مشخصات کلی و عمومی
پرلیت:
بشر از قرن سوم پیش از میلاد پرلیت را به عنوان یک شیشه آتش فشانی میشناخته است. نام پرلیت از لغت فرانسوی پرل به معنی مروارید مشتق شده است و کشف آنرا به یک دندان پزشک آمریکایی نسبت میدهند که حدود سال 1914 در هنگام آزمایش روی مینای دندان یک بیمار متوجه انبساط سنگ پرلیت در اثر گرما گردید و نیز گزارش شده است که مصادف با این امر یک زمین شناس به هنگام خاموش کردن آتش سوزی سواحل جزیره نیلوس در یونان با ریختن ماسههای ساحلی بر روی آتش، متوجه شد که ماسهها در اثر گرما متورم و منبسط شدهاند و بدین ترتیب فکر به کارگیری این سنگهای آتش فشانی در صنایع و مصارف مختلف به میان آمد. ولی تا سال 1928 تنها مشخص شده بود که پرلیت به عنوان یک سنگ آتش فشانی در اثر گرما افزایش حجم پیدا میكند و هیچ کاربرد صنعتی نداشت تا اینکه آزمایشهایی بر روی پرلیت های موجود در کانسارهای نزدیک آریزونا در ایالت متحده آمریکا انجام گرفت و در نهایت تولید پرلیت برای مصارف صنعتی از سال 1946 آغاز گردید. پی جویی و اکتشافات پرلیت در ایران از سال 1355 اغاز گردید و تا کنون ذخایر زیادی نیز کشف شده است.
پرلیت شیشه ای آتشفشانی با ترکیب ریولیتی است که در محیط آبی تشکیل می شود و در اثر انجماد سریع ماگمای اسیدی به وجود می آید و معرف یک سنگ آتش فشانی آمورف میباشد.
از نظر تجاری پرلیت ( بدون در نظر گرفتن ترکیب شیمیایی و ژنز ) به سنگ شیشه ای اطلاق می شود که در اثر حرارت بالا تا حداکثر 1200 درجه سانتیگراد به سرعت منبسط شده و به ماده ای با وزن مخصوص کم تبدیل می شود و برای مصارف صنعتی به کار می رود. پرلیت در اثر گرما افزایش حجم پیدا میكند و به خاطر همین خاصیت تولید آن برای مصارف صنعتی آغاز گردید.
از نظر استانداردهای سنگ شناسی ابسیدین، پرلیت و پیچستون شیشههای ولکانیکی با ترکیب سیلیسی هستند و معادل ریولیت ها، ریوداسیت ها، لاتیت و تراکیتها می باشند که از نظر آب ترکیبی با هم اختلاف دارند.
ابسیدین کمتر از 2% آب دارد پرلیت بین 2 تا 5 درصد و پیچستون بیش از 5 درصد آب دارد. از عوامل مهم در انبساط سریع سنگ در حرارت معین وجود آب ترکیبی است. منشأ آب در شیشههای آتش فشانی مربوط به آب ماگمایی است و گاهی بخشی از این آب را به آب بعد از ماگما نسبت می دهند که نسبت این دو نوع آب به میزان فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد.
نوع آب موجود در شیشههای آتش فشانی، مقدار و شرایط رها شدن آب، غلظت شیشه و تغییرات آن در درجه حرارت مختلف از عوامل مهم مؤثر در شدت انبساط پرلیت می باشد.
اولین ذخیره پرلیت در ایران كه توسط سازمان زمین شناسی كشف و مطالعه گردید، ذخیره پرلیت سفید خانه در ناحیه میانه بود. بزرگترین تولیدكنندگان و صادركنندگان عمده پرلیت آمریكا، مكزیك، تركیه و یونان هستند.
مشخصات شیمیایی پرلیت:
پرلیت شبیه ابسیدین است ولی برعكس ابسیدین، محتوای آبی بالایی دارد و زمانی كه گرم می شود، منبسط شده و سبك تر می شود.
میزان آب همراه با پرلیت در حدود 2 تا 5 درصد است. از دیگر انواع شیشه طبیعی بر اساس تركیب سیلیسی (ریولیتی) و آب پیوندی در ساختمان شیشه است. با 2-5 درصد آب، عضو میانی شیشهای طبیعی است كه از ابسیدین با 1% آب شروع و بعد به پومیس و نهایتاً به پیچستون با 10% آب ختم میشود.
