הגיאולוגיה של לבנים

הלבנה הנפוצה היא אחת ההמצאות הגדולות ביותר שלנו, אבן מלאכותית. ייצור לבנים הופך בוץ בעל חוזק נמוך לחומרים חזקים שיכולים לסבול במשך מאות שנים כאשר מטפלים בהם כראוי.

המרכיב העיקרי של לבנים הוא חימר, קבוצה של מינרלים פני השטח הנובעים מהבלייה של סלעים מפזרים. כשלעצמו, טיט אינו מועיל - יצירת לבנים מחימר רגיל וייבושם בשמש הופכת לבניין יציב "אבן". אם יש מעט חול בתערובת, מסייע במניעת סדקים של לבנים אלה.

חימר מיובש שונה מעט מרך פצלי.

רבים מהבניינים העתיקים ביותר בראשית המזרח התיכון היו עשויים לבנים מיובשות. אלה נמשכו בדרך כלל כדור לפני שהלבנים התדרדרו מהזנחה, מרעידות אדמה או ממזג האוויר. עם בניינים ישנים שנמסו לערימות חימר, היו הערים העתיקות מפולסות מדי פעם וערים חדשות נבנו על גבין. לאורך מאות שנים תלוליות העיר הללו, שנקראו מספרים, גדלו לגודל ניכר.

הכנת לבנים מיובשות בשמש עם מעט קש או גללים עוזרת לכבוש את החימר ומניבה את המוצר העתיק לא פחות שנקרא adobe.

הפרסים הקדומים והאשורים יצרו לבנים חזקות יותר על ידי צלייתם בכבנים. התהליך אורך מספר ימים, מעלה את הטמפרטורה מעל 1000 מעלות צלזיוס למשך יום בערך ואז מתקרר בהדרגה. (זה הרבה יותר חם מהצלייה או הסינון הקל המשמשים להכנת רוטב עליון

ייצור לבנים היה זהה מאז ומעולם. עד המאה ה -19 כל יישוב עם פיקדון חימר בנה לבנים משלו מכיוון שהתחבורה הייתה כה יקרה. עם עליית הכימיה והמהפכה התעשייתית, לבנים הצטרפו פלדה, זכוכית ו בטון כחומרי בניין מתוחכמים. כיום לבנים מיוצרים בניסוחים וצבעים רבים למגוון יישומים מבניים וקוסמטיים תובעניים.

במהלך תקופת הירי, חימר לבנים הופך לסלע מטמורפי. מינרלים מחימר מתפרקים, משחררים מים כבולים כימית ומשנים לתערובת של שני מינרלים, קוורץ ומוליט. קוורץ מתגבש מעט מאוד באותה תקופה, ונשאר במצב מזוגג.

המינרל העיקרי הוא מוליט (3AlO₃· 2SiO₂), תערובת מעורבת של סיליקה ואלומינה שהיא די נדירה באופייה. זה נקרא בגלל התרחשותו באי מול בסקוטלנד. לא רק שהמוליט קשה וקשוח, אלא שהוא גדל גם בגבישים ארוכים ודקים שמתפקדים כמו הקש באדובה, ומחברים את התערובת באחיזה משתלבת.

ברזל הוא מרכיב פחות שמתחמצן להמטיט, ומהווה את הצבע האדום של מרבית הלבנים. אלמנטים אחרים הכוללים נתרן, סידן ואשלגן עוזרים לסיליקה להמיס ביתר קלות - כלומר הם פועלים כשטף. כל אלה הם חלקים טבעיים של מרבצי חימר רבים.

כדור הארץ מלא בהפתעות - קחו בחשבון את כורים גרעיניים טבעיים שהיה קיים בעבר באפריקה - אך האם יכול היה באופן טבעי לייצר לבנים אמיתיות? ישנם שני סוגים של קשר מטמורפיזם לשקול.

ראשית, מה אם מאגמה לוהטת מאוד או לבה שהתפרצה, תבל את גוף החימר המיובש באופן שמאפשר ללחות לברוח? הייתי נותן שלוש סיבות המפסילות זאת:

• 1. לבאס לעיתים רחוקות חם כמו 1100 מעלות צלזיוס.
• 2. לבאס היה מתקרר מהר ברגע שהוא יגלה סלעים לפני השטח.
• 3. חימרים טבעיים ושפני קבורה הם רטובים, מה שיגרום לחום עוד יותר מלבה.

הסלע העגום היחיד שיש בו מספיק אנרגיה אפילו יש סיכוי לירות לבנים ראויות היה הלבה העל-קרובה המכונה קומתיייט, שנחשבה שהגיעה ל -1600 מעלות צלזיוס. אולם פנים כדור הארץ לא הגיע לטמפרטורה ההיא מאז העידן הפרוטרוזוזי הקדום לפני יותר משני מיליארד שנה. ובאותה עת לא היה חמצן באוויר, מה שהפך את הכימיה ליותר סבירה.

באי מול מופיע מוליט באבני בוץ שנאפו בזרימת לבה. (זה נמצא גם ב- pseudotachylites, שם החיכוך על תקלות מחמם את הסלע היבש להתכה.) אלה ככל הנראה קריאה רחוקה מלבנים אמיתיות, אך עליכם להגיע לשם בעצמכם כדי לוודא.

שנית, מה אם שריפה ממש יכולה לאפות את הסוג הנכון של פצלי חולי? למעשה, זה קורה במדינת הפחם. שריפות יער יכולות להתחיל לשרוף מיטות פחם, וברגע שהתחילו שריפות תפר פחם אלה עשויות להימשך מאות שנים. כמובן, שריפות פחם שעומדות על פני פצלים עשויות להפוך לסלע קלינקרי אדום שקרוב מספיק לבנים אמיתיות.

למרבה הצער, התרחשות זו הפכה לשכיחה ככל ששריפות שנגרמו על ידי בני אדם מתחילות במכרות פחם וערימות שיא. חלק ניכר מפליטת גזי החממה העולמיים נובע מדליקות פחם. כיום אנו גוברים על הטבע בפעלול גיאוכימי מעורפל זה.