Also Available in:

Snelle Rotsvorming

Onverwachte toepassing voor het “harde-rots” recept

door
vertaald door George Van Apeldoorn

Wikimedia common. Tobias Alt471-grand-canyon

De meeste mensen stellen zich voor dat er millioenen jaren nodig zijn voor het vormen van sedimentaire rotsen. Dat is beslist de indruk die ons in onze hedendaagse cultuur wordt gegeven. En vanwege die indruk wijzen veel mensen de claim van de Bijbel van de hand die de Schepping beschrijft in zes aardse rotatie dagen zo’n 6000 jaar geleden.

Enige Australische wetenschappers hebben echter een revolutionair nieuw chemisch proces ontwikkeld dat los bezinksel in een paar dagen omzet in rots.1,2 De uitvinding maakt geen gebruik van vreemde, synthetische materialen, maar bootst de natuurlijke processen na. Sommigen vinden dat wellicht moeilijk te geloven, maar het is waar. In tegenstelling tot de algemene indruk, zijn er geen millioenen jaren voor nodig om sedimentaire rotsen te produceren. Het enige wat nodig is, zijn de juiste omstandigheden.

Wat zijn sedimentaire rotsen?

Sedimentaire rots, zoals zandsteen, is samengesteld uit grondstof korrels die bij elkaar worden gehouden met een vorm van cement. De korrels kunnen fragmenten zijn van andere soorten gesteente, of van mineralen zoals kwarts of calciet.3 Ze kunnen nietig zijn, zoals modder, of groter zoals zand, steentjes of zelfs grote brokken steen. Het gesteente kan samengesteld zijn uit gelijkmatige delen (goed gesorteerd) of een mengsel van diverse grootte (slecht gesorteerd). Technisch gesproken heten de delen klasten en heet het gesteente klastische gesteente of rots.

Afgezien van kleindelig gesteente zoals versteende modder, is klastische rots meestal poreus. De ruimte tussen de porien kan vloeistoffen zoals water bevatten, die zich bewegen door het gesteente. Olie, gas en water worden op deze manier ondergronds opgeslagen.

In natuurlijk gevormde rots kunnen vele mineralen de korrels samenvoegen. Algemeen bekende bindmiddelen zijn calciet, kwarts, of ijzer mineralen. De verschillende bindmiddelen veroorzaken gesteentes met verschillende sterkte en kleur. B.v. ijzermineralen produceren een rood gesteente.

Soms is het goed gecementeerd in een hard gelijkmatig gesteente, gewaardeerd voor bouwwerken, zoals de Hawkesbury Zandsteen rondom Sydney. Soms is het bindmiddel ongelijk en de kwaliteit van het gesteeente varieert van hard in sommige plaatsen naar kruimelig in andere. Soms is het bindmiddel beperkt tot kleine ruimtes en vormt het afzettingen met ongebruikelijke vormgeving.

 Als een gesteente slecht gecementeerd is, constateren ingenieurs dat funderingen van gebouwen inzakken en weringen ineen storten. Een duidelijke manier om de kracht van funderingen te verbeteren is om de hoeveelheid cement in het gesteente te verhogen. De nieuwe “snelle-rots” uitvinding werkt ook zo.

Het een dramatische demonstratie is van het feit dat gesteenten geen millioenen jaren nodig hebben om te vormen.

Chemische oplossingen.

De nieuwe uitvinding is gemakkelijk toe te passen. Het enige wat er gedaan moet worden is twee oplossingen op het poreuze zand, grond of rots te sproeien. De op water gebazeerde oplossingen sijpelen in het materiaal waarmee het de bestaande vloeistof in de porien vervangt. Als alternatief kan de oplossing ook in het materiaal geinjecteerd worden. Omdat de oplossing net zo gemakkelijk vloeit als water, wordt het bezinksel snel doordrongen. En aangezien het volledig onschadelijk is, vormen de oplossingen geen gezondheids of mileu bedreiging.

Eenmaal in de porien, reageren de chemische middelen door calciet kristallen te vormen op de oppervlakte van elk bezinksel deeltje. De calciet bindt de deeltjes samen en geeft het bezinksel een rotsharde kracht. De snelheid van de reactie kan geregeld worden tussen de een en zeven dagen door de oplossing zo ver als men wenst in het bezinksel te laten doordringen.

