RND-ro Josef KAVKA, CSc.
Fonolito la petrologoj nomas helan magmorokaĵon, tipan por la vulkanprovincoj, trovatan diversregione sur nia planedo, tamen ĉiam en konsiderinde aĝaj tabuloj, neniam en faltmontaroj. Tiuj provincoj — laŭ la petrokemia difino “alkalaj” — troviĝas precipe en vastaj sinkterenoj (fosegoj), formitaj per geologie juna disfalo en aron de terkrustaj blokoj, kiuj finfine okupis pli malpli ŝtuparan pozicion. Enkadre kaj laŭlonge de la fosegoj estas erupciinta plejado da vulkankorpoj de la karaktero alkalbazata (ekz. bazanita, tefrita) ĝis fonolita.
Ankaŭ en la norda Bohemio formiĝis, dum la terciara epoko, tiaspeca fosego, nordokcidente borderata de Ercmontaro. La krutdeklivaj fonolitkonusoj pentrinde elstaras en Bohemia Mezmontaro, en la brunkarba baseno, sed ankaŭ en Ercmontaro mem kaj en la nordokcidenta parto de Bohemio, la t.n. kreateca tabulo. Povante nombricentojn da fonolitkorpoj, oni konstatas ĉi-regione amasiĝon de fonolitoj, mondskale senprecedentan.
Ekzistas fonolitoj de iom diversa konsisto: la obskuraj similas al tefritoj el la grupo bazalta; la helaj impresas traĥitece, sed dum la ordinaraj traĥitoj konsistas ĉefe el feldspato, la fonolitoj enhavas kroman feldspatoidon. La diferencon inter ambaŭ aluminosilikataj mineralgrupoj evidentigas ekz. jena formul-duopo:
albito Na2O.Al2O3.6 SiO2
nefelino Na2O.Al2O3.2 SiO2
Albito estas mineralspeco el la grupo feldspata, nefelino el la grupo feldspatoida, malpli riĉa je silico, do pli riĉa je alkalo. Konsekvence, ju pli multe partoprenas feldspatoidoj en fonolito, des pli grandan procentaĵon da alkaloj konstatas ties kemia analizo.
Se oni konsultas la detalan tabelaron pri la kemia kaj minerala konsisto de la nordbohemiaj fonolitoj (J. Kavka 1968, 1972), oni ekscias, ke la plej alkaloriĉaj tipoj enhavas ĉirkaŭ 10 % da Na2O kaj 5 % da K2O. La kalia kaj natria oksidoj pli malpli egalparte helpas komponi la feldspaton, nomatan anortoklazo, sed la ekscesa natrioksido — sub la kondiĉoj de relativa silicmanko — eniras plejparte feldspatoidon, kies kvanto povas atingi eĉ 35 % (ekvivalent-procente, rekalkule al la silicnivelo de nefelino, v. tab.). Efektiva procentaĵo de feldspatoidoj kutimas esti eĉ pli granda, ĉar anstataŭ nefelio povas roli la iom pli silicoriĉaj:
natrolito Na2O. Al2O3. 3 SiO2. 2 H2O
analcimo Na2O. Al2O3. 4 SiO2. 2 H2O
(Rekalkule al nefelino, la feldspatoid-procentaĵoj ja reduktiĝas. Pri la procedo v. J. Kavka, 1965).
Fine, relative negranda parto da natrioksido trovas lokon en la kristalkadro piroksena. La piroksenoj estas obskuraj ĉensilikatoj. El la plej alkala fonolitlafo kristaliĝas la pirokseno natriferika, nomata egirino: NaFe Si2O6 (t.e. Na2O. Fe2O3. 4 SiO2), kies procentaĵo varias inter 5 kaj 12 (esprimita ree en la proporcioj ekvivalentaj, t.e. “molekulaj”).