برخی از دانشمندان معتقدند پرلیت از هیدراتاسیون ابسیدین حاصل گردیده است و آب موجود در آن به صورت مولكولی و هیدروكسیل است. نسبت مقدار این دو نوع آب در پرلیت به میزان فراوانی اكسید كلسیم و منیزیم بستگی دارد. پرلیتها ناپایدارند و با گذشت زمان شروع به تبلور می كنند و سپس خاصیت اصلی خود را از دست می دهند. این کانی بر اثر هوازدگی به کائولینیت، زئولیت و مونت موریلونیت تبدیل می گردد.
در نتیجه هوازدگی پرلیت، انواع كائولینت، زئولیت و مونت موریلونیت تشكیل می گردد که در جدول زیر تركیب شیمیایی پرلیت شاخص نشان داده شده است.
تصویر در
حال کوچک شده می باشد، برای برگت به اندازه ی اصلی کلیک کنید. سایز اصلی
عکس 700*107 با حجم 8 kb
پرلیتها، علی رغم داشتن خصوصیات متفاوت به طور عمده از یک ماگمای اسیدی منشا گرفته و اغلب معادل سنگهای خروجی ریولیت-داسیت می باشند.
آزمایشهای انجام شده بر روی پرلیت نشان دادهاند که بیشتر آب موجود در پرلیت به صورت آب ترکیبی است و مقدار کمی از آن جدا و به صورت هیدروکسید می باشد.
تغییر ترکیب شیمیایی بر نقطه ذوب، اندازه حباب ها، تخلخل و درجه انبساط به دست آمده مؤثر است.
در ابتدا فکر می کردند که ماده بوجود آورنده پرلیت، از درون زمین به درون یک دریاچه تزریق شده است ولی در نهایت مشخص شد که پرلیت در اثر آبگیری دوباره ابسیدین و پس از استقرار آن بدست آمده است.
مطالعات نشان داده است که آب ترکیبی در پرلیت به دو صورت آب مولکولی و هیدروکسیلی است که در پرلیتهای مختلف با توجه به نحوه تشکیل آنها نسبت به این دو نوع آب متفاوت می باشد.
محققین به این نتیجه رسیدهاند که در ترکیب پرلیت، میزان MgO،CaO بستگی به میزان نفوذ یا تاثیر آبگیری ابسیدین دارد، یعنی غلظت ماگمای مولد پرلیت به مقدار قلیایی بودن آن وابسته می باشد و در نتیجه سدیم و پتاسیم در پرلیت بسیار مهم هستند.
پرلیتها در قلیاهای داغ کاملاً حل میشوند، در هیدروکسید سدیم نیمه محلول ولی در اسیدهای ضعیف و آب به مقدار کم حل میشوند.
منشأ آب ترکیبی در پرلیت ها آب ماگمایی بوده و بخشی نیز ممکن است مربوط به آب بعد ماگمایی باشد. آب ماگمایی در شدت انفجار آتش فشان مؤثر است، بطوری که گدازههای با آب فراوان با فوران های شدیدتوأم می باشند. ولی آب بعد ماگمایی یا آب ثانویه در اثر تماس آبهای زیرزمینی و آبهای بین حفره ای در یک گدازه بوجود می آیدکه در این صورت 3 تا 10 درصد کل شیشه را آب تشکیل می دهد.
آبگیری ثانویه در امتداد مسیر حرکت آب و نخست در امتداد درزه و شکافها و خلل و فرج انجام می پذیرد که باعث جدایش بخش هیدراته از بخش غیر هیدراته شده و منجر به گسترش شکافهای اولیه میگردد که این شکافها خودشان به صورت کانالی باعث هیدراته شدن قسمتهای مجاور میگردند و باعث تشکیل شکافهای متحدالمرکز میشوند.
وجود مقدار زیاد آب در شیشههای با ساخت پرلیتی در مقایسه با شیشههای عادی بیانگر این نکته است که شکافهای پرلیتی ممکن است ناشی از عمل آبگیری ثانویه شیشه باشد.
