Περιεχόμενο
- Τι είναι το Pumice;
- Πώς Μορφή Pumice;
- Φυσικό αέριο και πυρόλιθο στην αποκοπή Pinatubo
- Εξόρυξη του όρους Mazama (Λίμνη κρατήρα)
- Σύνθεση του Pumice
- Το όζωμα έχει πολύ χαμηλή ειδική βαρύτητα
- Χρήσεις της Pumice
- Παραγωγή πυρομαχικών και πυροσυσσωματωμάτων
- Εισαγόμενα πυρομαχικά και υποκατάστατα
Ελαφρόπετρα: Αυτό το δείγμα δείχνει την αφρώδη φυσαλιδώδη σύσταση της ελαφρόπετρας. Έχει ένα ειδικό βάρος μικρότερο του ενός και θα επιπλέει στο νερό. Είναι περίπου πέντε εκατοστά (δύο ίντσες) απέναντι.
Πυρήνα στο Όρος Αγ. Ελένη: Μια πυροκλαστική ροή θα περιέχει μερικές φορές μεγάλα κομμάτια ελαφρόπετρας. Αυτή η φωτογραφία δείχνει έναν επιστήμονα USGS που εξετάζει μπλοκ ελαφρόπετρας στο δάκτυλο μιας πυροκλαστικής ροής στο Mount St. Helens. Εικόνα από τον Terry Leighley, Sandia Labs.
Τι είναι το Pumice;
Το όζωμα είναι ανοιχτόχρωμο, εξαιρετικά πορώδες πυριγενές βράχο που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια εκρηκτικών ηφαιστειακών εκρήξεων. Χρησιμοποιείται ως αδρανές υλικό σε ελαφρό σκυρόδεμα, ως αδρανές τοπίο, και ως λειαντικό υλικό σε μια ποικιλία βιομηχανικών και καταναλωτικών προϊόντων. Πολλά δείγματα έχουν αρκετά υψηλό πορώδες ώστε να μπορούν να επιπλέουν στο νερό μέχρι να λιώσουν αργά.
Λατομείο πυρόλυσης: Φωτογραφία αποστειρωμένης αποθέματος ελαφρόπετρας που παράγεται από πυροκλαστικές ροές στο Mount St. Helens της Ουάσιγκτον. Εικόνα USGS από τον L. Topinka.
Ροκ και μεταλλικά κιτ: Αποκτήστε ένα ροκ, ορυκτό ή απολιθωμένο κιτ για να μάθετε περισσότερα για τα υλικά της Γης. Ο καλύτερος τρόπος για να μάθετε για τους βράχους είναι να διαθέτετε δείγματα για δοκιμή και εξέταση.
Πώς Μορφή Pumice;
Οι χώροι πόρων (γνωστοί ως κυστίδια) σε ελαφρόπετρα είναι μια ένδειξη για το πώς σχηματίζεται. Τα κυστίδια είναι στην πραγματικότητα φυσσαλίδες αερίου που παγιδεύτηκαν στο βράχο κατά τη διάρκεια της ταχείας ψύξης ενός πλούσιου σε αέρια αφρώδους μάγματος. Το υλικό κρυώνει τόσο γρήγορα ώστε τα άτομα στο τήγμα να μην είναι σε θέση να οργανωθούν σε μια κρυσταλλική δομή. Έτσι, η ελαφρόπετρα είναι ένα άμορφο ηφαιστειακό γυαλί γνωστό ως "μεταλλοειδή".
Ορισμένα μάγματα περιέχουν αρκετό ποσοστό διαλυμένου αερίου κατά βάρος ενώ είναι υπό πίεση. Σταματήστε για μια στιγμή και σκεφτείτε για αυτό. Το αέριο ζυγίζει ελάχιστα στην επιφάνεια των Γη, αλλά αυτά τα μάγματα υπό πίεση μπορούν να περιέχουν αρκετό ποσοστό αερίου κατά βάρος που διατηρείται στο διάλυμα.