Tabelo 1. demonstras mezvaloran mineral-konsiston de ses alkaloriĉaj fonolitoj el la norda Bohemio.
| 1 |
2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| anortoklazo | 52.3 | 52.6 | 52.0 | 55.6 | 59.3 | 49.1 |
| analcimo | 1.6 | 12.0 | 5.4 | - | 8.0 | 7.8 |
| natrolito | 0.1 | - | 1.5 | 4.4 | - | 14.0 |
| sodalito | 15.4 | 10.0 | 5.1 | - | - | 1.5 |
| hauino | - | - | - | - | 3.6 | - |
| nefelino | 15.8 | 11.7 | 21.7 | 25.9 | 17.6 | 11.6 |
| apatito | 0.3 | 0.1 | - | - | 0.1 | - |
| kalcito | - | 0.4 | 0.4 | 0.6 | 0.6 | - |
| kaolinito | 2.6 | 7.4 | 2.6 | 2.9 | 2.2 | 1.1 |
| egirino | 11.9 | 4.9 | 10.8 | 10.6 | - | - |
| egirinaugito | - | - | - | - | 7.5 | 14.0 |
| bazalt-amfibolo | - | - | - | - | - | 0.1 |
| titanomagnetito | - | 0.6 | 0.4 | - | 0.8 | 0.8 |
| titanito | - | 0.3 | 0.1 | - | 0.3 | - |
| Feldspat-indico+ | 53.5 | 60.0 | 56.0 | 57.0 | 64.5 | 59.0 |
| Feldspatoid-inidco+ | 34.5 | 34.0 | 33.0 | 32.0 | 27.0 | 26.0 |
| Kolor-indico * + | 12.0 | 6.0 | 11.0 | 11.0 | 8.5 | 15.0 |
Kolor-indico: procentaĵo da obskuraj mineraloj
" + " Ĉar la indic-sumo ĉiam estas 100%, eblas konstrui la triangulan projekcion Feldspat-Feldspatoid-Kolor-indico (=Feld-Foid-Kol) (laŭ J. Kavka 1965). Tiaspecan projekcion demonstras figuro 1.
Akirinte imagon pri la distribuiĝo de Na2O kaj K2O en la superalkalaj fonolit-tipoj, samkiel pri ties minerala konsisto, ni povas alpaŝi la vidpunkton teknologian.
Estas konate, ke la metaloj alkalaj fandiĝas dum konsiderinde basaj temperaturoj (Na 97.5 °C, K 62.5 °C). Konsekvence, ingredientoj de Na2O kaj K2O efike basigas temperaturan fandopunkton de silikata miksaĵo (ceramika, vitrofara ktp.)
Tial fonolito povas funkcii kiel fandiva substanco, aŭ unuvorte, fandento (fr. fondant, it. fondente, pt. fundente, sp. fundenta).*
Dum la fonolit-tipoj malpli alkalaj povas utili ekz. kiel ŝtongruzo porbetona (J. Kavka 1975), la superalkalaj vekas atenton de l'industrioj ceramika, vitrofara kaj kemia (J. Mühlig 1934, W. König 1943, O. Pacak 1956, J. Voldan 1959, D. Blazkova 1961, J. Kavka 1958, 1976 k.a.).
En Bohemio oni komencis fabriki botelvitron helpe de fonolito ekde 1927. Montriĝis, ke dum Na2O kaj K2O utilas fandive, la fonolita alumino (Al2O3) favore influas al la rezisto de vitro kontraŭ acidoj kaj bazoj — do mildigas la tiurilatan nedezirindan efikon de l'alkaloj.
Krome, Al2O3 plibonigas elastecon de la vitro, bremsas la malvitriĝon kaj termodilatiĝon, samkiel la korodiĝon de l'ardorezista sternaĵo en la vitrofandaj kuvoj. Aliflanke ĝi plialtigas la viskozecon de la vitrofandaĵo. Tamen, ne estas dezirinde, ke komunuza teknika vitro enhavu pli ol 15 % da aluminio. La sumo de ambaŭ plej abundaj oksidoj, t.e. SiO2 + Al2O3 ne transiru 70 %. Viskozecon, kaŭzatan de alumino eblas mildigi per CaO. La optimuman (12-15 %) partoprenon de Al2O3 oni atingas per 50-60 % da fonolito en la fandota maso. (Mem la fonolito entenas ĉirkaŭ 23 % da alumino.)
Partopreno de la feroksidoj (Fe2O3 + FeO, sume ĉirkaŭ 2.5 %) kaŭzas, ke la fonolitoj ne tre taŭgas por fabrikado de vitro tute senkolora. Tamen, eĉ por tabulvitro oni sukcese anstataŭigas la tradician, sed malfacile akireblan puran feldspaton per fonolito. Se tia vitro ne enhavas pli ol 0.09 % da Fe2O3, ĝi povas esti konsiderata kiel tre hela. Rigardante tra tavolo, dika 30 cm, oni konstatas bluetan nuancon, apenaŭ percepteblan okaze de normaldika fenestrotabulo.