از آنجا که نوع آب موجود در شیشههای آتشفشانی، مقدار و شرایط رها شدن آب، غلظت شیشه و تغییرات آن در درجه حرارتهای متفاوت از عوامل مهم مؤثر در مقدار و شدت انبساط پرلیت می باشند، برای تولید پرلیت منبسط شده، باید آزمایشهای دقیقی از شیشههای آتشفشانی بعمل آید.
این آزمایشها شامل مطالعه مقدار انبساط پرلیت در دانه بندی و درجه حرارت های مختلف، آبگیری اولیه و غیره می باشد.
مشخصات فیزیكی و مكانیكی پرلیت :
ترکیب پرلیت اسیدی تا حد واسط (ریولیت تا داسیت یا آندزیت) و به رنگ های خاکستری روشن یا خاکستری متمایل به سبز، سیاه روشن تا تیره، قهوه ای و حتی سبز و نوع منبسط شده آن به رنگ سفید دیده می شوند که در محیط آب و یا مرطوب تشكیل می شود. پرلیت شبیه ابسیدین است ولی برعكس ابسیدین،محتوای آبی بالایی دارد و زمانی كه گرم می شود، منبسط شده و سبك تر می شود.
پرلیت دارای جلای چرب، بافت شیشهای و شكستگیهای متحدالمركز یا پرلیتی است که به آن جلا و بافت مرواریدی(پرلی) می گویند که به سبب همراه داشتن آب، اشكال كروی در آن ایجاد شده است. پرلیت خام سنگی است که دارای وزن مخصوص کم بین 4/2-2/2، سختی آن بین 5/5 تا 7 در مقیاس موس، بسیار شکننده و دارای خردشدگی مخصوصی می باشند که به سنگ یک حالت ترک خورگی پوست پیازی و براق شبیه مروارید میدهد که بر اساس همین ویژگی پرلیت نامیده میشود.
از دیگر خصوصیات پرلیت، حجیم بودن سطح خارجی و قابلیت عدم انتقال صوتی و حرارتی آن و بی اثر بودن در مقابل مواد شیمیایی در برخی محیط ها می باشد. میزان افزایش پرلیت بسته به نوع و ترکیب شیمیایی آن از 4 تا 20 برابر می باشد. به طور كلی پرلیت حاوی 20 درصد كوارتز و بقیه فلدسپات و كمی میكا و در بعضی مواقع كانیهای فرومنیزین میباشد. پرلیت دارای ژنز ماگمایی بوده و جزو سنگهای آتشفشانی میباشد. این كانی بیشتر در مناطقی كه آتشفشانهای عهد حاضر و جریان بوقوع پیوسته، گستردگی دارند. توزیع آن به ترشیر یا آتشفشانهای جوان ریولیتی محدود میگردد.
ذرات خرد شده پرلیت در اثر حرارت ناگهانی، آب موجود در خود را از دست داده و به صورت یک ماده سفید و روشن باد میكند و در واقع به یک پومیس مصنوعی تبدیل میشود. میزان افزایش حجم بسته به نوع و ترکیب شیمیایی پرلیت از 4 تا 20 برابر می باشد. پس بنابراین علاوه بر حرارت، ترکیب شیمیایی پرلیت نیز در میزان انبساط آن مؤثر است.
پرلیت تا حدی میتواند منبسط شود که وزن مخصوص آن تا 2 پوند در فوت مکعب برسد. این ماده سبک بسیار نرم و شکننده می باشد که در عمل محصول پرلیت منبسط شده، دارای وزن مخصوص بیشتری می باشد.
کانی های پرلیت:
کانی های پلاژیوکلاز و پیروکسن بصورت فنوکریست و نیز گاهی کانی های فلزی در متن شیشه ای که حدود 95 درصد کل سنگ را تشکیل می دهد، قرار گرفتهاند. در انواع پرلیت ها، فنوکریست های پلاژیو کلاز با ترکیب میانه، اسفرولیتهایی کهاندازه آنها گاهی به چند سانتی متر میرسد با ترکیب های کوارتز، فلدسپات، حفرات پر شده توسط اپال، خصوصیات برشی، خلل و فرج و حالت جریانی دیده میشود.
