Share 0
Share
A- A A+
Rapid Rocks


US $5.00
View Item
Rapid Rocks


US $10.00
View Item
Geology by Design
by Carl R Froede Jr

US $15.00
View Item

Ubrzano formiranje stijena

Neočekivani zaključak novog kemijskog postupka

napisao  
preveo Zlatko Madzar

Wikimedia Commons/Tobias Alt Grand Canyon

Većina ljudi misli da su potrebni milijuni godina za formiranje sedimentnih stijena. To je zasigurno dojam u našoj današnjoj kulturi. I zbog toga dojma mnogi ljudi odbacuju tvrdnju Biblije, koja opisuje stvaranje Zemlje u šest dana definiranih rotacijom Zemlje prije nekih 6000 godina.

Međutim, neki australski znanstvenici razvili su revolucionaran novi kemijski proces koji pretvara labav sediment u stijenu u nekoliko dana.1,2 Izum ne koristi neobične, sintetičke materijale, nego oponaša prirodne procese. Neki će možda teško povjerovati, ali to je istina. Suprotno općem dojmu, proizvodnja sedimentnih stijena ne traje milijune godina. Sve što je potrebno su dobri uvjeti.

Što je to sedimentna stijena?

Sedimentna stijena, poput pješčenjaka, sastoji se od zrna materijala koji se drže zajedno povezani cementom. Zrna mogu biti fragmenti kamena ili minerali poput kvarca ili kalcita.3 Fragmenti mogu biti sićušni, kao što je to slučaj kod blata, ili veći, kao što su to pijesak, šljunak ili čak gromade. Stijena može biti sastavljena od čestica slične veličine ("dobro sortirana") ili smjese veličina ("slabo sortirana"). Stručno se čestice nazivaju klasteri, a stijene su klastične stijene.

Osim sitnozrnatih stijena kao što su one od gline, te stijene su obično porozne. U prostore ili pore između zrna može se pohraniti tekućina kao što je voda, koja se može kretati kroz stijenu. Na taj način pod zemljom su pohranjeni nafta, plin i voda.

U prirodnim stijenama, mnogi se minerali mogu čvrsto povezati. Uobičajeni cementi su kalcit, kvarc i mineral željeza. Različiti cementi proizvode stijene s različitim tvrdoćama i različitim bojama. Na primjer, minerali željeza stvaraju crvene stijene.

Ponekad je sediment dobro cementiran i tvori tvrdu, ujednačenu stijenu, koja je cijenjena kao kamen za gradnju, npr. Hawkesbury pješčenjak oko Sydneya. Ponekad je cement neravnomjeran i promjenjive kvalitete jer stijene na nekim mjestima rune, dok su na drugim čvrste. Povremeno cement je ograničen malim džepovima i raznim urašćivanjima neobičnih oblicima.

Kad je stijena slabo zacementirana, inženjeri utvrđuju da temelji popuštaju i nasipi kolabiraju. Očigledan način za poboljšanje čvrstoće temelja je povećati količinu cementa u stijeni. Tako funkcionira i novi pronalazak.

Kemijsko rješenje

Novi izum je jednostavan za korištenje. Sve što je potrebno je da se stavi sprej s dvije kemijske otopine u porozni pijesak, tlo ili stijenu. Otopina na bazi vode curi u materijal i zamjenjuje postojeću tekućinu u porama. Alternativno, otopina se može injektirati u materijal. Budući da otopina lako teče, poput vode, talog se brzo probija. A budući da su potpuno netoksične, otopine ne predstavljaju opasnost za zdravlje ili okoliš.

Kada dospiju u pore, kemikalije reagiraju formiranjem kristalnog kalcita na površini svakog zrna sedimenta. Kalcit cementira zrna zajedno i daje sedimentnoj stijeni snagu sličnu kamenu. Brzina reakcije može se kontrolirati tijekom jednog do sedam dana kako bi otopina dospjela u sediment koliko daleko se želi.

Budući da cement pokriva samo površinu zrna, prostori između zrna ostaju otvoreni. Tako je poroznost stijena samo malo smanjena i ne ometa protok podzemne vode. To znači da se otopine mogu primijeniti više puta na iste sedimente i dalje prodirati u prostore pora, dodavanjem dodatnih cementa svaki put. Sediment se može pretvoriti u gotovo potpunu stijenu s uglavnom popunjenim porama, a da bi se to postiglo bilo bi potrebno razdoblje od nekoliko mjeseci. Obična voda neće omekšati kalcit pa bi cementna veza trebala ostati jako stabilna.2

Mnoštvo primjena

Novi izum ima mnoge praktične koristi, uključujući i jačanje slabih temelja, stabiliziranje nasipa i jačanje tunela. Jedan od prvih projekata bio je popraviti povijesni tunel u Zapadnoj Australiji koji je radi opasnosti zatvoren za javnost. Nakon samo tri nanošenja , tunel je pojačan, te je na taj način ušteđeno mnogo novca.