Por la vitrofarado pleje taŭgas la fonolitoj kun maksimuma valoro
kaj minimuma valoro 
.
Resume: En la vitrofara industrio oni regule aplikadis fandentojn por basigi la temperaturon de la fandiĝado. Apud la tradiciaj kali- kaj natri-kombinaĵoj (karbonato, hidroksio, ĥlorido), nuntempe ĉiam pli graviĝas feldspataj rokaĵoj, unuavice kaj precipe fonolito.
La mondskala energimanko devigas teknologon modifi la tradician fand-procedaron tiel, ke rezultu ŝparo de energio. Demonstrivan ekzemplon liveras la industrio ceramika (V. Beneš 1976). La t.n. kunbakiĝo de la ceramika krudpasto estas akompanata de kompaktiĝo (malporiĝo). De multaj ceramikaĵoj oni postulas, ke bakitaj ili havu minimuman sorbemon. Tio estas atingata per aldono de argiloj, kiuj — preskaŭ ĉiuokaze — necesigas kroman aldonon de fandentoj. El ili plej efika montriĝis fonolito. Jam dum basaj baktemperaturoj okazas helpe de ĝi bona malporiĝado. Se partoprenas 25 % da fonolito, la porozeco fariĝas duona kompare al bakaĵoj se fonolito. Koncernan ŝparon de varmo dokumentas jenaj indikoj: Post lanta bakado de sola argilo dum 1210 °C, la sorbemo estas 16.1 %; la saman rezulton oni akiras post lanta bakado dum 1060 °C, se partoprenis 10 % da fonolito. Post rapida bakado de sola argilo dum 1180 °C, la sorbemo estas 12.8 %. Se partoprenis 5 % da fonolito, la valoro sinkas al 10.7 %; se 10 %, do 7 %; se 20 %, do 3 %, se 25 % do 1.9 %. Jen klara pruvo, kiel eblas ŝpari energion por bakado kaj plialtigi kvaliton de ceramikaĵo.
El la vidpunkto energetika (Z. Voráček 1976), la bakado postulas plej multe (80 %) da suma energio el ĉiuj teknologiaj procedoj. Se oni sukcesas — en la tunelfornoj — subigi la baktemperaturon de 1250 °C ĝis 1050 °C, la energiŝparo fariĝas tre konsiderinda. La specifa varmo c por la mas-sumo (forna muraĵo + bakata materialo) restas — dum konstanta temperaturo — preskaŭ la sama. Por 1250 °C ĝi faras 1.1450 KJ/kg K, por 1050 °C sole 1.1199 KJ/kg K. Se oni konsideras la bakon dum 1250 °C postulas sole 81.55 % da energio.
Por la bohemia produktado de murkaheloj oni konsumis proksimume 7000 t da fonolito en 1978; por 1985 estas antaŭvideblaj proksimume 30 000 t konsumotaj. Kutime, la kahelojn kun fonolito oni bakas dum temperaturo je 50-80 °C malpli alta ol sen ĝi. Specialan aplikon trovas fonolito por kaheloj koloraj.
Z. Engelthaler (1981) prezentis jenan tabelon pri murkaheloj:
| konsisto de la pasto en % | tradicia | nova |
| argilo | 35 | 40 |
| kruda kaolino | 10 | 30 |
| rafinita kaolino | 25 | - |
| fonolito | - | 30 |
| feldspato | 30 | - |
| kunbakiĝo dum °C | 1.250 | 1.120 |
El ĝi oni vidas, ke krom radikala temperaturbasigo la fonolito helpas elimini la relative multekostajn rafinitan kaolinon kaj feldspaton. Ambaŭ ingredientoj estas nepre ŝparendaj. Precipe la feldspato disponeblas tre limigitaj provizoj en Ĉeĥoslovakio. Tamen, plej gravas la energiŝparado. La nuntempa proporcio inter la energi- kaj krudaĵo-prezoj pligrandiĝos dum la venontaj jardekoj. En tia perspektivo la fonolit-aplikado en la vitrofara kaj ceramika industrioj sendube kreskegos.
