Obsah
- Čo je to Pumice?
- Ako sa pemza tvorí?
- Plyn a pemza pri výbuchu Pinatubo
- Erupcia hory Mazama (Crater Lake)
- Zloženie pemzy
- Pemza má veľmi nízku špecifickú hmotnosť
- Použitie pemzy
- Výroba pemzy a fumicitu
- Importovaná pemza a náhrady
pemza: Táto vzorka ukazuje penovú vezikulárnu štruktúru pemzy. Má špecifickú hmotnosť menšiu ako jedna a bude plávať na vode. Má priemer asi päť centimetrov (dva palce).
Pemza na vrchu St. Helens: Pyroklastický tok niekedy obsahuje veľké kúsky pemzy. Táto fotografia ukazuje vedca USGS, ktorý skúma bloky pemzy na špičke pyroklastického toku v Mount St. Helens. Obrázok Terry Leighley, Sandia Labs.
Čo je to Pumice?
Pemza je svetlo sfarbená, veľmi porézna vyvrelá hornina, ktorá sa vytvára počas výbušných sopečných erupcií. Používa sa ako kamenivo v ľahkom betóne, ako kamenivo do záhrad a ako brúsivo v rôznych priemyselných a spotrebiteľských výrobkoch. Mnoho vzoriek má dostatočne vysokú pórovitosť, aby mohli plávať na vode, kým sa pomaly nezmrazia.
Pemzový lom: Fotografia stratifikovaného pemzového ložiska produkovaného pyroklastickými tokmi na Mount St. Helens vo Washingtone. Obrázok USGS L. Topinku.
Sady minerálov a minerálov: Získajte súpravu pre horniny, minerály alebo fosílie, aby ste sa dozvedeli viac o materiáloch Zeme. Najlepším spôsobom, ako sa dozvedieť viac o skalách, je mať k dispozícii vzorky na testovanie a vyšetrenie.
Ako sa pemza tvorí?
Pórové priestory (známe ako vezikuly) v pemze sú kľúčom k tomu, ako sa tvoria. Vezikuly sú vlastne bublinky plynu, ktoré sa zachytili v hornine počas rýchleho ochladzovania spenenej magmy bohatej na plyn. Materiál sa tak rýchlo ochladzuje, že atómy v tavenine sa nedokážu usporiadať do kryštalickej štruktúry. Pemza je teda amorfné sopečné sklo známe ako „mineraloid“.
Niektoré magmy obsahujú niekoľko percent rozpusteného plynu podľa hmotnosti, zatiaľ čo sú pod tlakom. Zastavte sa na chvíľu a premýšľajte o tom. Plyn váži veľmi málo na zemskom povrchu, ale tieto magmy pod tlakom môžu obsahovať niekoľko percent hmotnosti plynu zadržaného v roztoku.
Je to podobné veľkému množstvu rozpusteného oxidu uhličitého v utesnenej fľaši sýtených nápojov, ako je pivo alebo sóda. Ak nádobu pretrepáte, fľašu okamžite otvoríte, náhle uvoľnenie tlaku umožní plynu vystúpiť z roztoku a nápoj vybuchne z nádoby v napenenej neporiadku.
Stúpajúce telo magmy, preplnené rozpusteným plynom pod tlakom, sa správa podobne. Keď magma prechádza zemským povrchom, náhle zníženie tlaku spôsobí, že plyn vyjde z roztoku. To je príčinou enormného prívalu vysokotlakového plynu z vetracieho otvoru.
Tento prúd plynu z vetracieho otvoru rozdrví magmu a vyhodí ju do roztavenej peny. Pena rýchlo tuhne, keď letí vzduchom a padá späť na Zem ako kúsky pemzy. Najväčšie sopečné výbuchy môžu vyvrhnúť mnoho kubických kilometrov materiálu. Tento materiál sa môže pohybovať od malých prachových častíc až po veľké bloky pemzy veľkosti domu.
Veľké erupcie môžu zakrývať krajinu okolo sopky s viac ako 100 metrov pemzy a vypustiť prach a popol vysoko do atmosféry.
Nasledujúce oddiely poskytujú citácie zo správ Spojených štátov o geologickom prieskume, ktoré opisujú výrobu pemzy pri dvoch veľkých erupciách.
