hari ini bata dibuat dalam banyak formulasi dan warna untuk berbagai aplikasi struktural dan kosmetik yang menuntut.

Selama periode penembakan, tanah liat bata menjadi batuan metamorf. Mineral tanah liat terurai, melepaskan air yang terikat secara kimiawi, dan berubah menjadi campuran dua mineral, kuarsa dan mullite. Kuarsa mengkristal sangat sedikit pada waktu itu, tersisa dalam keadaan seperti kaca.

Mineral utamanya adalah mullite (3AlO₃· 2 Sio₂), senyawa campuran silika dan alumina yang cukup langka di alam. Dinamai berdasarkan kemunculannya di Isle of Mull di Skotlandia. Tidak hanya mullite keras dan tangguh, tetapi juga tumbuh panjang, kristal tipis yang berfungsi seperti jerami di adobe, mengikat campuran dalam cengkeraman yang saling terkait.

Besi adalah bahan yang lebih rendah yang teroksidasi menjadi hematit, yang merupakan warna merah dari sebagian besar batu bata. Unsur-unsur lain termasuk natrium, kalsium, dan kalium membantu silika mencair lebih mudah — yaitu, mereka bertindak sebagai fluks. Semua ini adalah bagian alami dari banyak endapan tanah liat.

Bumi penuh kejutan — pertimbangkanlah reaktor nuklir alami yang pernah ada di Afrika — tetapi bisakah ia secara alami menghasilkan batu bata sejati? Ada dua macam kontak metamorfosis mempertimbangkan.

Pertama, bagaimana jika magma yang sangat panas atau lava yang meletus menelan tubuh tanah liat kering dengan cara yang memungkinkan uap air keluar? Saya akan memberikan tiga alasan yang mengesampingkan hal ini:

• 1. Lavas jarang sama panasnya dengan 1100 ° C.
• 2. Lavas akan mendingin dengan cepat begitu mereka menelan batuan permukaan.
• 3. Tanah liat dan serpihan alami terkubur basah, yang akan menarik lebih banyak panas dari lava.

Satu-satunya batuan beku dengan energi yang cukup untuk memiliki kesempatan untuk menembakkan batu bata yang tepat adalah lava superhot yang dikenal sebagai komatiite, diperkirakan mencapai 1600 ° C. Tetapi interior Bumi belum mencapai suhu itu sejak Era Proterozoikum Awal lebih dari 2 miliar tahun yang lalu. Dan pada saat itu tidak ada oksigen di udara, membuat kimia lebih tidak mungkin.

Di Isle of Mull, mullite muncul di batulempung yang telah dipanggang dalam aliran lava. (Itu juga telah ditemukan di pseudotachylite, di mana gesekan pada kesalahan memanaskan batu kering untuk meleleh.) Ini mungkin jauh dari batu bata asli, tetapi Anda harus pergi ke sana sendiri untuk memastikan.

Kedua, bagaimana jika api yang sebenarnya bisa memanggang serpihan pasir yang tepat? Bahkan, itu memang terjadi di negara batu bara. Kebakaran hutan dapat mulai membakar lapisan batu bara, dan sekali memulai kebakaran lapisan batu bara ini dapat berlangsung selama berabad-abad. Benar saja, serpihan api batu bara di atasnya dapat berubah menjadi batu klinkeri merah yang cukup dekat dengan bata asli.

Sayangnya, kejadian ini telah menjadi umum ketika kebakaran yang disebabkan oleh manusia dimulai di tambang batu bara dan tumpukan batang. Sebagian besar emisi gas rumah kaca global muncul dari kebakaran batu bara. Hari ini kami mengalahkan alam dalam aksi geokimia yang tidak jelas ini.