از نظر سنگ شناسی پرلیت نوع سنگ ریولیتی، داسیتی یا آندزیتی است. جلای آن شیشه ای و دارای سطوح شکست متحدالمرکزی است که به آن بافت و جلای مرواریدی (پرلی) داده است.
بطور کلی پرلیت حاوی 20 درصد کوارتز و بقیه فلدسپات و کمی میکا و در بعضی مواقع کانیهای فرومنیزین می باشند.
اکثر کانی های انبساط ناپذیر در مقابل حرارت مانند کوارتز، فلدسپات، بیوتیت، مگنتیت و دیگر کانیهای فرعی نیز ممکن است همراه با پرلیت یافت شوند.
از نظر سنگ شناسی سه شیشه آتشفشانی ابسیدین، پرلیت و پیچستون دارای ترکیب اسیدی معادل ریولیت ها و ریوداسیت ها و لاتیت ها و تراکیتها میباشند و تنها از نظر آب ترکیبی با همدیگر اختلاف دارند، بطوری که پرلیت 2 تا 5 درصد پیچ استون بیش از 5 درصد و ابسیدین کمتر از 3 درصد حاوی آب می باشند. تغییرات ترکیب اسیدی پرلیتها برایAl2O3 ، 10 تا 15 درصد و برای SiO2 70 تا 75 درصد میباشد و اکسید های دیگر موجود در پرلیت تغییرات فاحشی ندارند.
پرلیت دارای ژنز ماگمایی بوده و جزء سنگهای آتشفشانی می باشد. در مقطع نازک سنگ پرلیت دارای بافت پرلیتی است که به صورت دوایر متحدالمرکز، کروی و شبیه پیاز پوسته پوسته شده می باشد که حتی با چشم غیر مسلح قابل رؤیت است و نتیجه انقباض حاصل از سرد شدن گدازه و آبگیری ثانوی آن است.
بافتهای پرلیت:
الف) بافت دانه ای:
این نوع بافت در مجاورت و یا در بخشهایی عمیق تر از منطقه ای که پرلیت پومیسی دارد، دیده میشود و متراکم تر از بافت سنگهای بالایی است که نمای شکرین مانند دارد و از نظر تجاری و استخراج، طبقه بندی انبساط کاملاً رضایت بخش میباشد. حفاری و انفجار در این نوع پرلیت ها به آسانی انجام میگیرید و رنگ آن اغلب زرد نخودی، خاکستری تا قهوه ای است و معمولاً دارای لایه بندی جریانی است.
ب) بافت شیشه ای:
این نوع بافت، اغلب خاکستری رنگ و به صورت مرواریدی و با دوایر متحدالمرکز پوست پیازی است و ممکن است خاکستری تیره تا سیاه رنگ نیز باشد.
از نظر چینه شناسی، پرلیت شیشه ای در گنبد ها و در زیر پرلیتهای با بافت دانه ای قرار می گیرند، معمولاً وجود ابسیدین منحصر به پرلیت های دارای بافت شیشه ای است که به حالت به دام افتاده در آنها یافت میشود و این موضوع تأکیدی بر نظریه آبگیری ابسیدین و تبدیل آن به پرلیت است.
در پرلیت های شیشه ای، مقدار ابسیدین به سمت مرکز رو به افزایش است و بر اساس شواهد موجود در ذخایر پرلیت، یک مرکز فلسیتی یا ریولیتی، برش جریانی و مواد و ساختمانهای دیگر را که با سیالهای آتشفشانی و گنبد ها ارتباط دارند نشان می دهد.
تحقیقات میکروسکوپی بر روی ذرات پرلیت، وجود ساختمان درونی که به صورت خانه سلولی و کاملا تغییرناپذیر است را آشکار می سازد که خود بستگی به خاستگاه اصلی پرلیت دارد. پرلیت های سخت به عنوان ماسه همراه با گچ و بتون مناسب هستند ولی پرلیت های نرم که برای این کاربردها مناسب نیستند آسیا شده و بصورت آماده برای تهیه کمک صافی مورد استفاده قرار می گیرند.
اندازه سلول داخلی و ضخامت دیوارهای هر سلول، بستگی به انبساط پذیری پرلیت دارند و احتمال دارد که خود اینها تابع ترکیب به ویژه مقادیر و توزیع آب ترکیبی باشند.