Αυτό είναι παρόμοιο με τη μεγάλη ποσότητα διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα σε σφραγισμένη φιάλη από ανθρακούχα ποτά όπως μπύρα ή σόδα. Εάν ανακινήσετε το δοχείο και στη συνέχεια ανοίξετε αμέσως το μπουκάλι, η ξαφνική απελευθέρωση της πίεσης επιτρέπει στο αέριο να βγει από το διάλυμα και το ποτό ξεσπά από το δοχείο σε ένα αφρώδες χάος.
Ένα αυξανόμενο σώμα μάγματος, υπερσυμπιεσμένο με διαλυμένο αέριο υπό πίεση, συμπεριφέρεται με παρόμοιο τρόπο. Καθώς το μάγμα διασπάται μέσω της επιφάνειας της Γης, η απότομη πτώση της πίεσης προκαλεί την έξοδο του αερίου από το διάλυμα. Αυτό είναι που παράγει την τεράστια βιασύνη του αερίου υψηλής πίεσης από τον εξαερισμό.
Αυτή η βιασύνη αερίου από την είσοδο διαστρέφει το μάγμα και το φυσάει σαν λιωμένο αφρό. Ο αφρός στερεοποιείται γρήγορα καθώς πετά μέσα από τον αέρα και πέφτει πίσω στη Γη ως κομμάτια ελαφρόπετρας. Οι μεγαλύτερες ηφαιστειακές εκρήξεις μπορούν να εκτοξεύσουν πολλά κυβικά χιλιόμετρα υλικού. Αυτό το υλικό μπορεί να κυμαίνεται σε μέγεθος από μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης μέχρι μεγάλα τεμάχια ελαφρόπετρας μεγέθους ενός σπιτιού.
Μεγάλες εκρήξεις μπορούν να καλύψουν το τοπίο γύρω από το ηφαίστειο με πάνω από 100 μέτρα ελαφρόπετρας και να εκτοξεύσουν σκόνη και στάχτη ψηλά στην ατμόσφαιρα.
Τα παρακάτω τμήματα παρέχουν αναφορές από τις εκθέσεις των Ηνωμένων Πολιτειών Γεωλογικής Επισκόπησης που περιγράφουν την παραγωγή ελαφρόπετρας σε δύο μεγάλες εκρήξεις.
Έκρηξη Pinatubo: Η εκρηκτική έκρηξη του Mount Pinatubo στις Φιλιππίνες στις 12 Ιουνίου 1991 έβγαλε περισσότερα από πέντε κυβικά χιλιόμετρα υλικού και χαρακτηρίστηκε ως έκρηξη VEI 5 στον δείκτη ηφαιστειακής εκρηκτικότητας. Ένα μεγάλο μέρος αυτού του υλικού ήταν ελαφρόπετρα (βλέπε εικόνα παρακάτω) που κάλυψε το τοπίο γύρω από το ηφαίστειο. Εικόνα USGS.
Pinaceubo: Δατικά τμήματα ελαφρόπετρας ξέσπασαν από το όρος Pinatubo, Φιλιππίνες, κατά τη διάρκεια μιας τεράστιας έκρηξης στις 15 Ιουνίου 1991. Φωτογραφία από τον W.E. Scott, εικόνα USGS.
Φυσικό αέριο και πυρόλιθο στην αποκοπή Pinatubo
Η δεύτερη ισχυρότερη ηφαιστειακή έκρηξη του 20ού αιώνα ήταν στο όρος Pinatubo το 1991. Η παρακάτω περιγραφή εξηγεί πόσο τεράστιοι όγκοι διαλυμένου αερίου τροφοδοτούσαν την έκρηξη και πόσο ένα κυβικό μίλι τέφρας και ελαφρόπετρα lapilli εκτοξεύτηκαν από το ηφαίστειο.
