显示磁黄铁矿收集器样品的图像

来源:Carlin Green/USGS提供

这很漂亮,但对建筑行业来说是个问题。磁黄铁矿是导致美国各地房屋倒塌的混凝土地基的罪魁祸首

美国地质调查局(USGS)发布了第一份磁黄铁矿(一种有可能破坏混凝土完整性的矿物)最有可能在美国大陆被发现的地图。人们希望这幅地图能帮助美国建筑业避开含磁黄铁矿的岩石。

作家兼地质学家说:“这个项目对我们来说有点不同寻常,因为通常情况下,我们试图帮助人们找到他们想要的矿藏,而不是他们不想要的矿产。杰夫Mauk他领导了美国地质勘探局的测绘项目。“混凝土中的磁黄铁矿给康涅狄格州和马萨诸塞州部分地区的房主带来了巨大的问题。”

磁黄铁矿是一种硫化铁矿物,与黄铁矿有关,黄铁矿通常被称为“傻瓜金”,是在黄铁矿再结晶过程中失去硫时形成的。然而,磁黄铁矿不同于它更著名的表亲,它既稀有又活泼。当接触到水和氧气时,它会分解形成硫酸和各种次级矿物,包括石膏,这些矿物比它们所取代的磁黄铁矿体积更大。据美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technology)称,仅在马萨诸塞州和康涅狄格州,就有数千所房屋受损。

如果含有磁黄铁矿的岩石被意外碾碎并用作混凝土生产中的填料,这将成为一个严重的问题,因为膨胀会导致混凝土开裂和失效。在美国、加拿大和欧洲,人们在不知情的情况下将这种矿物掺入混凝土中,后来这些混凝土被用于建筑地基,已造成财产损失。

一幅显示美国相邻地区的图像,显示可能含有磁黄铁矿的岩石单元的位置

来源:公共领域

美国各地可能发现磁黄铁矿的地点

在他们的研究中,莫克和同事们结合了来自许多不同来源的数据来制作他们的地图,包括美国地质调查局州地质图汇编,调查的矿产资源数据系统数据库和矿物学数据库Mindat.org。随后,来自35个州地质调查的反馈被用于完善地图数据。

由于这种矿物很稀有,而且它在整个美国的确切分布还不清楚,研究人员转而确定哪些富含硫的岩石是在中等到高度变质的地质环境中形成的,而磁黄铁矿则需要这些地质环境才能形成。特别令人感兴趣的是由富含硫的海洋沉积物形成的变质岩,否则在这些沉积物中可能会发现黄铁矿。

研究人员得出结论,磁黄铁矿主要存在于阿巴拉契亚山脉沿线的变质岩中,也存在于美国西部较小的口袋中。研究小组提醒说,这张地图并没有揭示已知含有这种麻烦矿物的岩层,而是揭示了那些有可能发现这种矿物的岩层。

莫克说:“我们想给国会一份指南,这样他们就能知道美国可能在哪里发现磁黄铁矿。”“这张地图是一个起点,我们非常感谢州地质学家提供的大力支持和反馈,帮助我们改进它。”

塞吉奥Cavalaro拉夫堡大学的一位土木工程师没有参与这项研究,他说这张地图应该很有帮助。然而,他补充说,“仅凭这些有价值的信息还不足以判断特定集料的适用性,这需要针对污染物含量的明确限制进行适当的测试和验证”。

欧盟和加拿大都制定了混凝土生产骨料的硫含量标准,但美国还没有。