Erupcia Pinatubo: Výbušná erupcia Mount Pinatubo na Filipínach 12. júna 1991 vypudila viac ako päť kubických kilometrov materiálu a bola hodnotená ako erupcia VEI 5 na indexe sopečnej výbušnosti. Veľká časť materiálu bola pemza lapilli (pozri obrázok nižšie), ktorá zakrývala krajinu okolo sopky. Obrázok USGS.
Pinatubo pemza: Fragmenty dacitickej pemzy vypukli na Mount Pinatubo na Filipínach počas obrovskej erupcie 15. júna 1991. Foto: W.E. Scott, obrázok USGS.
Plyn a pemza pri výbuchu Pinatubo
Druhou najsilnejšou sopečnou erupciou 20. storočia bolo na vrchu Pinatubo v roku 1991. V nasledujúcom opise je vysvetlené, ako ener- gie poháňali obrovské objemy rozpusteného plynu a ako bola sopka vyhodená kubická míľa popola a pemzy lapilli.
„Od 7. do 12. júna sa prvá magma dostala na povrch hory Pinatubo. Pretože pri ceste na povrch stratila väčšinu plynu v nej obsiahnutého, magma vytekala a vytvorila lávovú kupolu, ale nespôsobila výbušninu. 12. júna sa však milióny kubických metrov plynovej magmy dostali na povrch a explodovali pri prebudení sopiek ako prvá veľkolepá erupcia.Keď ešte 15. júna na povrch Pinatubosu dorazila ešte silnejšie plynová magma, sopka explodovala v kataklyzmatickej erupcii, ktorá vyhodila viac ako 1 kubickú míľu materiálu. Prikrývku sopečného popola a pemzy lapilli prikrývali krajinu.
Obrovské lavíny horúceho popola, plynu a pemzy zazvonili po bokoch pohoria Mount Pinatubo, ktoré zaplňovalo raz hlboké údolia čerstvými sopečnými usadeninami až do hrúbky 660 stôp. Erupcia odstránila toľko magmy a horniny pod sopkou, že vrchol sa zrútil, aby vytvoril veľkú sopečnú depresiu s priemerom 1,6 km. “
Pemza: „Plt“ ľahkej pemzy plávajúcej na povrchu južného Pacifiku po erupcii na ostrovoch Tonga. Obrázok NASA.
Erupcia hory Mazama (Crater Lake)
„Kataklyzmatická erupcia hory Mazama pred 7 700 rokmi sa začala z jediného otvoru na severovýchodnej strane sopky ako týčiaceho sa stĺpu pemzy a popola, ktorý dosiahol asi 30 kilometrov. Vietor niesol popol cez väčšinu tichomorského severozápadu a jeho časti. južná Kanada, vypuklo toľko magmy, že sa sopka začala hroutiť sama o sebe. Keď sa vrchol zhroutil, okolo vrcholu sa otvorili kruhové praskliny. Prostredníctvom týchto prasklín vybuchlo viac magmy, aby pretekala dolu svahom ako pyroklastické toky. vyplnili údolia okolo hory Mazama až 300 metrov pemzy a popola. Keď vybuchlo viac magmy, zrútenie pokračovalo, až kým sa prach usadil, aby odhalil sopečnú depresiu nazývanú kaldera s priemerom 5 kilometrov a hĺbkou jednej míle. “
Pemza: Pohľad na pemzu z člna. Vlny sú viditeľné pohybujúce sa pod pemzou. Splavy sa môžu vznášať roky, kým sa všetka pemza nezmrazí a nezačne klesať alebo sa nezmizne vlnami a vetrom. Obrázok USGS.
Zloženie pemzy
Väčšina pemzy vybuchne z magmat, ktoré sú vysoko nabité plynom a majú ryolitické zloženie. Pemza zriedkavo môže vybuchnúť z plynových hmôt bazaltového alebo andezitického zloženia.
Pantheon: Časť betónu, ktorý Rimania použili pri stavbe Panteónu v roku 126 nl, bol ľahký materiál vyrobený z pemzového kameniva. Fotografia Roberta Dragan, použitá na základe licencie Creative Commons.
Pemza má veľmi nízku špecifickú hmotnosť
Veľké množstvo vezikúl v pemze a tenké steny medzi nimi dávajú skale veľmi nízku špecifickú hmotnosť. Obvykle má špecifickú hmotnosť menšiu ako jedna, čo dáva skale schopnosť plávať na vode.
