Зміст
- Що таке Pumice?
- Як утворюється пемза?
- Газ і пемза при виверженні Пінатубо
- Виверження гори Мазама (кратерне озеро)
- Склад з пемзи
- Пемза має дуже низьку питому вагу
- Використання пемзи
- Виробництво пеміту та пуміциту
- Імпорт Pumice і Замінники
Пумс: Цей зразок показує пінисту везикулярну текстуру пемзи. Він має питому вагу менше однієї і буде плавати на воді. Це приблизно п'ять сантиметрів (два дюйми) поперек.
Пуміце на горі Сент-Хеленс: Пірокластичний потік іноді містить великі шматки пемзи. На цій фотографії зображений вчений USGS, що досліджує блоки пемзи в пальці пірокластичного потоку на горі Сент-Хеленс. Зображення Террі Лейлі, Лабораторії Санді.
Що таке Pumice?
Пуміце - світла, надзвичайно пориста магматична порода, яка утворюється під час вибухових вулканічних вивержень. Застосовується як агрегат з легкого бетону, як ландшафтний дизайн, а також як абразив у різних промислових та споживчих виробах. Багато екземплярів мають досить високу пористість, що вони можуть плавати по воді, поки вони повільно не перезволожуються.
Кар'єр пемзи: Фотографія стратифікованого родовища пемзи, виготовленого пірокластичними потоками на горі Сент-Хеленс, штат Вашингтон. Образ USGS Л. Топінки.
Рок та мінеральні набори: Отримайте набір з гірських порід, мінералів або копалин, щоб дізнатися більше про земні матеріали. Найкращий спосіб дізнатися про гірські породи - це наявність зразків для тестування та експертизи.
Як утворюється пемза?
Проміжки часу (відомі як везикули) у пемзі є підказкою того, як вона утворюється. Везикули - це фактично газові бульбашки, які опинилися в пастці під час швидкого охолодження багатої на газ пінистої магми. Матеріал охолоджується настільки швидко, що атоми в розплаві не можуть впорядковуватися в кристалічну структуру. Таким чином, пемза - це аморфне вулканічне скло, відоме як "мінералоїд".
Деякі магми містять у вазі кілька відсотків розчиненого газу, коли вони перебувають під тиском. Зупиніться на мить і подумайте над цим. Газ важить на поверхні Землі дуже мало, але ці магми під тиском можуть містити кілька відсотків вагового газу, що міститься в розчині.
Це схоже на велику кількість розчиненого вуглекислого газу в герметичній пляшці газованого напою, такого як пиво або сода. Якщо ви струсіть ємність, то негайно відкрийте пляшку, раптове вивільнення тиску дозволяє газу вийти з розчину, і напій вивертається з ємності в пінистому безладі.
Тіло магми, що піднімається, перезаряджається розчиненим газом під тиском, поводиться аналогічно. Коли магма проривається на поверхню Землі, раптовий перепад тиску змушує газ виходити з розчину. Це те, що створює величезний приплив газу високого тиску з вентиляційного отвору.
Цей приплив газу з вентиляційного отвору подрібнює магму і видуває її як розплавлену піну. Піна швидко твердне, коли летить повітрям і падає назад на Землю, як шматки пемзи. Найбільші вулканічні виверження можуть викинути багато кубічних кілометрів матеріалу. Цей матеріал може варіюватися за розмірами від крихітних частинок пилу до великих блоків пемзи розміром з будинок.
Великі виверження можуть прикрасити ландшафт навколо вулкана понад 100 метрів пемзи і запустити пил і попіл високо в атмосферу.
У розділах нижче наведено цитати з доповідей Геологічної служби США, що описують виробництво пемзи при двох великих виверженнях.
Виверження пінатубо: Вибухове виверження гори Пінатубо на Філіппінах 12 червня 1991 р. Викинуло більше п'яти кубічних кілометрів матеріалу і було оцінено як VEI 5 виверження за показником вулканічної вибуховості. Більшу частину цього матеріалу складали пемзові лапілли (див. Зображення нижче), які покривали пейзаж навколо вулкана. Образ USGS.
Пінатубо пемза: Фрагменти дацитової пемзи спалахнули на горі Пінатубо, Філіппіни, під час величезного виверження 15 червня 1991 року. Фото W.E. Скотт, зображення USGS.
Газ і пемза при виверженні Пінатубо
Друге найпотужніше виверження вулкана XX століття було на горі Пінатубо в 1991 році. Опис нижче пояснює, як величезні обсяги розчиненого газу спричиняють виверження та як кубічна миля попілу і пемзових лапіллів вибухала з вулкана.
"З 7 по 12 червня перша магма досягла поверхні гори Пінатубо. Оскільки вона втратила більшу частину газу, що міститься в ній, на шляху до поверхні, магма вихлюпується, утворюючи купол лави, але не спричиняючи вибухівки Однак 12 червня мільйони кубічних ярдів зарядженої газом магми вийшли на поверхню і вибухнули в пробуджуваних вулканах першим вражаючим виверженням.Коли 15 червня ще більше сильно зарядженої гамою магми дісталося до поверхні Пінатубоса, вулкан вибухнув у катаклізмі виверження, що викинуло більше 1 кубічної милі матеріалу. Ковдра вулканічного попелу та пепловидних лапілів покривала сільську місцевість.
Великі лавини, що запалили гарячим попелом, газом і пемзою, вирували вниз по флангах гори Пінатубо, заповнюючи колись глибокі долини свіжими вулканічними відкладами товщиною 660 футів. Виверження видалило стільки магми та скелі з-під вулкана, що саміт обвалився, утворивши велику вулканічну депресію в 1,6 миль ».
Плітовий плот: "Пліт" легкої пемзи, що пливе на поверхні Південного Тихого океану після виверження на островах Тонга. Зображення НАСА.