بشر از قرن سوم پیش از میلاد پرلیت را به عنوان یک شیشه آتش فشانی میشناخته است. نام پرلیت از لغت فرانسوی پرل به معنی مروارید مشتق شده است و کشف آنرا به یک دندان پزشک آمریکایی نسبت میدهند که حدود سال 1914 در هنگام آزمایش روی مینای دندان یک بیمار متوجه انبساط سنگ پرلیت در اثر گرما گردید و نیز گزارش شده است که مصادف با این امر یک زمین شناس به هنگام خاموش کردن آتش سوزی سواحل جزیره نیلوس در یونان با ریختن ماسههای ساحلی بر روی آتش، متوجه شد که ماسهها در اثر گرما متورم و منبسط شدهاند و بدین ترتیب فکر به کارگیری این سنگهای آتش فشانی در صنایع و مصارف مختلف به میان آمد. ولی تا سال 1928 تنها مشخص شده بود که پرلیت به عنوان یک سنگ آتش فشانی در اثر گرما افزایش حجم پیدا میكند و هیچ کاربرد صنعتی نداشت تا اینکه آزمایشهایی بر روی پرلیت های موجود در کانسارهای نزدیک آریزونا در ایالت متحده آمریکا انجام گرفت و در نهایت تولید پرلیت برای مصارف صنعتی از سال 1946 آغاز گردید. پی جویی و اکتشافات پرلیت در ایران از سال 1355 اغاز گردید و تا کنون ذخایر زیادی نیز کشف شده است.
پرلیت شیشه ای آتشفشانی با ترکیب ریولیتی است که در محیط آبی تشکیل می شود و در اثر انجماد سریع ماگمای اسیدی به وجود می آید و معرف یک سنگ آتش فشانی آمورف میباشد.
از نظر تجاری پرلیت ( بدون در نظر گرفتن ترکیب شیمیایی و ژنز ) به سنگ شیشه ای اطلاق می شود که در اثر حرارت بالا تا حداکثر 1200 درجه سانتیگراد به سرعت منبسط شده و به ماده ای با وزن مخصوص کم تبدیل می شود و برای مصارف صنعتی به کار می رود. پرلیت در اثر گرما افزایش حجم پیدا میكند و به خاطر همین خاصیت تولید آن برای مصارف صنعتی آغاز گردید.
از نظر استانداردهای سنگ شناسی ابسیدین، پرلیت و پیچستون شیشههای ولکانیکی با ترکیب سیلیسی هستند و معادل ریولیت ها، ریوداسیت ها، لاتیت و تراکیتها می باشند که از نظر آب ترکیبی با هم اختلاف دارند.
ابسیدین کمتر از 2% آب دارد پرلیت بین 2 تا 5 درصد و پیچستون بیش از 5 درصد آب دارد. از عوامل مهم در انبساط سریع سنگ در حرارت معین وجود آب ترکیبی است. منشأ آب در شیشههای آتش فشانی مربوط به آب ماگمایی است و گاهی بخشی از این آب را به آب بعد از ماگما نسبت می دهند که نسبت این دو نوع آب به میزان فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد.
نوع آب موجود در شیشههای آتش فشانی، مقدار و شرایط رها شدن آب، غلظت شیشه و تغییرات آن در درجه حرارت مختلف از عوامل مهم مؤثر در شدت انبساط پرلیت می باشد.
اولین ذخیره پرلیت در ایران كه توسط سازمان زمین شناسی كشف و مطالعه گردید، ذخیره پرلیت سفید خانه در ناحیه میانه بود. بزرگترین تولیدكنندگان و صادركنندگان عمده پرلیت آمریكا، مكزیك، تركیه و یونان هستند.
مشخصات شیمیایی پرلیت:
پرلیت شبیه ابسیدین است ولی برعكس ابسیدین، محتوای آبی بالایی دارد و زمانی كه گرم می شود، منبسط شده و سبك تر می شود.
میزان آب همراه با پرلیت در حدود 2 تا 5 درصد است. از دیگر انواع شیشه طبیعی بر اساس تركیب سیلیسی (ریولیتی) و آب پیوندی در ساختمان شیشه است. با 2-5 درصد آب، عضو میانی شیشهای طبیعی است كه از ابسیدین با 1% آب شروع و بعد به پومیس و نهایتاً به پیچستون با 10% آب ختم میشود.