Metro u Londonu testirao je metodu za stabilizaciju nekih od svojih nasipa s velikom prednošću da materijal može biti pojačan na licu mjesta.

CIPS in action
Kemijska rješenja prodiru u prostore pora i reagiraju tako da formiraju kristale kalcita na zrnastim površinama. Nakon cementiranja, sediment je tvrda stijena. Proces oponaša postupak sedimentnih stijena u prirodi..

Ponovljeni postupci imaju za posljedicu daljnje gomilanje kalcita cementa oko zrna. Taloženje Kalcita u sustav In-situ (CIPS) oponaša prirodne kristalizacije oko čestica, čime se poboljšava stabilnost.

‘Nemojte reći kreacionistima’

Jedan neočekivani zaključak ovog istraživanja dramatično pokazuje činjenicu da stijene ne trebaju milijune godina za formiranje. Dakako, za jednog od izumitelja, ovaj program je došao kao šok.

Kada je CMI Australija po prvi put čuo za ovaj izum, pisali smo dr. Edu Kucharskom za dodatne detalje. Međutim, nismo dobili odgovor, a pretpostavljali smo da on više ne radi na projektu ili da smo imali pogrešnu adresu e-pošte.

Zamislite naše iznenađenje kada smo pročitali članak objavljen u Velikoj Britaniji o tom procesu, u kojem je dr. Kucharski napisao: "Imali smo neke upite koji su djelovali čudno. Kada sam ih pogledao, shvatio sam da su iz skupine kreacionista koji pokušavaju opovrgnuti Darwinovu teoriju evolucije. Nisam im odgovorio."4 Očito, to je bio naš upit.

CMI nastoji raspršiti popularne zablude koje sprečavaju ljude da u obzir uzmu izvještaje iz Biblije i Boga Stvoritelja. Jedna od većih zabluda je da stijene trebaju milijune godina za formiranje. Ova tvrdnja nije istinita. Nova istraživanje jasno pokazuju da, uz odgovarajuće uvjete, stijene se mogu formirati vrlo brzo.

Globalni Potop je ključ. Potopne vode koje su poplavile Zemlju u toj kataklizmi odložile su ogromne naslage sedimenta. A ista poplava sadržavala je otopljene tvari koje su brzo zacementirale sedimente u stijeni. Australski izum snažno demonstrira kako se sedimentne stijene mogu brzo formirati u roku od 6000 godina, koliko to opisuje Biblija.

Povezani članci

Daljnje čitanje

Preporučene bilješke

  1. Kucharski, E., Price, G., Li, H. and Joer, H.A., Laboratory evaluation of CIPS cemented calcareous and silica sands, Proceedings of the 7th Australia New Zealand Conference on Geomechanics, South Australia, pp. 102–107, 1996. Natrag na tekst
  2. Kucharski, E., Price, G., Li, H. and Joer, H., Engineering properties of sands cemented using the calcite in situ precipitation system (CIPS), Exploration and Mining Research News 7:12–14, January 1997. Natrag na tekst
  3. Kristali kalcita (CaCO3) imaju prepoznatljiv oblik prizme koji se može izgrebati nožem. Kvarc (SiO2) je pretvrd za nož. Koralji i školjke izgrađeni su od kalcita, kao i većina stalaktita i stalagmita u pećinama. Obično je kalcit bezbojni ili bijeli, ali isto tako može biti žute, ružičaste, smeđe ili zelene boje. Natrag na tekst
  4. Thompson, P., Scientists’ spray has proven rock steady, Construction News 6737:36, 11 October 2001. Natrag na tekst

Julie I. wrote: “Thank you so much for this site! I am very blessed already. I appreciate you sharing all these helps and resources. Especially the free ones. We are grateful!” Keep the free stuff coming. Support this site

Comments closed
Article closed for commenting.
Available only from day of publication.
Copied to clipboard
11749
Product added to cart.
Click store to checkout.
In your shopping cart

Remove All Products in Cart
Go to store and Checkout
Go to store
Total price does not include shipping costs. Prices subject to change in accordance with your country’s store.