"Από τις 7 έως τις 12 Ιουνίου, το πρώτο μάγμα έφτασε στην επιφάνεια του Mount Pinatubo, επειδή είχε χάσει το μεγαλύτερο μέρος του αερίου που περιέχεται σ 'αυτό στο δρόμο προς την επιφάνεια, το μάγμα έσπασε για να σχηματίσει ένα θόλο λάβας αλλά δεν προκάλεσε εκρήξιμο Ωστόσο, στις 12 Ιουνίου, εκατομμύρια κυβικά μέτρα από το φορτισμένο με φυσικό αέριο μάγμα έφθασαν στην επιφάνεια και εξερράγησαν στην πρώτη εκπληκτική έκρηξη των ηφαιστείων.Όταν το μαγικό φορτίο που είχε φορτιστεί με φυσικό αέριο έφτασε στην επιφάνεια του Pinatubos στις 15 Ιουνίου, το ηφαίστειο εξερράγη σε μια κατακλυσμική έκρηξη που έριξε πάνω από 1 κυβικό μίλι υλικού. Μία κουβέρτα ηφαιστειακής τέφρας και ελαφρόπετρας καλύπτονται στην ύπαιθρο.
Τεράστιες χιονοστιβάδες καυτής τέφρας, αερίου και ελαφρόπετρας έσκαψαν κάτω από τις πλαγιές του όρους Pinatubo, γεμίζοντας βαθιές κοιλάδες με φρέσκες ηφαιστειακές καταθέσεις πάχους 660 ποδιών. Η έκρηξη απομάκρυνε τόσα πολλά μάγματα και βράχους από κάτω από το ηφαίστειο που κατέρρευσε η κορυφή για να σχηματίσουν μια μεγάλη ηφαιστειακή κατάθλιψη σε απόσταση 1,6 μιλίων. "
Ρυμουλκούμενη σχεδία: Μια "σχεδία" από ελαφριά ελαφρόπετρα που επιπλέει στην επιφάνεια του Νότιου Ειρηνικού μετά από μια έκρηξη στα νησιά της Τόνγκα. Εικόνα της NASA.
Εξόρυξη του όρους Mazama (Λίμνη κρατήρα)
"Η κατακλυσμική έκρηξη του όρους Mazama πριν από 7.700 χρόνια ξεκίνησε από ένα μόνο άνοιγμα στη βορειοανατολική πλευρά του ηφαιστείου ως μια πανύψηλη στήλη ελαφρόπετρας και τέφρας που έφτανε τα 30 μίλια. οπότε το ηφαίστειο άρχισε να καταρρέει από μόνο του, καθώς η κορυφή κατέρρευσε, οι κυκλικές ρωγμές άνοιξαν γύρω από την κορυφή.Περισσότερα μάγματα ξέσπασε μέσα από αυτές τις ρωγμές για να αγωνιστούν κάτω από τις πλαγιές ως πυροκλαστικές ροές. γεμίζοντας τις κοιλάδες γύρω από το όρος Μαζάμα με ύψος έως και 300 πόδια από την ελαφρόπετρα και την τέφρα.Όταν έπεσαν περισσότερα μάγματα, η κατάρρευση προχώρησε μέχρις ότου η σκόνη εγκαταστάθηκε για να αποκαλύψει μια ηφαιστειακή κατάθλιψη που ονομάζεται καλντέρα με διάμετρο 5 μίλια και βάθος ενός μιλίου.
Ρυμουλκούμενη σχεδία: Άποψη μιας ελαφρόπετρας από μια βάρκα. Μπορούν να παρατηρηθούν κύματα κάτω από την ελαφρόπετρα. Οι σχεδίες μπορούν να επιπλέουν για χρόνια μέχρις ότου όλη η ελαφρόπετρα να κατακλυσθεί και να καταβυθιστεί ή να διαλυθεί από τα κύματα και τον άνεμο. Εικόνα USGS.