El la nordbohemiaj fonolitoj, ĝis nun oni sukcese elprovis kaj ekspluatas tiun de Ĵelenica monto. Baldaŭ grave rolos ankaŭ la ceteraj trovejoj, listigitaj en la supra tabelo. La provizoj estas grandegaj, sed necesas establi modernan pist-maŝinaron en ĉiu koncerna ŝtonrompejo.
Aparte interesa estos ankaŭ fabrikado de aluminio el fonolito. En Ĉeĥoslovakio ĝis hodiaŭ oni ne komencis (ĝuste pro la energimanko) ĉi-maniere anstataŭigadi la importatan aluminiercon, la baŭksiton. Alilande, tiuspeca teknologio jam funkcias, aplikante nefelin-sieniton, kiu estas nenio alia ol plutona ekvivalento de fonolito.
Beneš, V. (1976): Vliv taviv na vlastnosti výrobků po výpalu. — Sborník sympozia: Snižování teplot výpalu a jeho vliv na efektivnost výroby stavební kerakiky, p. 8-14. Rakovník.
Blažková, D. (1961): Výzkum horninových surovin pro výrobu skla. Znelce. — Záver zpr. výzk. úk, Min. spotř. prům., Obal. a lis. sklo, n. p. Dubí u Teplic.
Engelthaler, Z. (1981): Netradiční keramické suroviny umožňující energetické úspory. — Sborník přednášek 17. fora pro nerudy, red. M. Kužvart, p.119-138. Český geol. úřad, Praha
Kavka, J. (1958): Petrografické studium severočeských znelců bohatých nefelinem. — Dipl. práce č. 3, stud. r. 1958/1959, Geol.- geogr. fak. Univerzity Karlovy, Praha.
Kavka, J. (1965): Beitrag zur Kenntnis der Phonolithmagma-Evolution im nordböhmischen Tertiar. — Acta Univ. Carol (Geol.) p. 91-117.
Kavka, J. (1968): Tabelare pri ĥemia kaj minerala konsisto de la nordbohemiaj fonolitoj. — Geologio Internacia, p. 101-192, Prago.
Kavka, J. (1972): Diagrame pri ĥemia kaj minerala konsisto d e la nordbohemiaj fonolitoj. — Geologio Internacia, p. 45-91, Prago.
Kavka, J. (1975): Petrologická charakteristika severočeských znelců se zřetelem k výrobe kameniva. (Podkladová zpráva pro Výskumný ústav inženierskych stavieb). 120 p. — Ústav geologických ved Karlovy univerzity v Praze. Katedra petrologie.
Kavka, J. (1976): O znelcích pro keramický průmysl. — Sborník sympozia (v. V. Beneš), p. 42-56, Rakovník.
Kavka, J. (1981 a): Petrologická dokumentace znelcových vzorků z nových průzkumných prací na Maršovickém vrchu. (K úkolu Maršovice — Újezd u České Lípy: 01 80 3506). — Geoindustria, n. p. Praha, odd. pro speciál. geol. výkumy. Archív Geofondu, Praha.
Kavka, J. (1981 b): Petrologie znelce z Ryzelského vrchu. (K vyhledávacímu průzkumu kamene: Hořany — 01 80 2601). K předbežnému průzkumu kamene: Most — 01 80 1199.57 p. — Geoindustria, ktp. (v. 1981 a)
König, W. (1943): Über die Schmelze von hochtonerdehaltigen braunem Flaschenglas. — Glastechnische Betrichte, p. 260.
Mühlig, J. (1934): Die Glasszusammensetzung von Fourcaultglas. — Glastechnische Berichte.
Pacák, O. (1956): Znelec — surovina sklářského průmyslu. — Vesmír, p 192-193, Praha.
Voldán, J. (1959): Nekteré české znelce jako sklářské suroviny. — Sklřství a keramika, p. 209-210, 270-275, Praha.
Voráček, Z. (1976): Vliv snižování vypalovací teploty na spotřebu paliva. — Sborník sympozia (v. V. Beneš), p. 15-25, Rakovník.
Fonto: Seminario pri Aplikado de Esperanto en Scienco kaj Tekniko, SAEST 1982. p. 29.
STEB: http://www.eventoj.hu