Veľké množstvo pemzy produkovanej niektorými ostrovnými a podmorskými erupciami bude vznášať sa na povrchu a bude tlačené okolo vetra. Pemza môže vznášať sa dlhú dobu - niekedy roky - predtým, ako sa nakoniec zamočí a klesne. Veľké množstvo plávajúcej pemzy sa nazýva „pemza“. Sú dostatočne veľké na to, aby ich mohli sledovať satelity a predstavujú nebezpečenstvo pre lode, ktoré sa cez ne plavia (pozri obrázky).
Pemza výrobky: Rôzne výrobky pre zdravie a krásu, ktoré obsahujú pemzu. Zahŕňajú slávne „láva mydlo“, ktoré čistí špinavé ruky malými kúskami pemzového abrazíva, krém na peeling, ktorý funguje ako exfoliant na vyhladenie „sandálových nôh“, dva pemzové kamene a špongiu so zabudovaným pemzovým brusivom.
Použitie pemzy
Najväčšie využitie pemzy v Spojených štátoch je výroba odliatkov z ľahkého betónu a iných výrobkov z ľahkého betónu. Keď sa tento betón zmieša, vezikuly zostávajú čiastočne naplnené vzduchom. To znižuje hmotnosť bloku. Ľahšie bloky môžu znížiť požiadavky na konštrukčnú oceľ budovy alebo znížiť základné požiadavky. Zachytený vzduch tiež dodáva blokom väčšiu izolačnú hodnotu.
Druhé najbežnejšie použitie pemzy je v krajinárstve a záhradníctve. Pemza sa používa ako dekoratívna pôdna pokrývka v sadovniciach a sadoch. Používa sa ako drenážna hornina a pôdny kondicionér pri výsadbe. Pemza a scoria sú tiež populárne horniny, ktoré sa používajú ako substráty v hydroponickom záhradníctve.
Pemza má mnoho ďalších použití. Spolu predstavujú v Spojených štátoch menej ako niekoľko percent spotreby, jedná sa však o výrobky, ktoré väčšina ľudí napadne, keď začujú slovo „pemza“.
Veľa ľudí našlo malé vrecká pemzy v vreckách úplne nových „džínsov praných v kameni“ a takmer každý videl slávnu „mydlovú lávu“, ktorá používa pemzu ako abrazívum. Nižšie uvádzame tieto a niektoré ďalšie menšie použitia pemzy (v žiadnom konkrétnom poradí).
- abrazívum v kondicionovanej džínsovej kamene
- abrazívum v tyčinkách a tekuté mydlá ako „Lava Mydlo“
- brúsny prostriedok na mazanie ceruziek
- brusivo v produktoch na odlupovanie pokožky
- jemné brúsivo používané na leštenie
- trakčný materiál na zasnežených cestách
- zosilňovač trakcie v pneumatike gumy
- absorbent v podstielke pre mačky
- jemnozrnné filtračné médium
- odľahčená výplň do hrnčiarskej hliny
Výroba pemzy a fumicitu
Pemza sa vyrába v dvoch formách: pemza horská a pumicit. „Pumicit“ je názov pomenovaný veľmi jemnozrnnou pemzou (priemer menej ako 4 milimetre po veľkosť submilimetrov). Slovo sa môže používať synonymne s výrazom „vulkanický popol“. Ťaží sa z usadenín sopečného popola alebo sa môže vyrábať drvením pemzy.
V roku 2011 sa v Spojených štátoch amerických ťažilo asi 500 000 metrických ton pemzy a pumicitu. Celková hodnota tejto pemzy bola okolo 11 200 000 dolárov alebo v priemere okolo 23 USD za tonu v bani. Výrobné štáty boli v poradí klesajúcej výroby:
- Oregon
- Nevada
- Idaho
- Arizona
- Kalifornia
- Nové Mexiko
- Kansas
Pemza Reticulite: Reticulit je čadičová pemza, v ktorej všetky bubliny praskli a zanecháva voštinovú štruktúru. Fotografia J.D. Griggs, obrázok USGS.
Importovaná pemza a náhrady
Celá výroba pemzy v Spojených štátoch sa vyskytuje západne od rieky Mississippi. V roku 2011 sa väčšina pemzy na spotrebu vo východných Spojených štátoch dovážala z Grécka.
Na východe Spojených štátov sa expandovaný agregát vyrábaný zahrievaním špecifických druhov bridlíc v kontrolovaných podmienkach používa ako náhrada pemzy v ľahkých agregátoch, záhradníctve a krajinárstve.