Σύνθεση του Pumice
Οι περισσότεροι ελαφρόπετρας εξέρχονται από μάγματα που είναι πολύ φορτισμένα με αέριο και έχουν ριολιθική σύνθεση. Σπάνια, η ελαφρόπετρα μπορεί να εκραγεί από αέρια φορτισμένα μάγματα βασαλτικής ή ανδεσιτικής σύνθεσης.
Πάνθεο: Μερικά από τα σκυρόδεμα που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του Πάνθεον από τους Ρωμαίους το 126 μ.Χ. ήταν ελαφρύ υλικό κατασκευασμένο με ελαφρόπετρα. Φωτογραφία από τον Roberta Dragan, που χρησιμοποιείται με άδεια Creative Commons.
Το όζωμα έχει πολύ χαμηλή ειδική βαρύτητα
Τα άφθονα κυστίδια σε ελαφρόπετρα και τα λεπτά τοιχώματα μεταξύ τους δίνουν στον βράχο πολύ χαμηλή ειδική βαρύτητα. Έχει τυπικά ένα ειδικό βάρος μικρότερο από ένα, δίνοντας στον βράχο τη δυνατότητα να επιπλέει στο νερό.
Μεγάλες ποσότητες ελαφρόπετρας που παράγονται από μερικές νησιωτικές και υποθαλάσσιες εκρήξεις θα επιπλέουν στην επιφάνεια και θα ωθηθούν από τους ανέμους. Η ελαφρόπετρα μπορεί να επιπλέει για μεγάλες χρονικές περιόδους - μερικές φορές χρόνια - πριν καταλήξει τελικά σε νερό και βυθίζεται. Μεγάλες μάζες επιπλέουσας ελαφρόπετρας είναι γνωστές ως "ελαφρόπετρα". Είναι αρκετά μεγάλα για να παρακολουθούνται από δορυφόρους και αποτελούν κίνδυνο για τα πλοία που ταξιδεύουν μέσα από αυτά (δείτε εικόνες).
Προϊόντα πυρόλυσης: Μια ποικιλία προϊόντων υγείας και ομορφιάς που περιέχουν ελαφρόπετρα. Περιλαμβάνουν το διάσημο "Σαπούνι Lava" που καθαρίζει τα βρώμικα χέρια με μικρά κομμάτια ελαφριάς ελαφρόπετρας, μια κρέμα για την απολέπιση των ποδιών που λειτουργεί ως απολεπιστικό για λεία "σανδαλικά πόδια", δύο λίθινες πέτρες και ένα σφουγγάρι με ενσωματωμένη ελαφρόπετρα.
Χρήσεις της Pumice
Η μεγαλύτερη χρήση ελαφρόπετρας στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι η παραγωγή ελαφρών σκυροδέματος και άλλων ελαφρών προϊόντων σκυροδέματος. Όταν αναμιγνύεται αυτό το σκυρόδεμα, τα κυστίδια παραμένουν μερικώς γεμάτα με αέρα. Αυτό μειώνει το βάρος του μπλοκ. Τα μπλοκ ελαφρύτερων μπορούν να μειώσουν τις απαιτήσεις δομικού χάλυβα ενός κτιρίου ή να μειώσουν τις απαιτήσεις θεμελίωσης. Ο παγιδευμένος αέρας δίνει επίσης στα μπλοκ μεγαλύτερη μονωτική αξία.
Η δεύτερη πιο κοινή χρήση της ελαφρόπετρας είναι στον εξωραϊσμό και την κηπουρική. Η ελαφρόπετρα χρησιμοποιείται ως διακοσμητικό κάλυμμα εδάφους για εξωραϊσμό και καλλιεργητές. Χρησιμοποιείται ως βράχος αποστράγγισης και βελτιωτικό εδάφους σε φυτεύσεις. Οι πυκνές και οι scoria είναι επίσης δημοφιλή πετρώματα για χρήση ως υποστρώματα στην υδροπονική κηπουρική.