Doordat het bindmiddel slechts de oppervlakte van de deeltjes bedekt, bliiven de porien tussen de deeltjes open. Daardoor is de poreusheid van het gesteente slechts enigszins verminderd en wordt de doorvloeiing van het water niet belemmerd. Dit betekent dat de oplossingen meerdere malen toegepast kunnen worden in hetzelfde gesteente en voortdurend de openingen tussen de porien kan doordringen om elke keer weer extra cement aan te voeren. Het bezinksel zou omgezet kunnen worden in hard gesteente als de porien grotendeels gevuld zijn. Maar dit zou vele toepassingen vereisen en een paar maanden kunnen duren. Gewoon water veroorzaakt geen verzachting van calciet zodat de hechtingen oneindig lang sterk zouden moeten blijven.2

Veelvuldige toepassingen

De “snelle-rots” uitvinding heeft veel practische toepassingen, zoals het versterken van zwakke funderingen, stabilizeren van taluds en versterken van tunnels. Een van de eerste projecten was het repareren van een historische tunnel in Westelijk Australie die gevaarlijk was geworden en gesloten voor het publiek. Na slechts drie toepassingen was de tunnel versterkt en de methode bespaarde veel geld.

De Londense metro heeft de methode getest om een aantal bermen te versterken, met het grote voordeel dat het ter plekke kan gebeuren. Dit proces zou ook gebruikt kunnen worden om historische gebouwen te preserveren.

13156-diagram
Chemische oplossingen dringen door in the ruimtes tussen de porien en reageren om calciet cristallen te vormen op de oppervlakte van de korrels. Eenmaal gecementeerd, is het gesteente net zo hard als een rots. Dit proces doet na hoe in de natuur sedimentaire rotsen zich vormen.

Herhaalde toepassingen resulteren in verdere opbouw van de calciet cement rondom de deeltjes. De “Calcite In-situ Precipatation System” (CIPS) bootst natuurlijke cristallizering rondom deeltjes na, hetgeen stabliiteit bevordert

Zeg het niet tegen de creationisten”

Een bepaald onverwachte toepassing van deze research is dat het een dramatische demonstratie is van het feit dat gesteenten geen millioenen jaren nodig hebben om te vormen. Dat kwam duidelijk voor een van de uitvinders als een schok.

Toen CMI-Australie voor het eerst van deze uitvinding hoorde, hebben we Dr. Ed Kucharski om details gevraagd. We kregen echter geen antwoord en namen aan dat hij niet langer aan het project werkte of dat we het verkeerd e-mail adres hadden.

U kunt zich onze verrassing voorstellen toen we een artikel lazen dat in het Verenigd Koninkrijk gepubliceerd was over de procedure, waar Dr. Kucharski geciteerd werd als gezegd te hebben: “We hebben een paar verzoeken gehad die ons vreemd voorkwamen. Toen ik dit nazocht realiseerde ik me dat ze van een groep Creationisten kwamen die Darwin’s evolutie theorie proberen te ontzenuwen”4 Dat was kennelijk ons verzoek.

CMI probeert de populaire misvattingen te weerleggen die de mensen ervan weerhouden om de God van de Bijbel in overweging te nemen. Een van die sterke misvattingen is dat het millioenen jaren duurt om rotsen te vormen. Deze stelling is niet waar. De nieuwe research geeft een levendige demonstratie dat, onder de juiste omstandigheden, rotsen erg snel gevormd kunnen worden.

De wereldwijde zondvloed is de sleutel. Het water van de vloed dat de wereld overspoelde, deponeerde gedurende die ramp enorme hoeveelheden bezinksel. En dezelfde vloedwaters bevatten de opgeloste chemicalien die het bezinksel snel tot rots omzette. De Australische “Snelle rots” uitvinding stelt op een krachtige wijze ten toon hoe sedimentair gesteente zich gemakkelijk heeft kunnen vormen, ruim binnen de tijdsduur van 6000 jaar zoals omschreven in de Bijbel.

Referenties en notities

  1. Kucharski, E., Price, G., Li, H. and Joer, H.A., Laboratory evaluation of CIPS cemented calcareous and silica sands, Proceedings of the 7thAustralia New Zealand Conference on Geomechanics, South Australia, pp. 102–107, 1996. Return to text. Terug naar de 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. Return to text. Terug naar de tekst.
  3. Calcite (CaCO3) crystals have a distinctive prismatic shape and can be scratched with a knife. Quartz (SiO2) is harder than a knife. Coral and shells are made of calcite, as are most of the stalactites and stalagmites in caves. Usually calcite is colourless or white, but it can also be yellow, pink, brown or green. Return to text. Terug naar de tekst.
  4. Thompson, P., Scientists’ spray has proven rock steady, Construction News 6737:36, 11 October 2001. Terug naar de tekst.

Helpful Resources

Rapid Rocks
From
US $10.00
DVD
Geology by Design
by Carl R Froede Jr
From
US $15.00