Виверження гори Мазама (кратерне озеро)
"Катаклізм виверження гори Мазама 7 700 років тому розпочався з єдиного отвору на північно-східній стороні вулкана, як високий стовп пемзи та попелу, який досягав висоти 30 миль. Вітри переносили попіл на більшу частину тихоокеанського північного заходу та частини Південна Канада. Вибухнуло стільки магми, що вулкан почав руйнуватися сам по собі. Коли вершина руйнувалася, навколо вершини розкрилися кругові тріщини. Більше магми вивернулося через ці тріщини, щоб скочитись по схилах, як пірокластичні потоки. Осадження цих потоків частково заповнювали долини навколо гори Мазама до 300 футів пемзи та попелу. Коли більше магми вивергалося, колапс прогресував, поки пил не осідав, щоб виявити вулканічну западину, звану кальдерою, діаметром 5 миль і глибиною в одну милю ".
Плітовий плот: Вид на плот пемзи з човна. Видно хвилі, що рухаються під пемзою. Плити можуть плавати роками, поки вся пемза не перезволожується і не затопить або не розсіюється хвилями та вітром. Образ USGS.
Склад з пемзи
Більшість пемз вивергається з магм, які сильно заряджаються газом і мають риолітичний склад. Рідко пемза може спалахнути від заряджених газом магм базальтового або андезитного складу.
Пантеон: Деякі з бетону, який римляни побудували для пантеону в 126 році нашої ери, був легким матеріалом, виготовленим з пемзового агрегату. Фотографія Роберти Драган, яка використовується за ліцензією Creative Commons.
Пемза має дуже низьку питому вагу
Великі везикули в пемзі і тонкі стінки між ними надають скелі дуже низьку питому вагу. Він, як правило, має питому вагу менше однієї, надаючи породі здатність плавати по воді.
Велика кількість пемзи, що утворюється деякими острівними та підводними виверженнями, буде випливати на поверхню і відштовхуватися вітрами. Пемза може плавати протягом тривалого періоду часу - іноді років - до того, як нарешті стане заболоченою та зануриться. Великі маси плаваючої пемзи відомі як "плоти пемзи". Вони досить великі, щоб їх відстежували супутники і становлять небезпеку для кораблів, які пропливають через них (див. Зображення).
Вироби з пемзи: Різноманітні засоби для здоров'я та краси, які містять пемзу. До них належить знамените "Lava Soap", яке очищає брудні руки крихітними шматочками пемзового абразиву, крем для скрабу для ніг, який працює як ексфоліант для згладжування "сандальних ніг", двох пемз та губки з вбудованим пемзовим абразивом.
Використання пемзи
Найбільше використання пемзи в США - виробництво легких бетонних блоків та інших легких бетонних виробів. Коли цей бетон перемішується, везикули залишаються частково наповненими повітрям. Це зменшує вагу блоку. Більш легкі блоки можуть зменшити потреби в сталевих конструкціях будівлі або зменшити вимоги до фундаменту. Захоплене повітря також надає блокам більшу ізоляційну цінність.
Друге за поширеністю використання пемзи - в озелененні та садівництві. Пемза використовується як декоративний ґрунтовий покрив в ландшафтному дизайні та саджалках. Застосовується як дренажні породи та кондиціонер грунту в насадженнях. Пемза і скорія також популярні породи для використання в якості субстратів при гідропонному садівництві.
Pumice має багато інших цілей. Разом на них припадає менше кількох відсотків споживання в Сполучених Штатах, але це продукти, про які більшість людей думає, коли чують слово "пемза".
Багато людей знайшли дрібні камінчики з пемзи в кишенях абсолютно нових «камінних джинсів», і майже кожен бачив знамените «Мило лави», яке використовує пемзу як абразив. Нижче ми перераховуємо ці та деякі інші незначні способи використання пемзи (не в певному порядку).
- абразивний в кондиціонуванні «камінь вимитий» денім
- абразив в барних і рідких милах, таких як "Lava Soap"
- абразив в олівцевих гумках
- абразив в продуктах для відлущування шкіри
- дрібний абразив, що використовується для полірування
- тяговий матеріал на засніжених дорогах
- підсилювач тяги в гумі шини
- абсорбент в котячому посліді
- дрібнозернистий фільтруючий носій
- легкий наповнювач для глиняної глини
Виробництво пеміту та пуміциту
Пемзи випускають у двох формах: пемза та пеміцит. "Пуміцит" - це назва, що має дуже дрібнозернисту пемзу (діаметром менше 4 міліметрів до розмірів субміліметра). Слово можна вживати синонімічно з "вулканічним попелом". Він видобувається з покладів вулканічного попелу, або він може бути отриманий шляхом дроблення гірської пемзи.
У 2011 році в США видобуто близько 500 000 метричних тонн пемзи та пеміциту. Загальна вартість цієї пемзи становила близько 11 200 000 доларів США, або в середньому близько 23 доларів за тонну на шахті. Держави-виробники були в порядку зменшення виробництва:
- Орегон
- Невада
- Айдахо
- Арізона
- Каліфорнія
- Нью-Мексико
- Канзас
Ретикуліт пемзи: Ретикуліт - базальтова пемза, в якій усі бульбашки лопнули, залишаючи сотову структуру. Фото Дж. Д. Гріггса, зображення USGS.
Імпорт Pumice і Замінники
Все виробництво пемзи в США відбувається на захід від річки Міссісіпі. У 2011 році більша частина пемзи для споживання на сході США імпортувалася з Греції.
На сході США розширений агрегат, що виробляється нагріванням конкретних видів сланців у контрольованих умовах, використовується як заміна пемзи в легких агрегатних, садівничих та ландшафтних областях.