برخی از دانشمندان معتقدند پرلیت از هیدراتاسیون ابسیدین حاصل گردیده است و آب موجود در آن به صورت مولكولی و هیدروكسیل است. نسبت مقدار این دو نوع آب در پرلیت به میزان فراوانی اكسید كلسیم و منیزیم بستگی دارد. پرلیتها ناپایدارند و با گذشت زمان شروع به تبلور می كنند و سپس خاصیت اصلی خود را از دست می دهند. این کانی بر اثر هوازدگی به کائولینیت، زئولیت و مونت موریلونیت تبدیل می گردد.
در نتیجه هوازدگی پرلیت، انواع كائولینت، زئولیت و مونت موریلونیت تشكیل می گردد که در جدول زیر تركیب شیمیایی پرلیت شاخص نشان داده شده است.
تصویر در
حال کوچک شده می باشد، برای برگت به اندازه ی اصلی کلیک کنید. سایز اصلی
عکس 700*107 با حجم 8 kb | This image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 700x107. |
پرلیتها، علی رغم داشتن خصوصیات متفاوت به طور عمده از یک ماگمای اسیدی منشا گرفته و اغلب معادل سنگهای خروجی ریولیت-داسیت می باشند.
آزمایشهای انجام شده بر روی پرلیت نشان دادهاند که بیشتر آب موجود در پرلیت به صورت آب ترکیبی است و مقدار کمی از آن جدا و به صورت هیدروکسید می باشد.
تغییر ترکیب شیمیایی بر نقطه ذوب، اندازه حباب ها، تخلخل و درجه انبساط به دست آمده مؤثر است.
در ابتدا فکر می کردند که ماده بوجود آورنده پرلیت، از درون زمین به درون یک دریاچه تزریق شده است ولی در نهایت مشخص شد که پرلیت در اثر آبگیری دوباره ابسیدین و پس از استقرار آن بدست آمده است.
مطالعات نشان داده است که آب ترکیبی در پرلیت به دو صورت آب مولکولی و هیدروکسیلی است که در پرلیتهای مختلف با توجه به نحوه تشکیل آنها نسبت به این دو نوع آب متفاوت می باشد.
محققین به این نتیجه رسیدهاند که در ترکیب پرلیت، میزان MgO،CaO بستگی به میزان نفوذ یا تاثیر آبگیری ابسیدین دارد، یعنی غلظت ماگمای مولد پرلیت به مقدار قلیایی بودن آن وابسته می باشد و در نتیجه سدیم و پتاسیم در پرلیت بسیار مهم هستند.
پرلیتها در قلیاهای داغ کاملاً حل میشوند، در هیدروکسید سدیم نیمه محلول ولی در اسیدهای ضعیف و آب به مقدار کم حل میشوند.
منشأ آب ترکیبی در پرلیت ها آب ماگمایی بوده و بخشی نیز ممکن است مربوط به آب بعد ماگمایی باشد. آب ماگمایی در شدت انفجار آتش فشان مؤثر است، بطوری که گدازههای با آب فراوان با فوران های شدیدتوأم می باشند. ولی آب بعد ماگمایی یا آب ثانویه در اثر تماس آبهای زیرزمینی و آبهای بین حفره ای در یک گدازه بوجود می آیدکه در این صورت 3 تا 10 درصد کل شیشه را آب تشکیل می دهد.
آبگیری ثانویه در امتداد مسیر حرکت آب و نخست در امتداد درزه و شکافها و خلل و فرج انجام می پذیرد که باعث جدایش بخش هیدراته از بخش غیر هیدراته شده و منجر به گسترش شکافهای اولیه میگردد که این شکافها خودشان به صورت کانالی باعث هیدراته شدن قسمتهای مجاور میگردند و باعث تشکیل شکافهای متحدالمرکز میشوند.
وجود مقدار زیاد آب در شیشههای با ساخت پرلیتی در مقایسه با شیشههای عادی بیانگر این نکته است که شکافهای پرلیتی ممکن است ناشی از عمل آبگیری ثانویه شیشه باشد.
