沸石是一種天然的結晶礦物,通常在50至3.5億年前的時期內(nèi)由火山灰形成。在此期間,有許多猛烈的火山噴發(fā)將數(shù)百萬噸的火山灰噴射到空氣中,這些火山灰落在陸地(形成表土)和大部分消散的水中。但在適當?shù)臈l件下,在少數(shù)幾個地方,形成了天然沸石礦床。
要了解天然沸石的獨特性,有必要了解從3.5億年前沸石以火山灰開始出現(xiàn)的復雜形成條件以及它們確實發(fā)生的確切順序。這些條件及其發(fā)生的順序是:噴發(fā)后,一層厚厚的火山灰飄離火山噴發(fā)地點足夠遠的地方,以致所有重顆粒都脫落,灰燼中除硅酸鹽外不含其他物質(zhì);灰燼一定已經(jīng)落下,或者被沖進了水中;微咸水必須含有正確類型的各種堿性鹽;礦床周圍的環(huán)境必須在很長一段時間內(nèi)(至少50萬年)保持穩(wěn)定;該礦床需要在至少幾百萬年的時間內(nèi)承受巨大壓力,才能將其壓縮成堅硬的巖石礦物;解釋沸石形成方式的一個很好的例子是將其與冰的形成進行比較。下雪時,它輕盈蓬松,充滿氣穴。隨著薄片的堆積,它們開始壓實成一種物質(zhì),呈結晶形式,但在手中仍然很容易壓碎。然而,隨著雪的重量增加,它會進一步壓縮成固體物質(zhì)——冰。它也可以非常迅速地墜落,并且可以在數(shù)小時內(nèi)覆蓋地面上的所有東西,并帶有數(shù)米深的重型堵塞顆粒。還記得1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)的場景,那里的美國軍事設施不得不被廢棄,因為每小時都有成噸的火山灰落下。2000多年前的公元79年,同樣的噴發(fā)掩埋了意大利的龐貝城和赫庫蘭尼姆鎮(zhèn)。
目前,世界天然沸石年產(chǎn)量約為400萬噸。其中有 260 萬噸用于混凝土行業(yè)。中國、西歐、澳大利亞和亞洲在供應世界天然沸石需求方面處于世界領先地位。通常,沸石不易被認為是可運輸?shù)模驗樗w積大,而且相對于各種低成本應用而言,其總運費對價格敏感 相比之下,只有 57400 公噸(來源:美國地質(zhì)調(diào)查局,2004 年)沸石在北美生產(chǎn)全球沸石作為活性炭應用的競爭對手而受到關注,活性炭應用通常具有沸石沒有的副作用。更多的研究正在進行中。還發(fā)現(xiàn)沸石在各種高端應用中比活性炭更具吸附性。