Nečekaná aplikace receptu na tvrdou skálu
Z Creation.com přeložil Pavel Kábrt – 04/2017. Permition granted by Creation.com – Přeloženo s povolením od Creation.com.
Většina lidí má dojem, že k vytvoření sedimentárních hornin jsou potřeba milióny let. Je to spojeno s představami, které nám dává kultura současné doby. Kvůli tomuto dojmu mnoho lidi zavrhuje Bibli, která popisuje stvoření během šesti otoček Země asi před 6 000 lety.
Jenže někteří australští vědci vyvinuli nový revoluční chemický proces, který nezpevněný volný sediment promění v horninu během dnů.1,2 Tento objev nevyužívá nějaké cizí, syntetické materiály, ale napodobuje přírodní procesy. Někomu se to může zdát neuvěřitelné, ale je tomu tak. V rozporu s běžnou představou nejsou pro tvorbu hornin potřeba žádné milióny let. Jediné, co je potřeba, jsou správné podmínky.
Co to je sedimentární hornina?
Sedimentární hornina (skála), jako třeba pískovec, je složena ze zrn tmelených k sobě pojivem. Tato zrna mohou být úlomky jiných hornin, nebo minerálů jako je třeba křemen či vápenec. 3 Úlomky mohou být nepatrné, něco jako bláto, nebo větší, jako je písek, oblázky či dokonce balvany. Hornina může být tvořena částicemi o podobné velikosti (‘dobře uspořádanými’) nebo být směsí různých velikostí (‘ne moc uspořádanými’). Technické označení pro tyto části se nazývá klastická částice a horninám se říká klastické horniny.
S výjimkou jemně zrněných hornin typu jílovce, jsou klastické horniny obvykle porézní. Prostory nebo póry mezi zrny mohou obsahovat kapaliny jako je voda, které se mohou uvnitř horniny pohybovat. V podzemí je též takto uchovávána ropa, plyn nebo voda.
V přírodních horninách může k sobě zrna pojit mnoho minerálů. Běžná pojiva obsahují vápenec, křemen nebo železité minerály. Různá pojiva vytváří horniny o rozličné síle a rozličných barev. Například železité horniny vytvářejí červené skály.
Někdy je sediment velmi dobře stmelen, kdy vznikne tvrdá jednolitá skála, jejíž hornina je ceněna stavbaři pro stavební materiál, jako je například Hawkesbury Sandstone nedaleko Sydney. Někdy je pojivo nerovnoměrné a kvalita horniny se různí—na některých místech je tvrdá, na jiných drolivá. Občas je pojivo soustředěno do malých kapes a tvoří konkrece neobvyklých tvarů.
Když je hornina stmelena jen málo, inženýři zjistí, že základy takové budovy klesají a podloží se hroutí. Běžný způsob, jak posílit základy, je zvýšit podíl pojiva v hornině. Na to přišel nový výzkum kolem rychlého vzniku horniny a jak to funguje.
Chemické řešení
Nový objev je lehce použitelný. Je pouze potřeba rozptýlit dva roztoky do porézního písku, zeminy nebo horniny. Roztok na bázi vody pronikne do materiálu a nahradí dosavadní tekutinu v porézním materiálu. Nebo je možné roztoky do materiálu vstříknout. Protože roztoky mají dobrou tékavost, něco jako voda, sediment je rychle saturován. Nejsou toxické, takže nepředstavují žádné riziko pro zdraví či životní prostředí.
Jakmile se dostanou dovnitř pórů, chemikálie reagují a výsledkem je vznik krystalů vápníku na povrchu každého zrna sedimentu. Vápník stmelí zrna k sobě a dá sedimentární hornině potřebnou pevnost. Rychlost reakce může být řízena od jednoho do sedmi dnů, aby tak došlo k míře proniknutí do sedimentu dle žádané potřeby.