از آنجا که نوع آب موجود در شیشههای آتشفشانی، مقدار و شرایط رها شدن آب، غلظت شیشه و تغییرات آن در درجه حرارتهای متفاوت از عوامل مهم مؤثر در مقدار و شدت انبساط پرلیت می باشند، برای تولید پرلیت منبسط شده، باید آزمایشهای دقیقی از شیشههای آتشفشانی بعمل آید.
این آزمایشها شامل مطالعه مقدار انبساط پرلیت در دانه بندی و درجه حرارت های مختلف، آبگیری اولیه و غیره می باشد.
مشخصات فیزیكی و مكانیكی پرلیت :
ترکیب پرلیت اسیدی تا حد واسط (ریولیت تا داسیت یا آندزیت) و به رنگ های خاکستری روشن یا خاکستری متمایل به سبز، سیاه روشن تا تیره، قهوه ای و حتی سبز و نوع منبسط شده آن به رنگ سفید دیده می شوند که در محیط آب و یا مرطوب تشكیل می شود. پرلیت شبیه ابسیدین است ولی برعكس ابسیدین،محتوای آبی بالایی دارد و زمانی كه گرم می شود، منبسط شده و سبك تر می شود.
پرلیت دارای جلای چرب، بافت شیشهای و شكستگیهای متحدالمركز یا پرلیتی است که به آن جلا و بافت مرواریدی(پرلی) می گویند که به سبب همراه داشتن آب، اشكال كروی در آن ایجاد شده است. پرلیت خام سنگی است که دارای وزن مخصوص کم بین 4/2-2/2، سختی آن بین 5/5 تا 7 در مقیاس موس، بسیار شکننده و دارای خردشدگی مخصوصی می باشند که به سنگ یک حالت ترک خورگی پوست پیازی و براق شبیه مروارید میدهد که بر اساس همین ویژگی پرلیت نامیده میشود.
از دیگر خصوصیات پرلیت، حجیم بودن سطح خارجی و قابلیت عدم انتقال صوتی و حرارتی آن و بی اثر بودن در مقابل مواد شیمیایی در برخی محیط ها می باشد. میزان افزایش پرلیت بسته به نوع و ترکیب شیمیایی آن از 4 تا 20 برابر می باشد. به طور كلی پرلیت حاوی 20 درصد كوارتز و بقیه فلدسپات و كمی میكا و در بعضی مواقع كانیهای فرومنیزین میباشد. پرلیت دارای ژنز ماگمایی بوده و جزو سنگهای آتشفشانی میباشد. این كانی بیشتر در مناطقی كه آتشفشانهای عهد حاضر و جریان بوقوع پیوسته، گستردگی دارند. توزیع آن به ترشیر یا آتشفشانهای جوان ریولیتی محدود میگردد.
ذرات خرد شده پرلیت در اثر حرارت ناگهانی، آب موجود در خود را از دست داده و به صورت یک ماده سفید و روشن باد میكند و در واقع به یک پومیس مصنوعی تبدیل میشود. میزان افزایش حجم بسته به نوع و ترکیب شیمیایی پرلیت از 4 تا 20 برابر می باشد. پس بنابراین علاوه بر حرارت، ترکیب شیمیایی پرلیت نیز در میزان انبساط آن مؤثر است.
پرلیت تا حدی میتواند منبسط شود که وزن مخصوص آن تا 2 پوند در فوت مکعب برسد. این ماده سبک بسیار نرم و شکننده می باشد که در عمل محصول پرلیت منبسط شده، دارای وزن مخصوص بیشتری می باشد.
کانی های پرلیت:
کانی های پلاژیوکلاز و پیروکسن بصورت فنوکریست و نیز گاهی کانی های فلزی در متن شیشه ای که حدود 95 درصد کل سنگ را تشکیل می دهد، قرار گرفتهاند. در انواع پرلیت ها، فنوکریست های پلاژیو کلاز با ترکیب میانه، اسفرولیتهایی کهاندازه آنها گاهی به چند سانتی متر میرسد با ترکیب های کوارتز، فلدسپات، حفرات پر شده توسط اپال، خصوصیات برشی، خلل و فرج و حالت جریانی دیده میشود.