Το ελαιόλαδο έχει πολλές άλλες χρήσεις. Συνολικά, αυτά αντιπροσωπεύουν λιγότερο από το λίγα τοις εκατό της κατανάλωσης στις Ηνωμένες Πολιτείες, αλλά αυτά είναι τα προϊόντα που οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται όταν ακούν τη λέξη «ελαφρόπετρα».
Πολλοί άνθρωποι βρήκαν μικρές βότσαλα με ελαφρόπετρα στις τσέπες των καινούργιων "πλυμένων τζιν" και σχεδόν όλοι έχουν δει το διάσημο "Σαπούνι Lava" που χρησιμοποιεί ελαφρόπετρα ως λειαντικό. Παρακάτω παραθέτουμε αυτές και μερικές από τις άλλες δευτερεύουσες χρήσεις της ελαφρόπετρας (σε καμία συγκεκριμένη σειρά).
- ένα λειαντικό σε κλιματισμό "πέτρα πλένονται" denim
- ένα λειαντικό σε μπαρ και υγρά σαπούνια όπως το "σαπούνι Lava"
- ένα λειαντικό σε γόμα μολυβιών
- ένα αποξεστικό σε προϊόντα απολέπισης δέρματος
- ένα λεπτό λειαντικό που χρησιμοποιείται για το γυάλισμα
- ένα υλικό έλξης στους δρόμους που καλύπτονται από χιόνι
- ένα ενισχυτικό έλξης στο ελαστικό ελαστικών
- απορροφητικό σε απορρίμματα γάτας
- ένα λεπτόκοκκο μέσο φίλτρου
- ένα ελαφρύ υλικό πλήρωσης για πηλό κεραμικής
Παραγωγή πυρομαχικών και πυροσυσσωματωμάτων
Το ελαιόλαδο παράγεται σε δύο μορφές: ελαφρόπετρα και ελαφρόπετρα. Το "Pumicite" είναι ένα όνομα που δίνεται σε πολύ λεπτές ελαφρόπετρας ελαφρόπετρας (με διάμετρο μικρότερη από 4 χιλιοστά έως κάτω μεγέθους υπομυελίμου). Η λέξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνώνυμα με την "ηφαιστειακή τέφρα". Εξορύσσεται από κοιτάσματα ηφαιστειακής τέφρας ή μπορεί να παραχθεί με σύνθλιψη ελαφρόπετρας.
Περίπου 500.000 μετρικοί τόνοι ελαφρόπετρας και ελαφρόπετρα εξορύσσονταν στις Ηνωμένες Πολιτείες το 2011. Η συνολική αξία αυτής της ελαφρόπετρας ανήλθε σε περίπου 11.200.000 δολάρια ή κατά μέσο όρο περίπου 23 δολάρια ανά τόνο στο ορυχείο. Τα κράτη παραγωγής ήταν, με τη σειρά της μείωσης της παραγωγής:
- Όρεγκον
- Νεβάδα
- Αϊντάχο
- Αριζόνα
- Καλιφόρνια
- Νέο Μεξικό
- Κάνσας
Ελαφρύ κτύπημα: Το δικτυωτό είναι μια βασαλτική ελαφρόπετρα στην οποία όλες οι φυσαλίδες έχουν σκάσει, αφήνοντας μια κυψελωτή δομή. Φωτογραφία του J.D. Griggs, εικόνα USGS.
Εισαγόμενα πυρομαχικά και υποκατάστατα
Όλη η παραγωγή ελαφρόπετρας στις Ηνωμένες Πολιτείες συμβαίνει δυτικά του ποταμού Μισισιπή. Το 2011, το μεγαλύτερο μέρος της ελαφρόπετρας για κατανάλωση στις ανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες εισήχθη από την Ελλάδα.
Στις ανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες, το διογκωμένο αδρανές, που παράγεται με θέρμανση συγκεκριμένων τύπων σχιστόλιθου υπό ελεγχόμενες συνθήκες, χρησιμοποιείται ως υποκατάστατο της ελαφρόπετρας σε εφαρμογές ελαφρών αδρανών, φυτοκομίας και εξωραϊσμού.