Protože pojivo pokrývá pouze povrch zrn, prostory mezi zrny zůstávají otevřeny. Tím pádem poréznost horniny je snížena jen trochu a proudění vody není bráněno. To pak znamená, že roztok může být aplikován několikrát na ten samý sediment a může i nadále pronikat mezi póry a přidávat další pojivo. Sediment tak může být přeměněn na téměř pevnou horninu, ve které jsou póry téměř vyplněny, což ale vyžaduje mnohonásobné aplikace a trvá to několik měsíců. Obyčejná voda nezměkčí vápenec, takže pojivové vazby mohou zůstat pevné bez omezení.2
Řada různých použití
Objev rychlé skály má mnohá praktická využití, včetně posílení slabých základů budov, zpevnění náspů a tunelů. Jedním z prvních projektů byla oprava tunelu v Západní Austrálii; ten tunel byl nebezpečný a pro veřejnost uzavřený. Po pouhých třech aplikacích byl tunel zesílen a tato metoda ušetřila mnoho peněz.
Podzemní dráha v Londýně testovala tuto metodu pro potřebu stabilizace některých násepů. Výsledkem byla velká výhoda možnosti stabilizace daných materiálů přímo na místě. I historické památníky mohou být touto metodou zachovány.
Chemické sloučeniny proniknou do pórů mezi zrnky a reagují tak, že na jejich povrchu vytvoří krystaly vápníku. Když jsou takto stmeleny, sediment se stává tvrdou skálou. Podobným procesem se tvoří sedimentární horniny v přírodě.
Opakovaná aplikace vyústí v další tvoření vápenatého pojiva kolem zrn. Způsob, jakým se na daném místě vysráží vápník (CIPS) napodobuje přírodní krystalizaci kolem částic, což zlepšuje stabilitu.
‘Tohle neříkejte kreacionistům’
Jedním z neočekávaných aspektů tohoto výzkumu je dramatická ukázka toho, že skály ke svému vzniku nepotřebují milióny let. Pro jednoho z objevitelů této metody to byl skutečný šok.
Když CMI v Austrálii poprvé o tomto objevu slyšela, napsali jsme doktorovi Ed Kucharskému, aby nám poskytl více detailů. Nedostali jsme však žádnou odpověď a tak jsme usoudili, že buď už na tomto projektu nepracuje nebo jsme použili špatnou emailovou adresu.
Představte si naše překvapení, když jsme se pak dočetli v článku publikovaném v UK o tomto procesu, kde byla o dr. Kucharském zpráva, že řekl:
- ‘Obdrželi jsme nějaké dotazy, které byly dost podivné. Když jsem si je prohlížel, uvědomil jsem si, že jsou od skupiny kreacionistů, kteří se snaží zpochybnit evoluční teorii Charlese Darwina. Nereagoval jsem na to.’4
Je zřejmé, že to byly naše dotazy.
CMI má snahu rozptýlit populární špatné představy lidí, které brání vzít v úvahu biblického Boha Stvořitele. Jednou takovou nepravdivou představou je, že zemské skály a horniny se musely tvořit milióny let. Toto tvrzení je nepravdivé. Nový výzkum velmi přesvědčivě ukazuje, že se za správných podmínek mohou horniny vytvářet velmi rychle.
Klíčem je celosvětová Potopa. Během této katastrofy vody Potopy, proudící přes celou zemi, nanesly ohromné množství sedimentů. A ty samé vody Potopy rozpustily chemikálie, které velmi rychle stmelily sedimenty v horninu. Objev australských vědců velmi mocně demonstruje, jak se mohly sedimentární horniny velmi snadno vytvořit během 6 000 let popsaných v Bibli.
Odkazy a poznámky
- 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.
- 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.
- Vápenecové (CaCO3) krystaly mají rozlišitelný tvar hranolů a dají se škrábat nožem. Křemen (SiO2) je tvrdší než nůž. Korály a lastury jsou z vápence, stejně jako většina krápníků v jeskyních. Vápenec je běžně bezbarvý nebo bílý, může být ale také žlutý, růžový, hnědý nebo zelený.
- Thompson, P., Scientists’ spray has proven rock steady, Construction News 6737:36, 11 October 2001.