از نظر سنگ شناسی پرلیت نوع سنگ ریولیتی، داسیتی یا آندزیتی است. جلای آن شیشه ای و دارای سطوح شکست متحدالمرکزی است که به آن بافت و جلای مرواریدی (پرلی) داده است.
بطور کلی پرلیت حاوی 20 درصد کوارتز و بقیه فلدسپات و کمی میکا و در بعضی مواقع کانیهای فرومنیزین می باشند.
اکثر کانی های انبساط ناپذیر در مقابل حرارت مانند کوارتز، فلدسپات، بیوتیت، مگنتیت و دیگر کانیهای فرعی نیز ممکن است همراه با پرلیت یافت شوند.
از نظر سنگ شناسی سه شیشه آتشفشانی ابسیدین، پرلیت و پیچستون دارای ترکیب اسیدی معادل ریولیت ها و ریوداسیت ها و لاتیت ها و تراکیتها میباشند و تنها از نظر آب ترکیبی با همدیگر اختلاف دارند، بطوری که پرلیت 2 تا 5 درصد پیچ استون بیش از 5 درصد و ابسیدین کمتر از 3 درصد حاوی آب می باشند. تغییرات ترکیب اسیدی پرلیتها برایAl2O3 ، 10 تا 15 درصد و برای SiO2 70 تا 75 درصد میباشد و اکسید های دیگر موجود در پرلیت تغییرات فاحشی ندارند.
پرلیت دارای ژنز ماگمایی بوده و جزء سنگهای آتشفشانی می باشد. در مقطع نازک سنگ پرلیت دارای بافت پرلیتی است که به صورت دوایر متحدالمرکز، کروی و شبیه پیاز پوسته پوسته شده می باشد که حتی با چشم غیر مسلح قابل رؤیت است و نتیجه انقباض حاصل از سرد شدن گدازه و آبگیری ثانوی آن است.
بافتهای پرلیت:
الف) بافت دانه ای:
این نوع بافت در مجاورت و یا در بخشهایی عمیق تر از منطقه ای که پرلیت پومیسی دارد، دیده میشود و متراکم تر از بافت سنگهای بالایی است که نمای شکرین مانند دارد و از نظر تجاری و استخراج، طبقه بندی انبساط کاملاً رضایت بخش میباشد. حفاری و انفجار در این نوع پرلیت ها به آسانی انجام میگیرید و رنگ آن اغلب زرد نخودی، خاکستری تا قهوه ای است و معمولاً دارای لایه بندی جریانی است.
ب) بافت شیشه ای:
این نوع بافت، اغلب خاکستری رنگ و به صورت مرواریدی و با دوایر متحدالمرکز پوست پیازی است و ممکن است خاکستری تیره تا سیاه رنگ نیز باشد.
از نظر چینه شناسی، پرلیت شیشه ای در گنبد ها و در زیر پرلیتهای با بافت دانه ای قرار می گیرند، معمولاً وجود ابسیدین منحصر به پرلیت های دارای بافت شیشه ای است که به حالت به دام افتاده در آنها یافت میشود و این موضوع تأکیدی بر نظریه آبگیری ابسیدین و تبدیل آن به پرلیت است.
در پرلیت های شیشه ای، مقدار ابسیدین به سمت مرکز رو به افزایش است و بر اساس شواهد موجود در ذخایر پرلیت، یک مرکز فلسیتی یا ریولیتی، برش جریانی و مواد و ساختمانهای دیگر را که با سیالهای آتشفشانی و گنبد ها ارتباط دارند نشان می دهد.
تحقیقات میکروسکوپی بر روی ذرات پرلیت، وجود ساختمان درونی که به صورت خانه سلولی و کاملا تغییرناپذیر است را آشکار می سازد که خود بستگی به خاستگاه اصلی پرلیت دارد. پرلیت های سخت به عنوان ماسه همراه با گچ و بتون مناسب هستند ولی پرلیت های نرم که برای این کاربردها مناسب نیستند آسیا شده و بصورت آماده برای تهیه کمک صافی مورد استفاده قرار می گیرند.
اندازه سلول داخلی و ضخامت دیوارهای هر سلول، بستگی به انبساط پذیری پرلیت دارند و احتمال دارد که خود اینها تابع ترکیب به ویژه مقادیر و توزیع آب ترکیبی باشند.
