普通砖是我们最伟大的发明之一，人造石。制砖将低强度的泥浆转变成坚固的材料，如果妥善保养，它们可以忍受多个世纪。

        粘土砖

        砖的主要成分是粘土，这是一种由火成岩石风化产生的表面矿物。就其本身而言，粘土并不是没有用的-用普通粘土制造砖块并在阳光下干燥会成为坚固的建筑“石头”。在混合物中加入一些沙子有助于防止这些砖开裂。干燥的粘土与软页岩差别不大。

        中东早期许多最古老的建筑都是用晒干的砖砌而成的。在砖由于疏忽，地震或天气而变质之前，这些通常持续了大约一代人的时间。随着旧建筑融化成一堆黏土，古老的城市被定期地夷为平地，新的城市被建造在上面。在过去的几个世纪中，这些称为“泰尔斯”的城市土墩已经发展到相当大的规模。用少许稻草或粪便制作晒干的砖块有助于黏结粘土，并产生同样古老的土坯。

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        烧砖

        古代波斯人和亚述人通过在窑炉中烤制出更坚固的砖块。该过程需要几天的时间，将温度升至1000°C以上一天左右，然后逐渐冷却。（这比用来制作棒球场外衣的温和烘烤或煅烧要热得多。）罗马人像混凝土和冶金一样，改进了这项技术，并将烧制的砖铺到了帝国的每个地方。

        从那时起，制砖基本上就一直是相同的。直到19世纪，每个地方都有粘土矿床，因为交通运输如此昂贵，所以建造了自己的砖砌厂。随着化学的兴起和工业革命的发展，砖将钢，玻璃和混凝土结合在一起，成为了先进的建筑材料。如今，砖具有多种配方和颜色，可用于各种苛刻的结构和化妆品应用。

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        烧砖化学

        在烧制期间，砖粘土变成变质岩石。粘土矿物会分解，释放出化学结合的水，然后变成石英和莫来石这两种矿物的混合物。在这段时间内，石英几乎不结晶，保持玻璃态。

        关键矿物是莫来石（3AlO 3 · 2SiO 2），这是自然界中罕见的二氧化硅和氧化铝的混合化合物。它以其在苏格兰马尔岛的出现而得名。莫来石不仅坚硬而坚韧，而且还长成细长的晶体，其作用类似于土坯中的稻草，将混合物牢牢地扣在一起。

        铁是一种较少的成分，会氧化成赤铁矿，占大多数砖块的红色。其他元素（包括钠，钙和钾）可帮助二氧化硅更轻松地熔融-也就是说，它们起助熔剂的作用。所有这些都是许多粘土矿床的自然组成部分。

        有天然砖吗？

        考虑到曾经在非洲存在的天然核反应堆，地球充满了惊奇，但是它自然能生产出真正的砖头吗？有两种接触变质要考虑。

        首先，如果非常热的岩浆或喷发的熔岩以干燥的方式吞没了干燥的粘土，该怎么办？我将给出排除此情况的三个原因：

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        1. Lavas很少会达到1100°C的高温。

        2.一旦吞噬了地表岩石，拉瓦斯就会迅速冷却。

        3.天然粘土和埋藏的页岩是湿的，会从熔岩中吸收更多的热量。

        唯一具有足够能量甚至有机会燃烧合适砖头的火成岩将是被称为高锰铁矿的超热熔岩，据信已达到1600°C。但是自20世纪前元古代以来，地球内部还没有达到这一温度。那时空气中没有氧气，化学反应变得更加不可能。

        在马尔岛上，莫来石出现在以熔岩流烘烤的泥岩中。（在假速滑石中也发现了这种情况，在断层上的摩擦将干燥的岩石加热到融化。）这些可能与真正的砖相去甚远，但是您应该亲自去确认。

        其次，如果实际火灾可以烘烤出正确的沙质页岩怎么办？实际上，这确实发生在煤炭国家。森林大火可以使煤层燃烧，一旦开始，这些煤层大火可能会持续几个世纪。果然，覆盖煤火的页岩可以变成红色的熟料岩，足够接近真砖。

        不幸的是，由于人为引发的火灾在煤矿和草堆中开始，这种情况已变得普遍。全球温室气体排放量的很大一部分来自燃煤火灾。今天，在这种晦涩的地球化学特技中，我们超越了自然。